一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统，包括检测模块、传输模块、数据处理模块，所述检测模块通过传输模块与数据处理模块相连；所述检测模块包括安装于台车不同位置若干个传感器；所述传输模块为无线传输装置或有线连接装置；所述数据处理模块为数据处理终端。本发明专利技术提供一种基于数字化衬砌台车应用需求，采用多个分布式传输模块的硬件，每一个传输模块都可以提供多路模拟量以及数字量的接入，负责就近采集所有传感器的检测数据，同时，模块以总线通讯的方式接入台车的电气系统，实现数据交换的一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统。

【技术实现步骤摘要】
一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统
本专利技术属于隧道施工
，具体涉及一种适用于在二次衬砌台车进行混凝土灌注状态的实时检测、以此提升台车自动化控制程度的工况的模块化检测系统。
技术介绍
在隧道施工过程中，二次衬砌是在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌，与初期支护共同形成复合式衬砌。隧道衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的混凝土衬砌施工。衬砌台车是隧道施工过程中二次衬砌不可或缺的非标产品。在混凝土浇筑过程中，经常出现以下的几种问题，如二次衬砌背后存在脱空或者不密实进而对衬砌结构受力产生重大影响，混凝土浇筑时两侧进度差异过大导致台车发生变形或移位，以及浇筑发生中断时间过长导致混凝土发生凝固、离析、分层等现象，引发渗漏。通过对隧道二次衬砌浇筑过程进行实时的监控并指导作业过程能够有效地提高施工质量，减少上述问题的发生。通常情况下，浇筑混凝土的温度、流量、灌注面的高度差以及拱顶的密实度情况都需要及时检测及把控。现有衬砌台车大多从台车模板的观察窗通过人工直接浇筑混凝土并判定浇筑的实时情况，自动化程度不高，效率低下。同时，由于缺乏一些有效的检测数据，依靠操作人员的经验进行施工，浇筑的质量难以获得保障，易产生离析、浇筑完成后的混凝土密实度不高、如振捣效果不好还会存在气泡，产生麻面等现象，导致浇筑效果不理想。针对这些问题，二次衬砌台车一般会通过加装对各种关键的数据进行检测的传感器，从而实现对施工全过程的把控，进而保障施工质量。数字化衬砌台车的设计中，需要充分考虑各种状态量的密集检测，这同时也意味着台车的多个位置将分布大量的传感器，由于台车体积较大，大量开关量和模拟量的传感器与电控系统的接线也增加了大量的线束，给安装调试、维护检修、升级等工作带来诸多不便。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对上述问题，提供一种基于数字化衬砌台车应用需求，采用多个分布式传输模块的硬件，每一个传输模块都可以提供多路模拟量以及数字量的接入，负责就近采集所有传感器的检测数据，同时，模块以总线通讯的方式接入台车的电气系统，实现数据交换的一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统，包括检测模块、传输模块、数据处理模块，所述检测模块通过传输模块与数据处理模块相连；所述检测模块包括安装于台车不同位置若干个传感器，用于对台车不同位置在灌注状态下的实时数据进行检测；所述传输模块为无线传输装置或有线连接装置，用于将检测模块所采集的数据传送至数据处理模块内；所述数据处理模块为数据处理终端，用于将检测模块所收集的数据进行换算处理，并通过显示器进行实时状态的显示。优选的，所述传感器包括高度、压力、温度、流量等多种传感器的一种或一种以上的组合。优选的，所述传输模块设有多路模拟量以及数字量的接入，以便就近采集传感器的检测数据。优选的，所述传输模块以总线通讯的方式接入台车的电气系统，以便有效的实现数据的交换。优选的，所述数据处理模块通过总线传输控制输出指令，通过传输模块驱动特定的远程执行设备。作为本专利技术的进一步方案：所述的模块化检测系统还包括配套的软件封装文件，所述软件封装文件用于完成所述的模块化检测系统中的多个分布式传输模块所传输的数据的解析，并提取传感器的原始数据，进行传感器故障自诊断并输出判定结果、结合使用工况对各高度检测数据进行换算并设置好判断值、输出高度差等结果；优选的，所述数据换算包括针对括高度、压力、温度、流量等传感器的数据进行换算。应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：(1)本专利技术通过在台车的不同位置设置多个分布I/O采集模块，以结合实际需求灵活的配置硬件资源，同时也能有效的减少线束的使用。(2)本专利技术通过增加分布式I/O的方式，可以不改变现有的电气系统硬件，通过直接在现有系统的基础上添加模块就能够完成升级，便捷高效。(3)本专利技术通过采用库函数的模块化软件设计，调用方便、易移植、应用开发难度低。(4)本专利技术升级应用简便，支持在旧有系统中扩展，有效节约旧有系统的更换成本。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术的模块化检测系统拓扑图；图2是本专利技术的主控程序调用I/O模块库函数流程图；图3是本专利技术的主I/O模块函数流程图；图4是本专利技术的整体系统模块示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本专利技术提供的一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统，包括检测模块、传输模块、数据处理模块，所述检测模块通过传输模块与数据处理模块相连；所述检测模块包括安装于台车不同位置若干个传感器，用于对台车不同位置在灌注状态下的实时数据进行检测；所述传输模块为无线传输装置或有线连接装置，用于将检测模块所采集的数据传送至数据处理模块内；所述数据处理模块为数据处理终端，用于将检测模块所收集的数据进行换算处理，并通过显示器进行实时状态的显示。本专利技术的具体实施方式如下：参见图1和图4所示，根据检测方式的需求，在台车上设置如高度、压力、温度等的一种或一种以上的传感器，所述传感器所采集的数据通过若干个分布式I/O模块(传输模块)进行传送，以将数据通过总线传输给二次衬砌台车的电控系统。衬砌台车一般长度6米、9米、12米、15米长度不等，在台车不同的位置设置多个分布式I/O采集模块，可以结合实际需求灵活的配置硬件资源，同时也能有效的减少线束的使用，在一些旧有台车电气系统中并没有提供这些数据采集的功能，在其升级改造的过程中，需要增加很多物理量的检测。通过增加分布式I/O的方式，可以不改变现有的电气系统硬件，通过直接在现有系统的基础上添加模块就能够完成升级，便捷高效。同时，分布式I/O模块通过总线传输回来的数据是传感器的原始数据，不同的台车由于配置会选用不同的传感器组合搭配，可以知道的是，原始数据需要进行各种有效的数据换算后才能使用。因此，系统开发了配套的软件封装库文件，使用时，只需要配置相关的设置字，就可以完成系统中多个分布式I/O模块传输数据的解析，提取传感器原始数据，将温度、流量、压力传感器数据进行换算，同时进行传感器故障自诊断并输出判定结果、结合使用工况对各高度检测数据进行换算并设置好判定阈值、输出高度差结果。这种程序模块化调用的方式能够减少大量的重复代码开发，缩短开发周期。参见图2和图3所示，表示衬砌台车主控程序调用I/O模块库函数的具体流程，首先调用模块函数，接着结合实际应用的传感器组合分别对各个扩展I/O模块端口配置正确的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统，其特征在于：包括检测模块、传输模块、数据处理模块，所述检测模块通过传输模块与数据处理模块相连；/n所述检测模块包括安装于台车不同位置若干个传感器，用于对台车不同位置在灌注状态下的实时数据进行检测；/n所述传输模块为无线传输装置或有线连接装置，用于将检测模块所采集的数据传送至数据处理模块内；/n所述数据处理模块为数据处理终端，用于将检测模块所收集的数据进行换算处理，并通过显示器进行实时状态的显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于灌注状态实时检测的模块化检测系统，其特征在于：包括检测模块、传输模块、数据处理模块，所述检测模块通过传输模块与数据处理模块相连；
所述检测模块包括安装于台车不同位置若干个传感器，用于对台车不同位置在灌注状态下的实时数据进行检测；
所述传输模块为无线传输装置或有线连接装置，用于将检测模块所采集的数据传送至数据处理模块内；
所述数据处理模块为数据处理终端，用于将检测模块所收集的数据进行换算处理，并通过显示器进行实时状态的显示。


2.根据权利要求1所述的模块化检测系统，其特征在于：所述传感器包括高度传感器、压力传感器、温度传感器、流量传感器的一种或一种以上的组合。


3.根据权利要求1所述的模块化检测系统，其特征在于：所述传输模块设有多路模拟量以及数字量的接入，以便就近采集传感器的检测数据。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，廖金军，苏亮，祝爽，易达云，徐震，蒋海华，陈望，伍容，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43