【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及堆石混凝土浇筑轨迹实时监控，特别涉及一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置。
技术介绍
1、堆石混凝土筑坝技术在国内外取得了广泛应用。堆石混凝土突破了传统连续级配密实理论约束，采用大块堆石入仓堆积与自密实混凝土浇筑胶结的方式，实现了6～7级配甚至更大骨料粒径范围的混凝土。
2、当前现场的混凝土浇筑过程主要依靠工人师傅操作控制，施工技术员或监理现场监督，人为主观影响较大，浇筑过程难以做到严格控制，缺乏对浇筑过程的实时监控和报警馈控方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，实现对堆石混凝土浇筑过程的实时监控，确保浇筑路径满足施工要求，提高大坝施工质量，实现对堆石混凝土浇筑过程的报警馈控，及时定量地为现场施工人员提供。
2、本专利技术还提供具有上述一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，包括：监测单元、分析控制单元、报警反馈单元；
3、所述监测单元包括：gnss主天线和副天线，振动传感器，角速度传感器；
4、所述报警反馈单元包括：喇叭与报警灯。
5、根据本专利技术提供的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，所述gnss主天线与副天线沿布料机大臂布设，且设置在同一高度上。
6、根据本专利技术提供的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，所述角速度传感器布设在布料机悬臂管外壁上。
7、根据本专利技术
8、根据本专利技术提供的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，设定混凝土浇筑轨迹为s，所述混凝土浇筑轨迹的获取方法如下：设定布料机支柱顶端为a点，根据布料机支柱顶端，即a点的三维工区坐标、布料机大臂方向角α、吊臂管方向角β以及布料机的几何参数，包括水平管长度lcd、吊管长度lef、支柱顶端高度hag，计算卸料点的工区坐标：
9、
10、根据本专利技术提供的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，设定混凝土浇筑状态为δ,根据振动传感器回传的加速度数据判断当前的混凝土浇筑状态δ:
11、
12、开仓浇筑后，当且仅当时δ＝1，实时记录当前浇筑轨迹为s＝{pt0,pt1,…pti}，其中中pti＝(ti,xpti,ypti,zpti)，ti为当前时刻，(xpti,ypti,zpti)为当前卸料点的坐标。
13、根据本专利技术提供的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，所用布料机几何参数包括水平管长度、吊管长度、支柱顶端高度的获取应考虑手动测量的误差，需结合最优化的方式进行确定，其方法步骤如下：
14、s1、采样钢卷尺或皮尺测量水平管长度lcd、吊管长度lef、支柱顶端高度hag的长度，及其上下限的估计，例如，水平管长度lcd确认满足：吊管长度lef确认满足：支柱顶端高度hag确认满足：
15、s2、在施工仓面内放置布料机，并使其出料口随机对准n个点(n≥20)，这些点的覆盖范围应尽可能覆盖整个仓面，利用手持式rtk或全站仪获取上述点的工区坐标同时记录布料机在对应点位上的布料机支柱顶端的工区坐标布料机大臂方向角(αi)、吊臂管方向角(βi)，即此时布料机信息参数di＝(ai,αi,βi)；最终得到出料口坐标真值集合和对应的布料机参数集合d＝{d1,d2,…,dn}；
16、s3、构建布料机几何参数最优化数学模型如下：
17、
18、其中，优化目标是找到最优的lcd,lef,hag，使实测坐标p*与推算坐标间的偏差最小。
19、s4、基于最优化算法，如梯度下降法、遗传算法，对上述最优化模型进行解算寻优，最终得到布料机几何参数的最优解，作为公式的输入参数。
20、根据本专利技术提供的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，当浇筑轨迹偏离预设浇筑路径时，分析控制单元2向报警反馈单元3发送指令，由喇叭和报警灯提示现场操作人员当前浇筑轨迹异常，并由喇叭循环播报位置调整指令，直到浇筑轨迹正常。
21、与现有技术相比，该堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，实现对堆石混凝土浇筑过程的实时监控，确保浇筑路径满足施工要求，提高大坝施工质量，实现对堆石混凝土浇筑过程的报警馈控，及时定量地为现场施工人员提供。
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1.一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，包括：监测单元、分析控制单元、报警反馈单元；
2.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，所述GNSS主天线与副天线沿布料机大臂布设，且设置在同一高度上。
3.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，所述角速度传感器布设在布料机悬臂管外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，所述振动传感器布设在布料机水平管外壁上。
5.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，设定混凝土浇筑轨迹为S，所述混凝土浇筑轨迹的获取方法如下：设定布料机支柱顶端为A点，根据布料机支柱顶端，即A点的三维工区坐标、布料机大臂方向角α、吊臂管方向角β以及布料机的几何参数，包括水平管长度LCD、吊管长度LEF、支柱顶端高度HAG，计算卸料点的工区坐标：
6.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，设定混凝土浇筑状态为δ,
7.根据权利要求5所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，所用布料机几何参数包括水平管长度、吊管长度、支柱顶端高度的获取应考虑手动测量的误差，需结合最优化的方式进行确定，其方法步骤如下：
8.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，当浇筑轨迹偏离预设浇筑路径时，分析控制单元2向报警反馈单元3发送指令，由喇叭和报警灯提示现场操作人员当前浇筑轨迹异常，并由喇叭循环播报位置调整指令，直到浇筑轨迹正常。
...【技术特征摘要】
1.一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，包括：监测单元、分析控制单元、报警反馈单元；
2.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，所述gnss主天线与副天线沿布料机大臂布设，且设置在同一高度上。
3.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，所述角速度传感器布设在布料机悬臂管外壁上。
4.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，所述振动传感器布设在布料机水平管外壁上。
5.根据权利要求1所述的一种堆石混凝土浇筑轨迹实时监控与报警装置，其特征在于，设定混凝土浇筑轨迹为s，所述混凝土浇筑轨迹的获取方法如下：设定布料机支柱顶端为a点，根据布料机支柱顶端，即a点的三维工区坐标、布料机大臂方向角α、吊臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘辛，陈松林，廖仕信，骆华攀，张喜喜，宋先润，李帅，张喜龙，黄强，罗明月，
申请(专利权)人：贵州新中水工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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