CFG桩施工监控系统的制作方法

cfg桩施工监控系统
技术领域
1.本技术涉及cfg桩施工的技术领域，尤其是涉及一种cfg桩施工监控系统。


背景技术：

2.由于长螺旋机钻孔灌注存在成桩效率高、成桩质量好、适用范围广、无污染等优点，因此cfg桩在施工过程中一般采用长螺旋机钻孔芯管泵混合料灌注成桩的工艺。
3.在利用长螺旋钻机打桩过程和泵车灌注过程中，需要配备记录员对施工过程中的各项参数进行记录，其中，参数包括桩位、桩长、持力层电流、垂直度、拔管速率、桩身混合料充盈等，记录员通过记录的参数与长螺旋钻机的操作人员相互配合，完成钻孔，大大降低了工作效率。


技术实现要素：

4.为了提高cfg桩施工时的工作效率，本技术提供一种cfg桩施工监控系统。
5.本技术提供一种cfg桩施工监控系统，采用如下的技术方案：一种cfg桩施工监控系统，包括：车载终端、第一无线通信模块、第二无线通信模块和远程监控平台，所述车载终端包括长螺旋钻机车载终端和混凝土泵车车载终端；所述长螺旋钻机车载终端，用于采集长螺旋钻机钻孔过程中的第一施工参数，其中，所述第一施工参数包括成桩位置、成桩深度、拔管速率、持力层电流、桅杆垂直度和施工现场风速；所述混凝土泵车车载终端，用于采集混凝土泵车施工过程中的第二施工参数，其中，所述第二施工参数包括单根cfg桩混凝土灌注方量和充盈系数；所述远程监控平台，用于获取所述第一施工参数和第二施工参数，对所述第一施工参数和第二施工参数进行存储和处理；所述第一无线通信模块，用于实现所述长螺旋钻机车载终端和所述混凝土泵车车载终端之间的通信；所述第二无线通信模块，用于实现所述长螺旋钻机车载终端和所述远程监控平台之间的通信；所述钻机车载终端，还用于实时显示所述第一施工参数和所述第二施工参数，以使长螺旋钻机的操人员实时对所述第一施工参数和第二施工参数进行查看。
6.通过采用上述技术方案，通过车载终端、第一无线通信模块、第二无线通信模块和远程监控平台，便于长螺旋钻机的操作人员实时显查看第一施工参数和第二施工参数，通过第一施工参数和第二施工参数独立完成钻孔，相对于记录员通过记录的参数与长螺旋钻机的操作人员相互配合的方式钻孔来说，更加方便快捷。
7.可选的，所述长螺旋钻机车载终端包括风速检测模块、定位模块、倾角检测模块、电源模块、电流检测模块、cfg桩信息采集模块、显示模块、第一控制模块和报警模块；所述风速检测模块，用于采集cfg桩施工现场的风速信息；
所述定位模块，用于采集cfg桩的位置信息；所述倾角检测模块，用于采集长螺旋钻机钻杆的垂直度信息；所述电源模块，用于为长螺旋钻机的钻杆的电机提供电源；所述电流检测模块，用于采集长螺旋钻机钻孔过程中的钻杆的电流信息；所述cfg桩信息采集模块，用于采集cfg桩成桩的深度信息、沉管速度信息和拔管速度信息；所述显示模块，用于实时显示所述第一施工参数和所述第二施工参数；所述第一控制模块，用于获取所述第一施工参数和所述第二施工参数，并控制所述显示模块对所述第一施工参数和所述第二施工进行显示；所述报警模块，用于当所述第一施工参数超过阈值时发出警报信息。
8.可选的，所述混凝土泵车车载终端包括压力检测模块、位移检测模块和第二控制模块；所述压力检测模块，用于采集混凝土泵车油路上的压力信息；所述位移检测模块，用于采集泵车上的混凝土缸活塞的位移量；所述第二控制模块，用于获取并发送所述压力信息和所述混凝土缸活塞的位移量。
9.可选的，所述远程监控平台包括第一模块，所述第一模块包括：获取划分子模块，用于获取施工区域，对所述施工区域进行划分得到多个待施工区域；构建子模块，用于构建每个所述待施工区域的场景图；获取标记子模块，用于获取每个所述待施工区域的多个cfg桩的坐标，基于所述坐标在每个所述场景图上对每个cfg桩的位置进行标记。
10.通过采用上述技术方案，通过构建子模块和获取标记子模块，远程监控平台的工作人员可直观了解施工区域现场的cfg桩的分布情况。
11.可选的，所述远程监控平台还包括第二模块，所述第二模块包括：第一判断子模块，用于基于所述第一施工参数、所述第二施工参数判断cfg桩是否浇灌完成；若是，则基于所述第一施工参数获取所述cfg桩的定位信息，基于所述定位信息确定所述场景图；标记子模块，用于在所述场景图上对所述定位信息对应的cfg桩进行标记，以向用户反馈所述cfg桩已完成施工。
12.通过采用上述技术方案，通过场景图上的标记，便于直观了解cfg桩施工现场的cfg桩完成情况。
13.可选的，所述远程监控平台还包括第三模块，所述第三模块包括：获取子模块，用于在所述基于所述第一施工参数获取所述cfg桩的定位信息之后，获取所述cfg桩的施工图像；输入识别子模块，用于将所述施工图像输入图像模型中进行识别，得到识别结果；第二判断子模块，用于基于所述识别结果判断是否需要标记，若是，则转入所述标记子模块。
14.通过采用上述技术方案，通过施工图像对施工完成的cfg桩进行校对，减小出现标
记错误的情况。
15.可选的，所述远程监控平台包括第四模块，所述第四模块包括：统计子模块，用于统计预设时间内每个所述待施工区域的完成施工的cfg桩的第一总量；总量获取子模块，用于获取所述预设时间内每个所述待施工区域的预计完成施工的cgf桩的第二总量；对比判断子模块，用于将每个所述待施工区域的所述第一总数和第二总数进行对比，判断所述第一总量是否小于所述第二总量；若是，则调整第一总量小于第二总量的待施工区域的施工策略。
16.通过采用上述技术方案，通过第一总量和第二总量获取施工进度小于预期的待施工区域和超额完成预期的待施工区域，从而基于超额完成预期的待施工区域对小于预期的待施工区域的施工策略进行调整，进而减小工期延误的可能性。
17.可选的，对比判断子模块，包括：提取单元，用于提取不需要调整施工策略的待施工区域的第一总量、施工时间和待施工的cfg桩的第三总量；第一确定单元，用于基于所述第一总量、施工时间和第三总量确定不需要调整施工策略的待施工区域的完成时间；位置获取单元，用于基于所述场景图获取每个不需要调整施工策略的待施工区域完成施工的终点位置；计算单元，用于计算所述终点位置和需要调整施工策略的待施工区域的距离信息；第二确定单元，用于基于所述完成时间和所述距离信息确定待调配的长螺旋钻机。
18.通过采用上述技术方案，通过完成时间和距离信息调配的施工完成速度较快的长螺旋钻机，利用施工完成速度较快的长螺旋钻机帮助施工速率较慢的待施工区域，提高cfg桩整体的施工效率。
19.可选的，所述远程监控平台包括第五模块，所述第五模块包括：天气获取子模块，用于获取天气信息；反馈子模块，当所述天气信息不符合第一施工参数时，向用户反馈预警信息，其中，所述第一施工参数包括风速信息。
20.通过采用上述技术方案，通过天气信息提前对施工现场的天气提前进行预测，从而减小恶劣天气状况进行施工时对工作人员的生命安全造成威胁。
21.可选的，所述远程监控平台包括第六模块，所述第六模块包括：第三判断子模块，用于基于所述第一施工参数和所述第二施工参数判断所述cfg桩是否合格；若否，则向用户反馈所述cfg桩不合格信息,并在所述cfg桩对应的场景图上进行标记。
22.通过采用上述技术方案，通过场景图便于工作人员快速了解不合格的cfg桩的分布情况，便于对不合格的cfg桩进行修整。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
1. 通过车载终端、第一无线通信模块、第二无线通信模块和远程监控平台，便于长螺旋钻机的操作人员实时显查看第一施工参数和第二施工参数，通过第一施工参数和第二施工参数独立完成钻孔，相对于记录员通过记录的参数与长螺旋钻机的操作人员相互配合的方式钻孔来说，更加方便快捷；2. 通过构建子模块和获取标记子模块，远程监控平台的工作人员可直观了解施工区域现场的cfg桩的分布情况；3. 通过施工图像对施工完成的cfg桩进行校对，减小出现标记错误的情况。
附图说明
24.图1是本技术实施例中体现一种cfg桩施工监控系统的结构框图。
25.图2是本技术实施例中体现一种长螺旋钻机车载终端100的结构框图。
26.图3是本技术实施例中体现一种混凝土泵车车载终端200的结构框图。
27.图4是本技术实施例中体现一种远程监控平台300的结构框图。
28.图5是本技术实施例中体现第一模块的结构框图。
29.图6是本技术实施例中体现第三模块的结构框图。
30.图7是本技术实施例中体现第四模块的结构框图。
31.附图标记说明：100、长螺旋钻机车载终端；101、风速检测模块；102、定位模块；103、倾角检测模块；104、电源模块；105、电流检测模块；106、cfg桩信息采集模块；107、显示模块；108、第一控制模块；109、报警模块；200、混凝土泵车车载终端；201、压力检测模块；202、位移检测模块；203、第二控制模块；300、第一无线通信模块；301、第二无线通信模块；400、远程监控平台；401、第一模块；4011、获取划分子模块；4012、构建子模块；4013、获取标记子模块；402、第二模块；403、第三模块；4031、获取子模块；4032、输入识别子模块；4033、第二判断子模块；404、第四模块；4041、统计子模块；4042、总量获取子模块；4043、对比判断子模块；405、第五模块；406、第六模块。
具体实施方式
32.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
33.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
36.本技术实施例提供一种cfg桩施工监控系统，如图1所示，cfg桩施工监控系统包括多个车载终端、第一无线通信模块300、第二无线通信模块301和远程监控平台400，每个车
载终端均包括一个长螺旋钻机车载终端100和一个混凝土泵车车载终端200。
37.第一无线通信模块300和第二无线通信模块301均可以采用gprs模块或4g和/5g通信模块，其中，第一无线通信模块300用于实现长螺旋钻机车载终端100和混凝土泵车车载终端200进行通信，第二无线通信模块301用于长螺旋钻机车载终端100和远程监控平台400进行通信；远程监控平台400可以包括多个终端设备，终端设备可以为电脑，还可以为手机，用于获取第一施工参数和第二施工参数，对第一施工参数和第二施工参数进行存储和处理；长螺旋钻机车载终端100用于采集长螺旋钻机钻孔过程中的第一施工参数，其中，第一施工参数包括成桩位置、成桩深度、拔管速率、持力层电流、桅杆垂直度和施工现场风速；混凝土泵车车载终端200，用于采集混凝土泵车施工过程中的第二施工参数，其中，第二施工参数包括单根cfg桩混凝土灌注放量和充盈系数。
38.下面分别对长螺旋钻机车载终端100和混凝土泵车车载终端200进行说明：（一）长螺旋钻机车载终端100如图2所示，长螺旋钻机车载终端100包括风速检测模块101、定位模块102、倾角检测模块103、电源模块104、电流检测模块105、cfg桩信息采集模块106、显示模块107、第一控制模块108、报警模块109。
39.其中，风速检测模块101安装在长螺旋钻机的机身的顶端，以采集cfg桩施工现场的风速信息，在本实施例中风速检测模块101可以安装在长螺旋钻机桅杆的顶端，风速采集模块可以采用风速仪；定位模块102安装在长螺旋钻机的钻杆的顶端，以采集当前施工的cfg桩的位置信息，在本实施例中，定位模块102可以采用具有ptk差分功能的bt-f9pk4 rtk gnss定位天线；为了强施工现场cfg桩定位的准确定性，在cfg施工现场的安装有参照站，参考站与定位模块102配合使用，其中参考站包括固定基站和cors系统，固定基站包括gps接收机和gnss定位天线。
40.倾角检测模块103安装在长螺旋钻机的桅杆下侧，以采集长螺旋的钻杆的垂直度信息，在本实施例中，倾角检测模块103可以采用双轴倾角传感器；电源模块104用于为长螺旋钻机的电机提供电源，在本实施例中，电源模块104可采用配电柜；电流检测模块105安装在电源模块104内部，在本实施例中，电源模块104安装在配电柜内部的动力线上，以采集长螺旋钻机在钻孔过程中钻杆的电流信息，电流检测模块105可以采用开口式电流互感器；cfg桩信息采集模块106安装在长螺旋钻机机身的卷扬长内部，以采集cfg桩成桩的深度信息、沉管速度信息和拔管速度信息，在本实施例中，cfg桩信息采集模块106可采用霍尔测速传感器；显示模块107安装在长螺旋钻机驾驶室内部以使长螺旋钻机的操作人员对第一施工参数和第二施工参数进行时查看，在本实施例中显示模块107可以为工业平板；报警模块109安装在长螺旋钻机的驾驶室内，当第一施工参数和第二施工参数超过阈值时，发出警报信息，在本实施例中，报警模块109可以为声光报警器；第一控制模块108安装在长螺旋钻机的驾驶室内，在本实施例中，第一控制模块
108可以为plc控制器；第二无线通信模块301安装在长螺旋钻机驾驶室的内部，用于长螺旋钻机车载终端100与远程监控制平台通信400。
41.（二）混凝土泵车车载终端200如图3所示，混凝土泵车车载终端200包括压力检测模块201、位移检测模块202和第二控制模块203。
42.其中，压力检测模块201安装在混凝土泵车泵送系统进油路即泵送系统进油路电压表压力输入端，以采集混凝土泵车油路上的压力信息，在本实施例中，压力检测模块201可以为压力传感器；位移检测模块202安装在混凝土泵车的水箱内部，用于采集混凝土泵车上的混凝土缸活塞的位移量，在本实施例中，位移检测模块202可以采用位移传感器；第二控制模块203安装在混凝土泵车靠近电源的位置；第一无线通信模块300安装在混凝土泵车顶端，用于与长螺旋钻机车载终端进行通信，在本实施例中，第一无线通信模块300可采用通信天线。
43.如图4所示，远程监控平台400包括第一模块401、第二模块402、第三模块403、第四模块404、第五模块405和第六模块406。
44.如图5所示，第一模块401包括获取划分子模块4011、构建子模块4012和获取标记子模块4013，具体如下：获取划分子模块4011，用于获取施工区域，对施工区域进行划分得到多个待施工区域；构建子模块4012，用于构建每个待施工区域的场景图；获取标记子模块4013，用于获取每个待施工区域的多个cfg桩的坐标，基于坐标在每个场景图上对每个cfg桩的位置进行标记。
45.在本实施例中，当获取划分子模块4011获取施工区域时，根据施工区域的面积、形状以及施工周期将施工区域划分多个待施工区域，为每个待施工区域配备至少一个车载终端, 构建子模块4012生个每个待施工区域的场景图，其场景图可以是地图，还可以是三维场景制作软件生成场景图，例如solidwork，在进行施工前，需要工作人员将每个待施工的cfg桩的坐标输入远程监控平台400中，当获取标记子模块4013获取cfg桩的坐标时，将相应的坐标标记至相应的场景图，其中坐标由经度和纬度组成。
46.在对cfg桩施工过程中，需要对已完成的cfg进行标记，便于工作人员了解施工的进度。
47.具体的，第二模块402包括第一判断子模块和标记子模块，具体如下：第一判断子模块，用于基于第一施工参数、第二施工参数判断cfg桩是否浇灌完成；若是，则基于第一施工参数获取cfg桩的定位信息，基于定位信息确定场景图；在本实施例中，当远程监控平台400接收同一个cfg桩的第一施工参数和第二施工参数时，第一判断子模块判断第一施工参数和第二施工参数是否完整，当第一施工参数和第二施工参数完整时，判定对该cfg桩施工完成。
48.在长螺旋钻机上还安装有摄像装置，在本实施例中，摄像装置可以为摄像头，当显示模块107接收第一施工参数和第二施工参数时，第一控制模块108控制摄像头对当前的cfg桩进行拍照得到施工照片，并通过第二无线通信模块301将拍摄的施工照片发送至远程
监控平台400，第三模块403对cfg桩是否完成施工进行核对。
49.如图6所示，第三模块403包括获取子模块4031、输入识别子模块4032和第二判断子模块4033。
50.获取子模块4031，用于在基于第一施工参数获取cfg桩的定位信息之后，获取cfg桩的施工图像；输入识别子模块4032，用于将施工图像输入图像模型中进行识别，得到识别结果；第二判断子模块4033，用于基于识别结果判断是否需要标记，若是，则转入标记模块。
51.在本实施例中，获取子模块4031接收长螺旋钻机车载终端100发送的施工图像，将施工图像输入图像识别模型中，其中图像识别模型是用于进行图像识别的深度神经网络，该深度神经网络可以是卷积神经网络，但不局限于此，当识别结果为施工完成时，进入标记模块；当识别结果为未施工完成时，则向用户反馈该cfg桩施工未完成的信息。
52.标记子模块，用于在场景图上对定位信息对应的cfg桩进行标记，以向用户反馈cfg桩已完成施工。
53.在本实施例中，当确定cfg桩完成施工时，提取第一施工参数中的定位信息，定位信息由经度和纬度组成，基于定位信息确定相应的场景图，在场景图中将定位信息对应的cfg状标记为已完成，其标记可以为文字标识，还可以为颜色标识，在本实施例中不做具体限定。
54.对于不合格的cfg桩在场景图上有相应的标记，具体的，远程监控平第六模块406，第六模块406包括第三判断子模块。
55.第三判断子模块，用于基于第一施工参数和第二施工参数判断cfg桩是否合格；若否，则向用户反馈cfg桩不合格信息,并在cfg桩对应的场景图上进行标记。
56.在本实施例中，每个施工参数均对应一个阈值信息，例如长螺旋钻机在风速10.8m/s（六级）及以上时，不允许施工，此时在场景图上就会标记，其标记方式可以为文字标识，还可以为颜色标识，在本实施例中不做具体限定。
57.远程监控平台400中的第四模块404还实时对施工进程进行监督，并生成相应的调整策略，具体的，如图6所示，第四模块404包括统计子模块4041、总量获取子模块4042和对比判断子模块4043。
58.统计子模块4041，用于统计预设时间内每个待施工区域的完成施工的cfg桩的第一总量；其中，预设时间可以为一个小时、两个小时，还可以为四个小时，在本实施例中不做具体限定，由于在每个场景图中标记有已完成施工的cfg桩，所以通过场景图统计每个待施工区域的已完成施工的cfg桩的第一总量。
59.总量获取子模块4042，用于获取预设时间内每个待施工区域的预计完成施工的cgf桩的第二总量；其中，第二总量是根据施工周期设定的。
60.对比判断子模块4043，用于将每个待施工区域的第一总数和第二总数进行对比，判断第一总量是否小于第二总量；若是，则调整第一总量小于第二总量的待施工区域的施工策略。
61.当其中一个待施工区域的第一总量小于第二总量时，证明该待施工区域的施工进度略慢，那么需要调整该待施工区域的施工策略。
62.对比判断子模块4043，具体包括提取单元、第一确定单元、位置获取单元、计算单元和第二确定单元。
63.提取单元，用于提取不需要调整施工策略的待施工区域的第一总量、施工时间和待施工的cfg桩的第三总量；第一确定单元，用于基于第一总量、施工时间和第三总量确定不需要调整施工策略的待施工区域的完成时间；例如，第一总量为10，施工时间为10小时，第三总量为5，基于第一总量和施工时间即可知道第三总量需要5个小时。
64.位置获取单元，用于基于场景图获取每个不需要调整施工策略的待施工区域完成施工的终点位置；在本实施例中，通过场景图可确定每个待施工区域地中完成的终点位置。
65.计算单元，用于计算终点位置和需要调整施工策略的待施工区域的距离信息；第二确定单元，用于基于完成时间和距离信息确定待调配的长螺旋钻机。
66.在本实施例中，确定终点位置和需要调整的待施工区域的位置之间的距离即可计算不需要调整的待施工区域的长螺旋钻机到达需要调整的待施工区域的时间，从而选取待调配的长螺旋钻机，当选取的长螺旋钻机完成施工后，前往需要调整的待施工区域进行施工。
67.第五模块405包括信息天气获取子模块和反馈子模块。
68.天气获取子模块，用于获取天气信息；反馈子模块，当天气信息不符合第一施工参数时，向用户反馈预警信息，其中，第一施工参数包括风速信息。
69.在本实施例中，获取模块实时获取施工现场的天气信息，在本实施例中以风速信息为例进行说明，此时为下午1点，下午2点的时候风力信息超过阈值，那么反馈模块向用户反馈预警信息，提示下午2点时停止施工。
70.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
71.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。