[发明专利]基于激光三维定位的混凝土振捣质量的实时监测方法

说明书

本发明涉及一种基于激光三维定位的混凝土振捣质量的实时监测方法，包括步骤一：布置激光探测器的测点，并将探测点的相对固定参照点坐标输入图像处理系统或记录；步骤二：确定竖向位置的初始值；步骤三：获得振捣棒工作点的平面位置，步骤四：获取的竖向位移；步骤五：绘制振捣棒平面和竖向点的分布；根据数据采集频率和处理速度，可实时或后期生成振捣施工质量分析图。本发明借助传输或存储的激光探头与光源距离值，可计算出平面上振捣点的坐标值，加上激光探头测得的深度值，通过获得的相对参照点的坐标位置中的实时显示振捣点所在位置分布及深度分布图，可绘出整个施工过程中的测点分布与深度分布图，具有极高的推广价值和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种建筑施工工程中的混凝土施工质量监控技术领域，具体的说是基于激光三维定位的混凝土振捣质量的实时监测方法。

背景技术

随着我国经济的发展，基础设施和城镇化建设量迅速增加。钢筋混凝土工程，特别是大型工程中的大体积混凝土施工工程明显增加，施工进度明显加快。加上建筑工程管理质量的提高，对混凝土的施工质量要求越来越严格。即使采用机械化施工的混凝土浇注与振捣仍然无法确保所有位置的混凝土进行均匀振捣。特别在道路、机场、码头、箱型基础等大面积混凝土的施工过程中，如何确保人工或机械振捣实现均匀和无死角，且保证振捣插入深度达到规定范围，是施工监理和施工质量面临的问题。

实际上，当前实时定位技术有许多种，在建筑工程与施工工业中也有不少的应用，包括GPS、无线电识别技术及可视化传感器等。这些方法过于复杂和昂贵，或受天气影响明显，或数据精度差，或者只能进行单点定位，无法跟随振捣棒快速的移动进行定位，尤其是不能进行振捣深度的监测。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种基于激光三维定位的混凝土振捣质量的实时监测方法，可以实时监测混凝土振捣点的位置分布，同时监测振捣棒等振捣工具的插入点深度值的方法，为混凝土施工质量的监控提供依据，实时记录的平面振捣点分布及插入深度，可为后期质量验收与质量管理提供必要数据支撑。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种基于激光三维定位的混凝土振捣质量的实时监测方法，其特征在于它包括如下步骤：

步骤一：在混凝土施工工作平面布置至少三个激光探测器测点，保证激光探测器的标杆垂直于混凝土施工工作面，激光探测器具有信号发射模块、信号接收模块和能探测到激光位置的探头，将探测点的相对固定参照点坐标输入图像处理系统或记录；

步骤二、把振捣棒与工作面垂直，振捣棒上固定设有激光发射器，激光发射器具有信号发射模块和信号接收模块，激光发射器具有激光面形式的发射光源，激光面具有自动水平校正功能，将激光面光源打开，记录振捣棒初始工作高度作为初始值；

步骤三、浇注混凝土过程中，移动振捣棒在不同地点振捣时，激光发射器向激光探测器集成的信号接收模块发射激光发出的时间信号，振捣棒与激光探测器均可自作为激光测距仪功能，及时测得激光探测器与振捣点间的直线距离，相关数据传递给数据分析模拟，由三圆相交共点即为激光源位置，即可动态求得振捣棒振捣点平面位置；激光探测器在接收到激光信号后，将激光面所处位置发送到信号处理系统；

步骤四、在振捣棒插入和提起过程中，对应激光面光源开启与关闭，从而在沿竖向移动起点和终点均有激光被探测到，激光探测器接收到光源沿激光探测器上的光源感应传感器移动，通过激光位移传感器实时采集光源面竖向位移，进而可求得振捣棒插入深度的变化，即可确定振捣棒深度值；

步骤五、根据上述预置的激光探测器点参照比例绘制的工作平面图，借助步骤三获得的振捣棒振捣点的平面位置，结合步骤二确定的竖向位置的初始值，借助步骤四获取的竖向位移，即可绘制出振捣棒平面和竖向点的分布；根据数据采集频率和处理速度，可实时或后期生成振捣施工质量分析图。