沉桩过程智能监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种沉桩过程智能监测系统及方法，包括：采集模块，其用于采集预制桩沉桩过程中多个预制桩的实时信息，得到多个预制桩状态数据；处理器，其与采集模块通讯连接，并用于接收和处理多个预制桩的实时信息，得到多个预制桩状态数据，然后根据预制桩状态数据预测邻近的若干个预制桩之间的最小距离，若预制桩之间的最小距离小于预设安全距离，则判断两个预制桩可能发生碰撞，并通过报警器发出碰撞预警，并暂停两个预制柱中的其中一个预制桩的沉桩过程。本发明专利技术安装简单、运行平稳，不需要进行复杂计算，提高了计算效率、节约计算时间，促进了沉桩效率的提高，适合推广使用。适合推广使用。

【技术实现步骤摘要】
沉桩过程智能监测系统及方法


[0001]本专利技术属于预制柱沉桩施工
，具体涉及一种沉桩过程智能监测系统及方法。

技术介绍

[0002]随着海洋事业的发展，外海工程不断增加，在码头、海上平台、跨海大桥等建筑中，桩基支撑至关重要，打桩的精度直接关系到工程建设。目前沉桩的施工方法均为将各种预先制作好的桩(主要是钢筋混凝土或预应力混凝土实心桩或管桩，也有钢桩或木桩)以不同的沉入方式沉至地基内达到所需要的深度。并且，海上沉桩施工中需打桩的数量较多，当桩数目增多时，如何确保沉桩的顺利进行，是本领域研究人员正在探讨的问题之一。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]本专利技术还有一个目的是提供一种沉桩过程智能监测系统。
[0005]本专利技术再有一个目的是提供一种沉桩过程智能监测方法。
[0006]为此，本专利技术提供的技术方案为：
[0007]一种沉桩过程智能监测系统，包括：
[0008]采集模块，其用于采集预制桩沉桩过程中多个预制桩的实时信息；
[0009]处理器，其与所述采集模块通讯连接，并用于接收和处理多个预制桩的实时信息，得到多个预制桩状态数据，然后根据所述预制桩状态数据预测邻近的若干个预制桩之间的最小距离，若预制桩之间的最小距离小于预设安全距离，则判断两个预制桩可能发生碰撞，并通过报警器发出碰撞预警，并暂停所述两个预制柱中的其中一个预制桩的沉桩过程。
[0010]优选的是，所述的沉桩过程智能监测系统中，所述处理器接收所述采集模块的多个预制桩的实时信息并解析，对预制桩建立三维空间模型，通过所述三维空间模型计算邻近的若干个预制桩之间的最小距离。
[0011]优选的是，所述的沉桩过程智能监测系统中，所述预制桩的桩身上沿竖直方向设置轴对称设置若干个标记线，所述三维空间模型中存储有所述标记线的预设位置，
[0012]在预制桩沉桩过程中，所述采集模块还实时采集所述标记线的实时状态数据，
[0013]所述处理器接收所述标记线的实时状态数据并将其与预设位置进行比较，并计算所述标记线与所述预设位置的水平偏转角度和竖直偏转角度，若所述水平偏转角度和/或竖直偏转角度超出预设角度值时，则发出垂直度偏移预警信息。
[0014]优选的是，所述的沉桩过程智能监测系统中，所述处理器接收所述标记线的实时状态数据并解析，将所述标记线的实时状态数据整合到所述三维空间模型中，在所述三维空间模型中计算所述标记线与预设位置的水平偏转角度和竖直偏转角度。
[0015]优选的是，所述的沉桩过程智能监测系统中，所述采集模块包括摄像机和北斗卫
星定位模块，所述采集模块采集所述预制桩的图像数据和坐标数据，所述采集模块还采集所述标记线的图像数据和坐标数据，
[0016]所述处理器接收所述采集模块分别传输来的所述预制桩的图像数据和坐标数据、及所述标记线的图像数据和坐标数据。
[0017]优选的是，所述的沉桩过程智能监测系统中，所述桩状态数据包括桩的桩型、桩顶坐标、桩长、桩宽、桩倾向和桩倾角。
[0018]优选的是，所述的沉桩过程智能监测系统，还包括：
[0019]分组模块，其用于根据施工顺序将多个预制桩分为第一单元和第二单元，所述第一单元和所述第二单元的预制柱的沉桩位置间隔交错设置，所述第一单元的施工开始时间早于所述第二单元的施工开始时间，其中，所述第一单元和第二单元均包括多个施工组，每个施工组包括沉桩位置邻近的3
‑
8个预制桩；所述采集模块以所述施工组为一个单位采集该施工组中预制桩的实时信息，
[0020]当只有所述第一单元施工时，所述处理器以所述施工组为单位进行数据处理，当所述第二单元施工时，所述处理器整合所述第一单元的多个预制桩状态数据进行所述第二单元的施工组的数据处理。
[0021]一种沉桩过程智能监测方法，采用所述的系统，包括如下步骤：
[0022]采集预制桩沉桩过程中多个预制桩的实时信息；
[0023]根据所述预制桩状态数据预测邻近的若干个预制桩之间的最小距离，若预制桩之间的最小距离小于预设安全距离，则判断两个预制桩可能发生碰撞，发出碰撞预警，并暂停其中一个预制桩的沉桩过程。
[0024]优选的是，所述的沉桩过程智能监测方法中，还包括如下步骤：
[0025]接收多个预制桩的实时信息并解析，对预制桩建立三维空间模型，通过所述三维空间模型计算邻近的若干个预制桩之间的最小距离。
[0026]优选的是，所述的沉桩过程智能监测方法中，还包括如下步骤：
[0027]在所述预制桩的桩身上沿竖直方向设置轴对称设置若干个标记线，在所述三维空间模型中存储有所述标记线的预设位置，
[0028]在预制桩沉桩过程中，还实时采集所述标记线的实时状态数据，
[0029]接收所述标记线的实时状态数据并将其与预设位置进行比较，并计算所述标记线与所述预设位置的水平偏转角度和竖直偏转角度，若所述水平偏转角度和/或竖直偏转角度超出预设角度值时，则发出垂直度偏移预警信息。通过对标记线进行检测，能够对预制桩在沉桩过程中的偏移情况作出预测和判断，及时纠正预制桩的垂直状态。
[0030]优选的是，所述的沉桩过程智能监测方法中，还包括如下步骤：接收所述标记线的实时状态数据并解析，将所述标记线的实时状态数据整合到所述三维空间模型中，在所述三维空间模型中计算所述标记线与预设位置的水平偏转角度和竖直偏转角度。在三维空间模型中计算，使得标记线的位置更加精确。
[0031]优选的是，所述的沉桩过程智能监测方法中，预制桩的实时信息包括所述预制桩的图像数据和坐标数据，标记线的实时信息包括所述标记线的图像数据和坐标数据，
[0032]优选的是，所述的沉桩过程智能监测方法中，所述桩状态数据包括但不限于桩的桩型、桩顶坐标、桩长、桩宽、桩倾向和桩倾角。以能够全面掌握预制柱的状态为准。
[0033]优选的是，所述的沉桩过程智能监测方法中，还包括如下步骤：
[0034]根据施工顺序将多个预制桩分为第一单元和第二单元，所述第一单元和所述第二单元的预制柱的沉桩位置间隔交错设置，所述第一单元的施工开始时间早于所述第二单元的施工开始时间，其中，所述第一单元和第二单元均包括多个施工组，每个施工组包括沉桩位置邻近的3
‑
8个预制桩；所述采集模块以所述施工组为一个单位采集该施工组中预制桩的实时信息，
[0035]当只有所述第一单元施工时，以所述施工组为单位进行数据处理，简化计算，提高计算效率。当所述第二单元施工时，整合所述第一单元的多个预制桩状态数据进行所述第二单元的施工组的数据处理。
[0036]本专利技术至少包括以下优势：
[0037]本专利技术通过自动化的采集模块采集预制柱的实时信息，消除人眼识别带来的误差和不及时，同时通过预测邻近的若干个预制桩之间的最小距离来判断预制桩发生碰撞的可能性，进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉桩过程智能监测系统，其特征在于，包括：采集模块，其用于采集预制桩沉桩过程中多个预制桩的实时信息；处理器，其与所述采集模块通讯连接，并用于接收和处理多个预制桩的实时信息，得到多个预制桩状态数据，然后根据所述预制桩状态数据预测邻近的若干个预制桩之间的最小距离，若预制桩之间的最小距离小于预设安全距离，则判断两个预制桩可能发生碰撞，并通过报警器发出碰撞预警，并暂停所述两个预制柱中的其中一个预制桩的沉桩过程。2.如权利要求1所述的沉桩过程智能监测系统，其特征在于，所述处理器接收所述采集模块的多个预制桩的实时信息并解析，对预制桩建立三维空间模型，通过所述三维空间模型计算邻近的若干个预制桩之间的最小距离。3.如权利要求2所述的沉桩过程智能监测系统，其特征在于，所述预制桩的桩身上沿竖直方向设置轴对称设置若干个标记线，所述三维空间模型中存储有所述标记线的预设位置，在预制桩沉桩过程中，所述采集模块还实时采集所述标记线的实时状态数据，所述处理器接收所述标记线的实时状态数据并将其与预设位置进行比较，并计算所述标记线与所述预设位置的水平偏转角度和竖直偏转角度，若所述水平偏转角度和/或竖直偏转角度超出预设角度值时，则发出垂直度偏移预警信息。4.如权利要求3所述的沉桩过程智能监测系统，其特征在于，所述处理器接收所述标记线的实时状态数据并解析，将所述标记线的实时状态数据整合到所述三维空间模型中，在所述三维空间模型中计算所述标记线与预设位置的水平偏转角度和竖直偏转角度。5.如权利要求3所述的沉桩过程智能监测系统，其特征在于，所述采集模块包括摄像机和北斗卫星定位模块，所述采集模块采集所述预制桩的图像数据和坐标数据，所述采集模块还采集所述标记线的图像数据和坐标数据，所述处理器接收所述采集模块分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，
申请(专利权)人：中国港湾工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：