【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土振捣施工，特别涉及一种基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法及系统。
技术介绍
1、混凝土作为现代建筑的主要材料之一，它的质量直接对工程的安全性、耐久性及使用，有着较大的影响。它的质量一直备受关注，不仅影响建筑物的使用安全和工程造价，还与建筑物的使用寿命息息相关。目前，对于混凝土振捣质量的控制依旧沿用经验丰富的劳务人员振捣、施工单位现场人员管控、监理单位工程师旁站监督等方式，即通过人员监管来控制，但因实际施工过程中的条件限制、人员疏忽以及振捣人员随机性较大等原因导致混凝土振捣不到位，从而造成过振、欠振、漏振等质量事故。为此项目部通过早期试块试压、回弹等措施增加了早期混凝土强度控制措施，降低了因混凝土强度不足的部分损失成本，但因振捣问题导致的质量事故仍有发生。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法及系统，以解决因实际施工过程中的条件限制、人员疏忽以及振捣人员随机性较大等原因导致混凝土振捣不到位，造成过振、欠振、漏振等质量事故的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，包括：
3、获取施工手环和振捣设备的定位数据，振捣设备的振捣参数数据以及施工人员的动作信息数据；
4、对施工手环和振捣设备的定位数据进行数据处理，得到有效定位数据；
5、对施工手环和振捣设备的有效定位数据进行数据分析
6、基于振捣参数数据对振捣设备的动作进行识别，得到第一动作识别结果；
7、基于动作信息数据对施工人员的动作进行识别，得到第二动作识别结果；
8、根据定位分析结果生成振捣轨迹图，以及根据第一动作识别结果和第二动作识别结果对振捣质量进行分析评价，生成振捣质量分析报告。
9、根据本专利技术的一个具体实施例，获取施工手环和振捣设备的定位数据，振捣设备的振捣参数数据以及施工人员的动作信息数据具体包括：
10、通过施工手环配置的uwb标签接收uwb基站发出的信号获取施工手环的uwb定位数据；
11、通过振捣设备配置的uwb标签接收uwb基站发出的信号获取振捣设备的uwb定位数据，以及通过振捣设备配置的gps接收器获取振捣设备的gps定位数据；
12、通过振捣设备上配置的陀螺仪获取振捣参数数据，其中振捣参数数据包括振捣设备的角速度和方向坐标；
13、通过施工手环上配置的加速度计获取施工人员的动作信息数据，其中动作信息数据包括手臂的线性加速度以及姿势信息数据。
14、根据本专利技术的一个具体实施例，对施工手环和振捣设备的定位数据进行数据处理，得到有效定位数据具体包括：
15、将采集的施工手环和振捣设备的定位数据进行数据清洗，得到有效定位数据。
16、根据本专利技术的一个具体实施例，对施工手环和振捣设备的有效定位数据进行数据分析，得到定位分析结果具体包括：
17、采用uwb定位算法对施工手环的uwb定位数据进行数据分析并计算，得到施工手环的三维空间坐标；
18、采用uwb定位算法对振捣设备的uwb定位数据进行数据分析并计算，得到振捣设备的uwb三维坐标数据，以及
19、采用gps定位算法对振捣设备的gps定位数据进行数据分析并计算，得到振捣设备的gps三维坐标数据；
20、将振捣设备的uwb三维坐标数据和gps三维坐标数据进行数据融合，输出振捣设备的三维空间坐标。
21、根据本专利技术的一个具体实施例，基于振捣参数数据对振捣设备的动作进行识别，得到第一动作识别结果具体包括：
22、采用动作识别算法对振捣设备的角度坐标和加速度积分进行队列分析，判断预设时间内加速度积分是否符合标准动作曲线，并基于判断结果识别振捣设备在施工工程中的动作，得到第一动作识别结果。
23、根据本专利技术的一个具体实施例，基于动作信息数据对施工人员的动作进行识别，得到第二动作识别结果具体包括：
24、通过采集施工人员的手臂的线性加速度以及姿势信息数据对施工人员动作的倾斜角度和姿态变化进行判断与识别，得到第二动作识别结果。
25、根据本专利技术的一个具体实施例，根据定位分析结果生成振捣轨迹图，以及根据第一动作识别结果和第二动作识别结果对振捣质量进行分析评价，生成振捣质量分析报告具体包括：
26、根据施工手环的三维空间坐标和振捣设备的三维空间坐标生成振捣轨迹图，并根据第一动作识别结果和第二动作识别结果，将振捣过程中的振捣动作与标准振捣动作进行对比，并根据对比结果评判振捣质量，生成振捣质量分析报告。
27、一种基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测系统，包括：uwb局域网定位系统、施工手环，振捣设备和服务终端，uwb局域网定位系统分别与施工手环和振捣设备通讯连接，施工手环和振捣设备分别与服务终端通讯连接，施工手环与振捣设备之间通讯连接，其中
28、uwb局域网定位系统包括部署在施工现场定位区域内的多个uwb基站，多个uwb基站分别与振捣设备和施工手环无线通讯连接，多个uwb基站之间通过有线或无线网络通讯连接；
29、施工手环上配置有gps模块，uwb传感器和加速度计， gps模块用于采集振捣设备的gps定位数据并发送至服务终端，uwb传感器用于获取振捣设备的uwb定位数据和施工人员的定位数据并分别发送至服务终端，加速度计用于获取作业人员手臂的线性加速度；
30、振捣设备上配置有gps接收器，uwb标签和陀螺仪， gps接收器用于采集振捣设备的gps定位数据，uwb标签用于接收uwb基站发出的信号获取uwb定位数据，陀螺仪用于获取振捣设备的角速度和方向坐标；
31、服务终端用于对施工手环和振捣设备的位置信息数据进行分析，根据定位分析结果生成振捣轨迹图，以及对振捣设备和施工人员的动作进行识别，并根据识别结果对振捣质量进行分析评价，生成振捣质量分析报告。
32、根据本专利技术的一个具体实施例，振捣设备上还配置有uwb无线定位传感器，uwb无线定位传感器与振捣设备的开关电源串联，用于在振捣设备开启后每隔5秒钟采集一次振捣设备的定位数据。
33、与现有技术相比，本专利技术提供的一种基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法及系统，利用高精度uwb定位技术和gps定位技术实时采集振捣设备和施工人员的位置信息，借助定位设备采集作业人员位置信息，与振捣设备定位信息进行对比即可追溯操作具体人员及施工振捣部位体现。利用陀螺仪采集振捣设备的角度和加速度，利用加速度计采集施工人员的加速度和姿态信息，并结合人体姿态穿戴式监测技术的追踪算法，识别预制动作，通过数据传输网络，形成振捣轨迹图，并对数据进行分析评价，可以查看振捣质量监控信息，以此判断是否存在振捣时间不足和覆盖不全面现象，解决混凝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述获取施工手环和振捣设备的定位数据，振捣设备的振捣参数数据以及施工人员的动作信息数据具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述对所述施工手环和振捣设备的定位数据进行数据处理，得到有效定位数据具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述对所述施工手环和振捣设备的有效定位数据进行数据分析，得到定位分析结果具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述基于所述振捣参数数据对所述振捣设备的动作进行识别，得到第一动作识别结果具体包括：
6.根据权利要求1所述的基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述基于所述动作信息数据对施工人员的动作进行识别，得到第二动作识别
7.根据权利要求1所述的基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述根据所述定位分析结果生成振捣轨迹图，以及根据所述第一动作识别结果和第二动作识别结果对振捣质量进行分析评价，生成振捣质量分析报告具体包括：
8.一种基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测系统，其特征在于，包括：UWB局域网定位系统、施工手环，振捣设备和服务终端，所述UWB局域网定位系统分别与所述施工手环和所述振捣设备通讯连接，所述施工手环和所述振捣设备分别与所述服务终端通讯连接，所述施工手环与所述振捣设备之间通讯连接，其中
9.根据权利要求8所述的基于UWB-GPS定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述振捣设备上还配置有UWB无线定位传感器，所述UWB无线定位传感器与所述振捣设备的开关电源串联，用于在振捣设备开启后每隔5秒钟采集一次所述振捣设备的定位数据。
...【技术特征摘要】
1.一种基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述获取施工手环和振捣设备的定位数据，振捣设备的振捣参数数据以及施工人员的动作信息数据具体包括：
3.根据权利要求1所述的基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述对所述施工手环和振捣设备的定位数据进行数据处理，得到有效定位数据具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述对所述施工手环和振捣设备的有效定位数据进行数据分析，得到定位分析结果具体包括：
5.根据权利要求1所述的基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测方法，其特征在于，所述基于所述振捣参数数据对所述振捣设备的动作进行识别，得到第一动作识别结果具体包括：
6.根据权利要求1所述的基于uwb-gps定位技术的混凝土振捣轨迹监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨丹丹，刘飞，张义，巨鹏飞，李运闯，张海亮，李佳琦，郑朝，薛钰斌，朱佳乐，张廷安，缪应璟，
申请(专利权)人：中国建筑一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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