一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置及控制方法与流程



1.本发明涉及建筑工程设备技术领域,特别是一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置及控制方法。


背景技术:



2.混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水按一定比例配合,经搅拌而得的水泥混凝土,它广泛应用于土木建筑工程中,混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大,同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等特点,尤其是使用混凝土制作而成的混凝土柱被广泛的应用在建筑工程中。混凝土柱浇注后,如气候炎热、空气干燥,不及时进行养护,混凝土柱中水分会蒸发过快,形成脱水现象,会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,缺乏足够的粘结力,从而会使得混凝土柱出现开裂现象,进而造成混凝土柱失效。因此通常在混凝土浇筑结束后需要进行喷淋养护,但是在实际操作的过程中,现在大多数都是通过人工进行定时喷淋,这对于混凝土柱的喷淋养护时机不能有效把控,不能根据现场实际情况作出及时的应对,并且在喷淋过程中,操作人员需要长时间手持喷淋管进行操作,喷淋位置不够精准,且对于操作人员来说劳动强度较大。


技术实现要素:



3.本发明克服了现有技术的不足,提供了一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置及控制方法。
4.为达到上述目的本发明采用的技术方案为:
5.本发明公开了一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,所述喷淋养护装置包括喷淋底座,所述喷淋底座顶部的两侧设置有两滑座,所述滑座上设置有安装板,所述安装板上固定安装有步进电机,所述步进电机的输出端与联轴器的一端配合连接,所述联轴器的另一端配合连接有滚珠丝杆,所述滚珠丝杆上配合连接有丝杆滑块;
6.两滑座的丝杆滑块之间固定连接有喷淋架,所述喷淋架呈半圆状,所述喷淋架上开设有两条导向槽,两条导向槽上滑动连接有导向架,所述导向架的一侧连接有第一固定板,所述第一固定板上固定安装有旋转电机,所述旋转电机的输出端配合连接有驱动轴,所述驱动轴上配合连接有驱动齿轮,所述喷淋架上还设置有齿环,且所述驱动齿轮与所述齿环啮合传动;
7.所述导向架的另一侧设置有第二固定板,所述第二固定板上固定安装有ccd摄像机,所述第二固定板上还固定安装有喷淋组件,所述喷淋组件包括加压腔,所述加压腔的输出口配合连接有喷淋管,所述喷淋管上配合连接有喷淋头,所述喷淋养护装置还包括储存箱,所述储存箱上储存有养护液,所述储存箱出液口与供液管的一端配合连接,所述供液管的另一端与所述加压腔的输入口配合连接;所述供液管由软质橡胶材料制成;
8.所述储存箱上设置有加压泵,通过加压泵对储存箱内部进行加压,以将储存箱内部的养护液顺着供液管输送至喷淋组件上。
9.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述喷淋底座内设置有若干组支撑机构,所述支撑机构包括按预设间隔设置的第一电动伸缩杆与第二电动伸缩杆,所述第一电动伸缩杆与第二电动伸缩杆的顶部均固定连接有支撑座,所述支撑座上开设有支撑槽。
10.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述丝杆滑块上设置有第一红外传感器,所述导向架上设置有第二红外传感器,所述第一红外传感器与第二红外传感器信号互连。
11.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述喷淋管上设置有喷淋量控制机构,所述喷淋量控制机构为双层结构,包括第一壁层与第二壁层,所述第一壁层与第二壁层之间形成空气腔,所述空气腔内设有若干弹性支撑件,且所述弹性支撑件分别与所述第一壁层和第二壁层固定连接,以对第一壁层和第二壁层起支撑作用。
12.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,所述喷淋量控制机构还包括调控气泵与调控气管,所述调控气管的一端穿过第一壁层插入所述空气腔内,所述调控气管的另一端与所述调控气泵相连接;所述调控气管上还设置有气体流量计,所述气体流量计与所述调控气泵信号连接。
13.本发明另一方面公开了一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置的控制方法,应用于任一项所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,包括以下步骤:
14.通过ccd摄像机获取喷淋底座图像信息,基于所述喷淋底座图像信息得到混凝土柱在该图像中各轮廓点的坐标信息;
15.以所述各轮廓点的坐标信息为边缘界限对所述喷淋底座的图像进行分割处理,得到混凝土柱的图像信息;
16.基于神经网络构建图像识别模型,将所述混凝土柱的图像信息导入所述图像识别模型中进行识别,判断所述混凝土柱的图像中是否存在预设缺陷,若存在,则获取该预设缺陷的特性参数;
17.判断所述特征参数是否大于预设参数,若大于,则将该预设缺陷标记为预警缺陷;
18.在预设时间段内对预警缺陷进行拍摄监测,得到第一三维模型与第二三维模型,基于所述第一三维模型与第二三维模型确定出喷淋参数。
19.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,基于所述喷淋底座图像信息得到混凝土柱在该图像中各轮廓点的坐标信息,具体为:
20.由大数据网络中获取混凝土柱所对应的光谱特征参数,建立数据库,将所述混凝土柱所对应的光谱特征参数导入所述数据库中,得到光谱特征数据库;
21.将所述喷淋底座图像信息导入所述光谱特征数据库中,以提取所述喷淋底座图像信息中各区域的实际光谱特征;
22.判断所述实际光谱特征是否为预设光谱特征;若是,则对该实际光谱特征所对应的区域进行标记;
23.获取该实际光谱特征所对应的区域的轮廓信息,并以预设基准点为坐标原点,生成该实际光谱特征所对应的区域中各轮廓点的坐标信息。
24.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,以所述各轮廓点的坐标信息为边缘界限对所述喷淋底座的图像进行分割处理,得到混凝土柱的图像信息,具体为:
25.对所述喷淋底座图像进行灰值化处理,以将所述喷淋底座图像转化为灰图像;
26.采用低通滤波法对所述灰图像进行降噪处理,以降低图像的噪声,采用高通滤波法对所述灰图像进行图像增强处理,以增强图像的清晰度,得到处理后的灰图像;
27.以各轮廓点的坐标信息为边缘界限,对所述处理后的灰图像进行图像分割处理,得到单独的混凝土柱的图像信息。
28.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,基于神经网络构建图像识别模型,基于神经网络构建图像识别模型,将所述混凝土柱的图像信息导入所述图像识别模型中进行识别,判断所述混凝土柱的图像中是否存在预设缺陷,若存在,则获取该预设缺陷的特性参数,具体为:
29.基于神经网络构建图像识别模型,并将预设图像样本导入所述图像识别模型进行训练,得到训练好的图像识别模型;
30.将所述混凝土柱的图像信息导入所述训练好的图像识别模型中进行识别,以识别出该混凝土柱中是否存在预设缺陷;
31.若该混凝土柱中存在预设缺陷,则提取该预设缺陷的特性参数。
32.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,在预设时间段内对预警缺陷进行拍摄监测,得到第一三维模型与第二三维模型,基于所述第一三维模型与第二三维模型确定出喷淋参数,具体为:
33.在预设时间段内通过ccd摄像机获取所述预警缺陷的图像信息,并对所述预警缺陷的图像进行预处理,通过特征点匹配得到离散特征点;
34.获取所述离散特征点的坐标值,根据所述离散特征点的坐标值生成离散点三维云数据;
35.对所述离散点三维云数据进行密集提取,以得到密集三维点云数据,根据密集三维点云数据生成多个曲面,并根据所述曲面生成第一三维模型与第二三维模型;
36.将所述第一三维模型与第二三维模型进行比较,得到模型偏差;基于所述模型偏差得到该预警缺陷的扩展速率;
37.通过大数据网络获取所述扩展速率所对应的喷淋参数,并所述喷淋参数传送至控制终端。
38.本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷,本发明具备以下有益效果:能够防止混凝土柱上的裂纹进一步开裂,以确保混凝土柱的力学性能,并且有针对性的对混凝土柱的特定区域进行喷淋养护,实现了精准喷淋养护的功能,能够很大程度的节约养护液,降低了养护成本,提高经济效益。实现自动对混凝土柱喷淋养护液的过程,不需要通过人工对混凝土柱进行喷淋养护液,实现了自动化。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
40.图1为本喷淋养护装置的第一立体结构示意图;
41.图2为本喷淋养护装置的第二立体结构示意图;
42.图3为本喷淋养护装置的第三立体结构示意图;
43.图4为喷淋底座结构示意图;
44.图5为喷淋架结构示意图;
45.图6为图5中a-a处放大结构示意图;
46.图7为导向槽结构示意图;
47.图8为导向架结构示意图;
48.图9为喷淋量控制机构剖面结构示意图;
49.附图标记说明如下:101、喷淋底座;102、滑座;103、安装板;104、步进电机;105、联轴器;106、滚珠丝杆;107、丝杆滑块;108、喷淋架;109、导向槽;201、导向架;202、第一固定板;203、旋转电机;204、驱动轴;205、驱动齿轮;206、齿环;207、第二固定板;208、ccd摄像机;209、加压腔;301、喷淋管;302、喷淋头;303、储存箱;304、供液管;305、加压泵;306、第一电动伸缩杆;307、第二电动伸缩杆;308、支撑座;309、支撑槽;401、喷淋量控制机构;402、第一壁层;403、第二壁层;404、空气腔;405、弹性支撑件;406、调控气泵;407、调控气管;408、混凝土柱。
具体实施方式
50.为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成,需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
51.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
52.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
53.为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
54.如图1、2、3所示,本发明公开了一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,所述喷淋
养护装置包括喷淋底座101,所述喷淋底座101顶部的两侧设置有两滑座102,所述滑座102上设置有安装板103,所述安装板103上固定安装有步进电机104,所述步进电机104的输出端与联轴器105的一端配合连接,所述联轴器105的另一端配合连接有滚珠丝杆106,所述滚珠丝杆106上配合连接有丝杆滑块107。
55.需要说明的是,通过ccd摄像机208获取混凝土的图像信息,然后根据该图像信息判定混凝土柱408中是否存在预设缺陷,所述预设缺陷即为裂纹;若存在预设缺陷,则判断该缺陷的特征参数是否过大,所述特性参数包括裂纹长度、裂纹宽度、裂纹深度等;若缺陷的特性参数过大,此时将该缺陷标记为预警缺陷,并获取该缺陷的位置区域信息;接着在预设时间段内继续通过ccd摄像机208对该预警缺陷进行拍摄监测,从而得到第一三维模型与第二三维模型,并且基于所述第一三维模型与第二三维模型确定出喷淋参数;当确定出喷淋参数后,控制终端再控制喷淋组件按照该喷淋参数对该预警缺陷的区域位置进行喷淋养护液,能够防止裂纹进一步开裂,以确保混凝土柱408的力学性能,并且有针对性的对混凝土柱408的特定区域进行喷淋养护,实现了精准喷淋养护的功能,能够很大程度的节约养护液,降低了养护成本,提高经济效益。
56.需要说明的是,当需要对混凝土的某一特定区域喷淋养护液时,首先,驱动步进电机104启动,使得步进电机104带动联轴器105转动,从而带动滚珠丝杆106转动,从而使得丝杆滑块107能够沿滚珠丝杆106上来回滑动,这样一来,通过控制步进电机104有规律的进行正转或反转运动,便能够使得丝杆滑块107沿着滚珠丝杆106进行往复运动,从而能够带动喷淋头302沿着混凝土柱408的长度方向往复运动,从而能够将喷淋头302带动至混凝土柱408的特定长度方向位置上,以通过喷淋头302对混凝土柱408的预警缺陷位置区域喷淋养护液,以防止混凝土柱408进一步开裂。
57.如图4、5、6、7、8所示,两滑座102的丝杆滑块107之间固定连接有喷淋架108,所述喷淋架108呈半圆状,所述喷淋架108上开设有两条导向槽109,两条导向槽109上滑动连接有导向架201,所述导向架201的一侧连接有第一固定板202,所述第一固定板202上固定安装有旋转电机203,所述旋转电机203的输出端配合连接有驱动轴204,所述驱动轴204上配合连接有驱动齿轮205,所述喷淋架108上还设置有齿环206,且所述驱动齿轮205与所述齿环206啮合传动。
58.需要说明的是,所述齿环206同样呈半圆状,其外表面沿长度方向开设有若干齿牙,齿环206上的齿牙与驱动齿轮205上的齿牙相互啮合。
59.需要说明的是,当通过步进电机104将喷淋头302带动至混凝土柱408的特定长度方向位置上后,接着控制旋转电机203启动,通过旋转电机203带动驱动轴204转动,从而带动驱动齿轮205转动,而由于驱动齿轮205是与齿环206啮合传动的,故驱动齿轮205便能够沿着齿环206上滚动,通过驱动齿轮205便能够带动导向架201沿着导向槽109上滑动,从而带动喷淋头302沿着喷淋架108上滑动,便能够使得喷淋头302绕着混凝土柱408的周面移动,从而能够使得喷淋头302对混凝土柱408的侧面喷淋养护液,这样一来,即使是预警缺陷的位置位于混凝土柱408的侧面,也能够通过喷淋头302对该预警缺陷精准的喷淋养护液,进一步提高喷淋养护精度,进一步节约养护液。
60.需要说明的是,导向槽109设置为两条,以提高对导向架201的支撑导向性能;且导向槽109的形状为“凸字状”,导向架201的底部设置有“凸字状”导向块,所述导向块嵌入所
述导向槽109内,并且通过“凸字状”的嵌合结构一方面能够使得导向架201顺利沿着导向槽109滑动,起到的导向作用;另一方面能够避免导向架201滑出导向槽109外部,并且能够确保驱动齿轮205始终与齿环206相互啮合,起到了限位作用。
61.如图4所示,所述导向架201的另一侧设置有第二固定板207,所述第二固定板207上固定安装有ccd摄像机208,所述第二固定板207上还固定安装有喷淋组件,所述喷淋组件包括加压腔209,所述加压腔209的输出口配合连接有喷淋管301,所述喷淋管301上配合连接有喷淋头302,所述喷淋养护装置还包括储存箱303,所述储存箱303上储存有养护液,所述储存箱303出液口与供液管304的一端配合连接,所述供液管304的另一端与所述加压腔209的输入口配合连接;所述供液管304由软质橡胶材料制成。
62.所述储存箱303上设置有加压泵305,通过加压泵305对储存箱303内部进行加压,以将储存箱303内部的养护液顺着供液管304输送至喷淋组件上。
63.需要说明的是,当通过步进电机104与旋转电机203将喷淋头302带动至合适位置上后,控制加压泵305启动,使得加压泵305对储存箱303进行加压,在气压的作用下,储存在储存箱303内部的养护液便会便挤压出供液管304内,然后顺着供液管304流动至加压腔209内,并且在加压腔209内养护液会被进一步混合加压,进而提高养护液的混合效果,然后养护液会被挤压至喷淋管301内,然后顺着喷淋管301流入喷淋头302内,养护液在喷淋头302内经过雾化后,便会形成雾液被喷出,从而将养护液喷淋至混凝土柱408的特定区域内,从而实现自动对混凝土柱408喷淋养护液的过程,不需要通过人工对混凝土柱408进行喷淋养护液,实现了自动化。
64.另外需要注意的是,本喷淋养护装置包括智能养护与整体养护两种功能模式,智能养护即是对混凝土柱408特定区域进行精准养护的功能,其实现过程在上文已详细说明。整体养护即使对整条混凝土柱408喷淋养护液的功能,具体来说,通过控制步进电机104、旋转电机203以及喷淋组件按照预设程序驱动,能够使得喷淋头302按照预设路径进行移动,从而通过喷淋头302对整条混凝土柱408进行喷淋养护液,从而能够实现对整条混凝土柱408喷淋养护的功能。用户能够依据实际需要选择相应的养护模式,实用性更好。
65.所述喷淋底座101内设置有若干组支撑机构,所述支撑机构包括按预设间隔设置的第一电动伸缩杆306与第二电动伸缩杆307,所述第一电动伸缩杆306与第二电动伸缩杆307的顶部均固定连接有支撑座308,所述支撑座308上开设有支撑槽309。
66.需要说明的是,所述支撑机构用作支撑混凝土柱408,支撑机构可以设置多组,以同时对多条混凝土柱408进行喷淋养护,优选的,本发明中的支撑机构设置为三组。可以采用人工或上料机械手的方式将混凝土柱408放置在支撑机构上,以通过支撑机构对混凝土柱408实现支撑作用。具体地,将混凝土柱408的两端分别置于同一组支撑机构的支撑槽309上,通过支撑槽309便能够支撑柱混凝土柱408,并且可以通过控制第一电动伸缩杆306与第二电动伸缩杆307进行升降,从而调节混凝土相对于喷淋头302的距离,从而调整喷淋头302的有效喷淋范围,具体来说,若需要调大养护液喷淋于混凝土柱408上的喷淋范围,控制终端控制第一电动伸缩杆306与第二电动伸缩杆307收缩,从而使得混凝土柱408与喷淋头302的相对距离变大,这样一来,由喷淋头302中喷出的养护液喷淋在混凝土柱408上的有效范围便会增大;同理,若需要调小养护液喷淋于混凝土柱408上的喷淋范围,控制终端控制第一电动伸缩杆306与第二电动伸缩杆307伸长,从而使得混凝土柱408与喷淋头302的相对距
离变小,这样一来,由喷淋头302中喷出的养护液喷淋在混凝土柱408上的有效范围便会减少。综上,通过支撑机构步进能够支撑住混凝土柱408,还能够调整养护液喷淋作用于混凝土柱408上的有效范围,从而使得本装置能够调整养护液的喷淋范围,提高多样化。
67.所述丝杆滑块107上设置有第一红外传感器,所述导向架201上设置有第二红外传感器,所述第一红外传感器与第二红外传感器信号互连。
68.需要说明的是,在预设时间段内通过第一红外传感器可以检测并反馈丝杆滑块107的位置信息,得到第一位移偏差,判断所述第一位移偏差是否大于预设偏差,若大于,则生成纠偏信息,从而控制步进电机104对丝杆滑块107的位置进行修正。同理,在预设时间段内通过第二红外传感器可以检测并反馈导向架201的位置信息,得到第二位移偏差,判断所述第二位移偏差是否大于预设偏差,若大于,则同样生成纠偏信息,从而控制旋转电机203对导向架201的位置进行修正。这样一来,当丝杆滑块107与导向架201出现控制偏差后,控制终端能够及时的进行修正,从而避免喷淋头302出现控制误差,从而造成喷淋头302喷淋位置不准确的情况,进而确保喷淋头302的喷淋精度,能够对出现裂纹的区域进行精准的喷淋,提高养护精度。
69.如图9所示,所述喷淋管301上设置有喷淋量控制机构401,所述喷淋量控制机构401为双层结构,包括第一壁层402与第二壁层403,所述第一壁层402与第二壁层403之间形成空气腔404,所述空气腔404内设有若干弹性支撑件405,且所述弹性支撑件405分别与所述第一壁层402和第二壁层403固定连接,以对第一壁层402和第二壁层403起支撑作用。需要注意的是,所述第一壁层402由硬质材料制成,所述第二壁层403由软质弹性材料制成。所述弹性支撑件405可以是可伸缩的伸缩杆、弹性弹簧等。
70.所述喷淋量控制机构401还包括调控气泵406与调控气管407,所述调控气管407的一端穿过第一壁层402插入所述空气腔404内,所述调控气管407的另一端与所述调控气泵406相连接;所述调控气管407上还设置有气体流量计,所述气体流量计与所述调控气泵406信号连接。
71.需要说明的是,通过喷淋量控制机构401可以控制单位时间上养护液的喷淋量,以使得控制终端能够根据不同扩展速率的预警缺陷进行定量的喷淋。具体来说,当需要调小喷淋头302在单位时间内的喷淋量时,使得调控气泵406启动,从而通过调控气泵406将单位体积的空气由外界顺着调控气管407抽入到空气腔404内,当单位体积的外界空气被抽入到空气腔404内后,空气腔404内的空气量便会增多,此时具有弹性的第二壁层403便会向远离第二壁层403一侧收缩,此时由第二壁层403之间所围合而成的有效横截面积便会减少,此时单位时间内所能够流过喷淋管301的养护液的流量便会减少,此时单位时间内喷淋头302的喷淋量便会减少,从而实现调小喷淋头302喷淋量的功能。反之,当需要调大喷淋头302在单位时间内的喷淋量时,同样使得调控气泵406启动,从而通过调控气泵406将单位体积空气腔404内部的空气抽至外界,当单位体积的空气腔404内部的空气被抽至外界后,空气腔404内的空气量便会减少,此时具有弹性的第二壁层403便会向靠近第二壁层403一侧扩张,此时由第二壁层403之间所围合而成的有效横截面积便会增大,此时单位时间内所能够流过喷淋管301的养护液的流量便会加大,此时单位时间内喷淋头302的喷淋量便会加大,从而实现调大喷淋头302喷淋量的功能。这样一来,通过喷淋量控制机构401便能够控制喷淋头302在单位时间内的喷淋量,以使得在对混凝土柱408进行喷淋养护时,喷淋头302能够根
据不同裂纹的扩展速率对该裂纹按照特定的喷淋参数进行喷淋养护,进而提高喷淋养护效果。
72.需要说明的是,在调控气管407上置有气体流量计,且气体流量计与调控气泵406信号连接。在通过调控气泵406将外界空气控制抽入空气腔404内部或者将空气腔404内部空气抽至外界的过程中,通过气体流量计可以检测并反馈调控气泵406所抽取空气的体积值,从而使得调控气泵406能够精准的抽取空气,进而提高喷淋量控制机构401的调控精度。
73.本发明另一方面公开了一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置的控制方法,应用于任一项所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,包括以下步骤:
74.通过ccd摄像机获取喷淋底座图像信息,基于所述喷淋底座图像信息得到混凝土柱在该图像中各轮廓点的坐标信息;
75.以所述各轮廓点的坐标信息为边缘界限对所述喷淋底座的图像进行分割处理,得到混凝土柱的图像信息;
76.基于神经网络构建图像识别模型,将所述混凝土柱的图像信息导入所述图像识别模型中进行识别,判断所述混凝土柱的图像中是否存在预设缺陷,若存在,则获取该预设缺陷的特性参数;
77.判断所述特征参数是否大于预设参数,若大于,则将该预设缺陷标记为预警缺陷;
78.在预设时间段内对预警缺陷进行拍摄监测,得到第一三维模型与第二三维模型,基于所述第一三维模型与第二三维模型确定出喷淋参数。
79.需要说明的是,所述喷淋底座图像信息里面包括喷淋底座的整体图像以及支撑在喷淋底座上混凝土柱的图像。所述预设缺陷即是混凝土柱上的裂纹缺陷,所述特性参数包括裂纹长度、裂纹宽度、裂纹深度等。若混凝土柱中裂纹的特性参数大于预设参数,此时可以说明的是,该混凝土柱中存在危险系数较大的裂纹,该裂纹有可能会因此干燥、高温环境进一步延伸开裂,进而导致混凝土柱失效,此时需要将该裂纹缺陷标记为预警缺陷,以对该裂纹缺陷进行进一步监测,从而制定出相应的喷淋参数。
80.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,基于所述喷淋底座图像信息得到混凝土柱在该图像中各轮廓点的坐标信息,具体为:
81.由大数据网络中获取混凝土柱所对应的光谱特征参数,建立数据库,将所述混凝土柱所对应的光谱特征参数导入所述数据库中,得到光谱特征数据库;
82.将所述喷淋底座图像信息导入所述光谱特征数据库中,以提取所述喷淋底座图像信息中各区域的实际光谱特征;
83.判断所述实际光谱特征是否为预设光谱特征;若是,则对该实际光谱特征所对应的区域进行标记;
84.获取该实际光谱特征所对应的区域的轮廓信息,并以预设基准点为坐标原点,生成该实际光谱特征所对应的区域中各轮廓点的坐标信息。
85.需要说明的是,所述预设基准点设置与喷淋底座中,该基准点有设计人员提前设定好,如可以是喷淋底座的边角点或中心点等。
86.需要说明的是,由于材质的不同,其所对应的光谱特征也不同,如混凝土柱、喷淋底座以及支撑槽所对应的光谱特征有所不同,利用这一区别特征对喷淋底座图像的各个区域进行识别,若某一区域的实际光谱特征为预设光谱特征,此时可以说明的是,该区域即是
混凝土柱所在的区域,此时获取该实际光谱特征所对应的区域的轮廓信息,并以预设基准点为坐标原点,控制终端生成该实际光谱特征所对应的区域中各轮廓点的坐标信息。从而得到混凝土柱在该图像当中轮廓坐标信息。
87.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,以所述各轮廓点的坐标信息为边缘界限对所述喷淋底座的图像进行分割处理,得到混凝土柱的图像信息,具体为:
88.对所述喷淋底座图像进行灰值化处理,以将所述喷淋底座图像转化为灰图像;
89.采用低通滤波法对所述灰图像进行降噪处理,以降低图像的噪声,采用高通滤波法对所述灰图像进行图像增强处理,以增强图像的清晰度,得到处理后的灰图像;
90.以各轮廓点的坐标信息为边缘界限,对所述处理后的灰图像进行图像分割处理,得到单独的混凝土柱的图像信息。
91.需要说明的是,利用灰值化处理、低通滤波处理法、高通滤波处理法等图像方法对喷淋底座图像进行图像处理,得到处理后的灰图像,再以各轮廓点的坐标信息为边缘界限,对所述处理后的灰图像进行图像分割处理,得到单独的混凝土柱的图像信息。
92.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,基于神经网络构建图像识别模型,基于神经网络构建图像识别模型,将所述混凝土柱的图像信息导入所述图像识别模型中进行识别,判断所述混凝土柱的图像中是否存在预设缺陷,若存在,则获取该预设缺陷的特性参数,具体为:
93.基于神经网络构建图像识别模型,并将预设图像样本导入所述图像识别模型进行训练,得到训练好的图像识别模型;
94.将所述混凝土柱的图像信息导入所述训练好的图像识别模型中进行识别,以识别出该混凝土柱中是否存在预设缺陷;
95.若该混凝土柱中存在预设缺陷,则提取该预设缺陷的特性参数。
96.需要说明的是,所述预设图像样本包括各种类型裂纹的图像样本,该图像样本可以在实际生产中不断收集获取,也可以通过大数据网络中获取,该预设图像样本表示的是混凝土柱在养护过程中,其有可能出现的裂纹类型。当获取预设图像样本后,基于神经网络构建图像识别模型,并将预设图像样本导入所述图像识别模型进行训练,得到训练好的图像识别模型,进而通过本方法快速的识别出混凝土柱中是否存在预设缺陷,若存在,则提取该预设缺陷的特性参数。
97.进一步的,本发明的一个较佳实施例中,在预设时间段内对预警缺陷进行拍摄监测,得到第一三维模型与第二三维模型,基于所述第一三维模型与第二三维模型确定出喷淋参数,具体为:
98.在预设时间段内通过ccd摄像机获取所述预警缺陷的图像信息,并对所述预警缺陷的图像进行预处理,通过特征点匹配得到离散特征点;
99.获取所述离散特征点的坐标值,根据所述离散特征点的坐标值生成离散点三维云数据;
100.对所述离散点三维云数据进行密集提取,以得到密集三维点云数据,根据密集三维点云数据生成多个曲面,并根据所述曲面生成第一三维模型与第二三维模型;
101.将所述第一三维模型与第二三维模型进行比较,得到模型偏差;基于所述模型偏差得到该预警缺陷的扩展速率;
102.通过大数据网络获取所述扩展速率所对应的喷淋参数,并所述喷淋参数传送至控制终端。
103.需要说明的是,所述喷淋参数包括喷淋速度、喷淋量、喷淋范围等。
104.需要说明的是,若混凝土柱中裂纹的特性参数大于预设参数,此时可以说明的是,该混凝土柱中存在危险系数较大的裂纹,该裂纹有可能会因此干燥、高温环境进一步延伸开裂,进而导致混凝土柱失效,此时需要将该裂纹缺陷标记为预警缺陷。当混凝土柱中的某一裂纹被标记为预警缺陷后,在预设时间段内通过ccd摄像机获取所述预警缺陷的图像信息;通过线性滤波器、中值滤波器、形态学滤波器等方法对预警缺陷的图像进行处理;然后可以通过卷积神经网络对离散特征点进行分层卷积以及池化,从而完成对所述图像信息的特征提取,得到多个裂纹特征曲面;然后再基于这些特征曲面,利用solidworks、ug、proe等三维建模软件建立第一三维模型与第二三维模型,其中所述第一三维模型表征的是在预设时间段内起始时间点该裂纹的立体三维信息;所述第二三维模型表征的是在预设时间段内末尾时间点该裂纹的立体三维信息。然后将所述第一三维模型与第二三维模型在三维建模软件中进行比较,便能够得到这两个模型在各预设区域的模型偏差;根据得到的模型偏差,便能够得到该裂纹在该预设时间段内的扩展速率;然后再由大数据网络中获取该扩展速率所对应的喷淋参数,然后再以该喷淋参数控制喷淋组件对该混凝土柱上的预警缺陷位置区域进行喷淋养护,通过该方式能够有效的防止预警缺陷进一步开裂,从而有效的防止混凝土柱力学性能失效的现象,降低了报废率。
105.此外,本方法还包括以下步骤:
106.通过ccd摄像机获取喷淋养护后混凝土柱中预警缺陷的图像信息,基于所述喷淋养护后混凝土柱中预警缺陷的图像信息得到预警缺陷的密集三维坐标点,基于所述密集三维坐标点建立曲面;
107.基于所述曲面建立喷淋养护后的预警缺陷的三维模型图;
108.将所述喷淋养护后的预警缺陷的三维模型图与第二三维模型进行比较,得到偏差率;
109.判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值;
110.若大于,则控制喷淋组件对该预警缺陷继续喷淋养护。
111.需要说明的是,利用ccd摄像机获取喷淋养护后混凝土柱中预警缺陷的图像信息,可以通过去噪及图像增强处理等方式,从而提取出喷淋养护后混凝土柱中预警缺陷的特征点,从而根据该特征点建立曲面,其中建立曲面以及建立喷淋养护后的预警缺陷的三维模型图均可利用三维建模软件进行建立,然后再通过三维建模软件将所述喷淋养护后的预警缺陷的三维模型图与第二三维模型进行比较;若偏差率依旧大于预设偏差率阈值,此时可以说明的是,该预警缺陷依旧在开裂,此时需要对该预警缺陷继续进行喷淋养护。
112.以上依据本发明的理想实施例为启示,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:


1.一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,其特征在于:所述喷淋养护装置包括喷淋底座,所述喷淋底座顶部的两侧设置有两滑座,所述滑座上设置有安装板,所述安装板上固定安装有步进电机,所述步进电机的输出端与联轴器的一端配合连接,所述联轴器的另一端配合连接有滚珠丝杆,所述滚珠丝杆上配合连接有丝杆滑块;两滑座的丝杆滑块之间固定连接有喷淋架,所述喷淋架呈半圆状,所述喷淋架上开设有两条导向槽,两条导向槽上滑动连接有导向架,所述导向架的一侧连接有第一固定板,所述第一固定板上固定安装有旋转电机,所述旋转电机的输出端配合连接有驱动轴,所述驱动轴上配合连接有驱动齿轮,所述喷淋架上还设置有齿环,且所述驱动齿轮与所述齿环啮合传动;所述导向架的另一侧设置有第二固定板,所述第二固定板上固定安装有ccd摄像机,所述第二固定板上还固定安装有喷淋组件,所述喷淋组件包括加压腔,所述加压腔的输出口配合连接有喷淋管,所述喷淋管上配合连接有喷淋头,所述喷淋养护装置还包括储存箱,所述储存箱上储存有养护液,所述储存箱出液口与供液管的一端配合连接,所述供液管的另一端与所述加压腔的输入口配合连接;所述供液管由软质橡胶材料制成;所述储存箱上设置有加压泵,通过加压泵对储存箱内部进行加压,以将储存箱内部的养护液顺着供液管输送至喷淋组件上。2.根据权利要求1所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,其特征在于:所述喷淋底座内设置有若干组支撑机构,所述支撑机构包括按预设间隔设置的第一电动伸缩杆与第二电动伸缩杆,所述第一电动伸缩杆与第二电动伸缩杆的顶部均固定连接有支撑座,所述支撑座上开设有支撑槽。3.根据权利要求1所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,其特征在于:所述丝杆滑块上设置有第一红外传感器,所述导向架上设置有第二红外传感器,所述第一红外传感器与第二红外传感器信号互连。4.根据权利要求1所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,其特征在于:所述喷淋管上设置有喷淋量控制机构,所述喷淋量控制机构为双层结构,包括第一壁层与第二壁层,所述第一壁层与第二壁层之间形成空气腔,所述空气腔内设有若干弹性支撑件,且所述弹性支撑件分别与所述第一壁层和第二壁层固定连接,以对第一壁层和第二壁层起支撑作用。5.根据权利要求4所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,其特征在于:所述喷淋量控制机构还包括调控气泵与调控气管,所述调控气管的一端穿过第一壁层插入所述空气腔内,所述调控气管的另一端与所述调控气泵相连接;所述调控气管上还设置有气体流量计,所述气体流量计与所述调控气泵信号连接。6.一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置的控制方法,应用于权利要求1-5任一项所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置,其特征在于,包括以下步骤:通过ccd摄像机获取喷淋底座图像信息,基于所述喷淋底座图像信息得到混凝土柱在该图像中各轮廓点的坐标信息;以所述各轮廓点的坐标信息为边缘界限对所述喷淋底座的图像进行分割处理,得到混凝土柱的图像信息;基于神经网络构建图像识别模型,将所述混凝土柱的图像信息导入所述图像识别模型
中进行识别,判断所述混凝土柱的图像中是否存在预设缺陷,若存在,则获取该预设缺陷的特性参数;判断所述特征参数是否大于预设参数,若大于,则将该预设缺陷标记为预警缺陷;在预设时间段内对预警缺陷进行拍摄监测,得到第一三维模型与第二三维模型,基于所述第一三维模型与第二三维模型确定出喷淋参数。7.根据权利要求6所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置的控制方法,其特征在于,基于所述喷淋底座图像信息得到混凝土柱在该图像中各轮廓点的坐标信息,具体为:由大数据网络中获取混凝土柱所对应的光谱特征参数,建立数据库,将所述混凝土柱所对应的光谱特征参数导入所述数据库中,得到光谱特征数据库;将所述喷淋底座图像信息导入所述光谱特征数据库中,以提取所述喷淋底座图像信息中各区域的实际光谱特征;判断所述实际光谱特征是否为预设光谱特征;若是,则对该实际光谱特征所对应的区域进行标记;获取该实际光谱特征所对应的区域的轮廓信息,并以预设基准点为坐标原点,生成该实际光谱特征所对应的区域中各轮廓点的坐标信息。8.根据权利要求6所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置的控制方法,其特征在于,以所述各轮廓点的坐标信息为边缘界限对所述喷淋底座的图像进行分割处理,得到混凝土柱的图像信息,具体为:对所述喷淋底座图像进行灰值化处理,以将所述喷淋底座图像转化为灰图像;采用低通滤波法对所述灰图像进行降噪处理,以降低图像的噪声,采用高通滤波法对所述灰图像进行图像增强处理,以增强图像的清晰度,得到处理后的灰图像;以各轮廓点的坐标信息为边缘界限,对所述处理后的灰图像进行图像分割处理,得到单独的混凝土柱的图像信息。9.根据权利要求6所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置的控制方法,其特征在于,基于神经网络构建图像识别模型,基于神经网络构建图像识别模型,将所述混凝土柱的图像信息导入所述图像识别模型中进行识别,判断所述混凝土柱的图像中是否存在预设缺陷,若存在,则获取该预设缺陷的特性参数,具体为:基于神经网络构建图像识别模型,并将预设图像样本导入所述图像识别模型进行训练,得到训练好的图像识别模型;将所述混凝土柱的图像信息导入所述训练好的图像识别模型中进行识别,以识别出该混凝土柱中是否存在预设缺陷;若该混凝土柱中存在预设缺陷,则提取该预设缺陷的特性参数。10.根据权利要求6所述的一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置的控制方法,其特征在于,在预设时间段内对预警缺陷进行拍摄监测,得到第一三维模型与第二三维模型,基于所述第一三维模型与第二三维模型确定出喷淋参数,具体为:在预设时间段内通过ccd摄像机获取所述预警缺陷的图像信息,并对所述预警缺陷的图像进行预处理,通过特征点匹配得到离散特征点;获取所述离散特征点的坐标值,根据所述离散特征点的坐标值生成离散点三维云数据;
对所述离散点三维云数据进行密集提取,以得到密集三维点云数据,根据密集三维点云数据生成多个曲面,并根据所述曲面生成第一三维模型与第二三维模型;将所述第一三维模型与第二三维模型进行比较,得到模型偏差;基于所述模型偏差得到该预警缺陷的扩展速率;通过大数据网络获取所述扩展速率所对应的喷淋参数,并所述喷淋参数传送至控制终端。

技术总结


本发明公开了一种建筑工程用的混凝土喷淋养护装置及控制方法,所述喷淋养护装置包括喷淋底座,所述喷淋底座顶部的两侧设置有两滑座,所述滑座上设置有安装板,所述安装板上固定安装有步进电机,所述步进电机的输出端与联轴器的一端配合连接,所述联轴器的另一端配合连接有滚珠丝杆,所述滚珠丝杆上配合连接有丝杆滑块;两滑座的丝杆滑块之间固定连接有喷淋架,所述喷淋架呈半圆状,所述喷淋架上开设有两条导向槽,两条导向槽上滑动连接有导向架,所述导向架的一侧连接有第一固定板,所述第一固定板上固定安装有旋转电机,所述旋转电机的输出端配合连接有驱动轴,不需要通过人工对混凝土柱进行喷淋养护液,实现了自动化。实现了自动化。实现了自动化。


技术研发人员:

王爱民

受保护的技术使用者:

佛山市顺德区新广利混凝土有限公司

技术研发日:

2022.12.27

技术公布日:

2023/3/24

本文发布于:2024-09-22 09:32:54,感谢您对本站的认可!

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