[發明專利]強夯自動化監測與分析方法及數字化集成系統

在審

• 申請號: 202111112660.5
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113847948A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 董炳寅;梁偉;趙鋒;水偉厚;何立軍;戎曉寧;楊志軍;姜俊顯;薛翰磊;侯文博;水榮濤;佀偉強;張路銀
• 申請（專利權）人: 大地巨人（北京）工程科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01S19/42;G01S17/08;G01C21/16;G06M1/08;E02D3/046
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 陳彥朝

本發明提供了一種強夯自動化監測與分析方法及數字化集成系統，數字化集成系統包括智能采集設備和終端設備；所述智能采集設備包括信號收發模塊，智能采集設備安裝在夯機上，智能采集設備用于進行夯點坐標定位，采集夯擊參數，形成同步的夯擊數據，并通過信號收發模塊連接網絡，將收集到的夯擊數據傳輸至終端設備；所述終端設備包括計算模塊、專家子系統和顯示器，用于對夯擊數據進行計算分析，通過大數據分析和專家子系統運算將分析結果在顯示器中展示。方法包括：進行夯點坐標定位；采集夯擊參數，形成同步的夯擊數據，并將夯擊數據傳輸至終端設備；對夯擊數據進行計算分析，通過大數據分析和專家子系統運算，將分析結果展示在終端設備。

技術領域

本發明涉及建筑地基處理智能化技術領域，特別涉及一種強夯自動化監測與分析方法及數字化集成系統。

背景技術

強夯法是一種節能、高效、環保的地基處理施工方法，具有較大的經濟推廣價值。目前國內外強夯施工的監測和記錄主要依靠人工來進行。但人工作業的精度、效率、成本、工作的持續能力、安全性等相較于機械及人工智能都大打折扣。具體如下：

(1)測量精度低：傳統強夯施工記錄夯沉量要由人工測量，并用紙筆記錄，測量工人素質和責任心參差不齊導致測量精度離散。此外，測量數據受地質條件影響如偏錘，埋錘等因素導致測量不準確。

(2)效率低：一是施工過程中，需要重復立尺、讀數的動作，消耗整個施工過程的50％以上的時間。二是人工放線工作量巨大。三是施工資料還停留在紙質階段，謄寫、傳送消耗時間較多。

(3)人工成本高：傳統強夯，每臺機械設備每個臺班需要配備一名操作司機，一名測量員，兩名輔助工人，用于夯點定位畫圈和每一擊夯沉量測量，對于人工成本不斷提高的大環境下，人工成本占工程成本比例將越來越高。

(4)工作持續能力差：人工不能長時間持續工作，野外施工風吹日曬，需要換班倒班，同時在放線時需要停機，因此工作持續能力較差。

(5)安全性低：在強夯作業過程中，不可避免會發生土塊和碎石的飛濺，施工人員存在擊傷和設備傾倒導致的傷亡風險。

(6)智能程度低：如前所述，傳統強夯工程，從設計到施工再到質量檢測，均主要由人工完成，在國家推行智能化工程建設的背景下，難以融入大環境。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種強夯自動化監測與分析數字化集成系統，包括智能采集設備和終端設備；

所述智能采集設備包括信號收發模塊，智能采集設備安裝在夯機上，智能采集設備用于進行夯點坐標定位，采集夯擊參數，形成同步的夯擊數據，并通過信號收發模塊連接網絡，將收集到的夯擊數據傳輸至終端設備；

所述終端設備包括計算模塊、專家子系統和顯示器，用于對夯擊數據進行計算分析，通過大數據分析和專家子系統運算將分析結果在顯示器中展示。

可選的，所述智能采集設備內置定位模塊、測距模塊和計數器，所述定位模塊用于夯點坐標定位，所述測距模塊用于測量夯高度和夯沉量，所述計數器用于采集夯擊次數。

可選的，所述專家子系統包括預判模塊和推演驗證模塊，所述終端設備連接云端數據庫；

所述云端數據庫用于接收并保存信號收發模塊傳輸的夯擊數據及專家子系統的分析結果；

所述預判模塊用于結合勘察報告和夯擊數據，通過大數據分析和專家子系統運算，采用預設算法預判場地的承載力和變形模量；

所述推演驗證模塊用于根據后期監測數據對預判的承載力和變形模量進行反向推演驗證。

可選的，所述智能采集設備包括測算裝置，所述測算裝置運用夯錘運動軌跡對夯沉量進行計算；