一种基于大数据管理的智能压力检测系统

摘要

本发明公开一种基于大数据管理的智能压力检测系统，涉及混凝土压力检测的技术领域，解决实验室现有混凝土压力检测效率低、检测数据一致性差、准确度易受人为因素影响、数据管理存在时滞和大量占用人力资源等问题，方案为：包括硬件端和软件端；硬件端包括进、分料传输系统和检测流水线，进、分料传输系统包括试件分流传输机构和分料传输机构；检测流水线包括压力试验机及辅助机构、碎渣过滤装置、智能码放机、留样库、翻倒机及相关辅助部件；软件端包括压力检测模块、库存位置查询模块、运行监视模块和运行控制模块。本发明提供一种兼具智能压力试验、自动留样、大数据云管理等功能的混凝土压力检测一体化解决方案，节省人力资源成本。

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土压力检测的技术领域，更具体地说，它涉及一种基于大数据管理的智能压力检测系统。

背景技术

混凝土压力检测，特别是实验室混凝土压力检测，绝大部分还停留在手动检测状态。一人一台机器，手工放样，手工录入数据信息，手动加压，手动检测，检测完需要人工清理已检试件。人工在整个检测流程中占着绝对位置，不仅动作慢而且也不安全，尤其是手工录入基本信息，既费时又费力，还容易出差错。检测完还需要把已检试件转运到留样区保存，转运留样不仅花费大量体力，而且也不易摆放整齐，留样到期处理更是需要搬上搬下，费尽周折。总之，现有混凝土压力检测的致命弱点是效率低、数据一致性差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于大数据管理的智能压力检测系统，分析当前混凝土压力检测现有技术弊端的基础上，结合进料、测试、码放、留样、数据管理等检测实际特点，通过运用系统化思维，意在提供一种基于大数据管理的智能化压力检测系统，以解决实验室现有的混凝土压力检测留样效率低、准确度易受人为因素影响、留样占地不经济、数据管理不及时和大量占用人力资源等问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于大数据管理的智能压力检测系统，包括硬件端和软件端；

硬件端包括进、分料传输系统和检测流水线，进、分料传输系统包括试件分流传输机构和分料传输机构；检测流水线包括压力试验机及辅助机构、碎渣过滤装置、智能码放机、留样库、翻倒机及相关辅助部件；

软件端包括压力检测模块、库存位置查询模块、运行监视模块和运行控制模块。

在上述方案中，通过硬件端和软件端的有机结合，实现各个功能的监控和查询。

作为一种优选方案，试件分流传输机构包括第一传输带、第一伺服电机、第一扫码枪、第一气动推杆、第一光电开关、扫码失败试件收集箱、龄期不足试件收集箱；分料传输机构包括第二传输带、第二伺服电机、第二扫码枪、第二气动推杆、第二光电开关和碎渣收集箱。

在上述优选方案中，试件分流传输机构通过一系列部件的运行，能够完成试件的有序进料、信息扫描、扫码失败分流、龄期不足分流和排队等动作任务；分料传输机构和试件分流传输机构共同构成进、分料传输系统，实现自动分流、分类收集、有序计数和分料等待。

作为一种优选方案，压力试验机及辅助机构包括压力试验机、电动预紧装置、扫码设备、清理擦拭机构及其辅助装置。

在上述优选方案中，能够实现压力试验机及辅助机构的电动预警、基本信息自动录入、已检试件自动清理和压板自动擦拭的功能。

作为一种优选方案，碎渣过滤装置包括第三传输带、机械手、过滤口和移动横梁。

在上述优选方案中，通过第三传输带将已检试件运送至过滤口位置，机械手将已检试件的主体部分从碎渣中分拣出来，进而有序转运至下步工序，其余的试件碎渣则被过滤，进入碎渣收集箱被收集。

作为一种优选方案，智能码放机包括第四传输带、升降装置和伸展码放机构。

在上述优选方案中，智能码放机在系统指令控制下完成皮带传输、高度升降和外部拓展等三维动作，将已检试件收纳成组，通过信息指令分批送达指定库层。

作为一种优选方案，留样库包括若干层模块化传输机构、第三伺服电机、第三光电开关。

在上述优选方案中，传输机构可模块化组合，实现库存容量扩展。

作为一种优选方案，翻倒机包括机架、升降机构、收集斗、液压缸及控制箱。

在上述优选方案中，实现留样库最底层和最高层试件在集中装车时做高度方向的缓冲。

作为一种优选方案，压力检测模块包括基本信息查询单元、检测结果查询单元、异常数据分析单元和检测日志查询单元；库存位置查询模块包括库存位置查询单元、库存位置显示单元和库存容量显示单元；运行监视模块包括系统电源通讯监视单元、运行故障报警记录单元、进料分流传输监控单元、压力机运行监视单元和码放机运行监视单元；运行控制模块包括用户登录权限设定单元、全线与分部运行方式切换单元、手动与自动运行方式切换单元和PLC运行控制单元。

在上述优选方案中，通过软件端实现对多条检测流水线试件的各自基本信息录入、压力检测和码放等动作；

作为一种优选方案，软件端还包括系统I P地址分配模块、网络通讯协议模块、端口设置模块和数据库。

作为一种优选方案，硬件端还包括控制台和控制柜，控制柜内设有包括电源系统、开关系统、PLC和伺服控制器；通过控制台和控制柜实现硬件端和软件端的交互。

在上述优选方案中，通过软件端和硬件端的有机结合、相互支撑、协同工作，完成一套软件对三条流水线的加压测试、顺序码放、留样及留样位置查询等作业流程。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供了一种兼具智能压力试验、自动留样、大数据云管理等功能的混凝土压力检测一体化解决方案，检测全程试件不落地，减少周转过程，有利于大幅提高检测效率，节省人力资源成本。

(2)本发明几乎全程采用自动化机械代替人力操作，检测过程不受人为因素干扰，数据一致性好，彻底解放体力劳动，最大程度地获取客观真实的一致性检测数据。

(3)本发明在配套硬件中设置有扫码系统，能够快速准确地识别龄期不足试件，并把其与扫描失败试件独立分流。同时，扫描合格试件的基本信息经软件系统快速录入，提高录入效率，降低出错率。

(4)本发明提供的碎渣过滤装置，能够将已检试件主体部分有效分拣，脱落碎渣全部过滤，大幅减少后续动作卡阻因素，提高动作节拍的连贯性与顺畅性。

(5)本发明提供的码放系统能够将已检试件自动排列，收纳成组，分层码放，码放动作简单可靠，方便快捷，且易于留样查询。

(6)本发明提供的立体式留样库，既解决了留样保存问题，又实现了大幅节省占地空间的目的。

(7)本发明设计的翻倒机，便于留样到期试件集中装车，既节省了人工转运的体力消耗，又提高了装车效率。

(8)本发明设计的系统软件检测窗口，是集压力检测、信息录入、报表处理、数据分析等多重功能为一体的集成化系统，检测结果一目了然，数据分析客观全面。

(9)本发明提供的系统软件库存位置查询窗口，软件界面能够直观显示留样数量、留样位置及系统容量，操作简单，查询方便。

(10)本发明提供的系统软件运行控制模块，与写入在PLC中的软件程序有机结合、相互支撑、协同工作，保证系统整体动作节拍平稳、连贯、顺畅。

(11)本发明提供的系统软件运行监视模块，通过数据交互实现各独立设备与主机之间的通讯握手、监控，以完成系统动作节拍的顺畅性和可靠性。

(12)本发明利用一套软件程控三条压力试验流水线作业，三线程，速度快，效率高。

附图说明

图1是本发明的实施例中的检测系统平面布置图；

图2是本发明的实施例中的系统功能示意图；

图3是本发明的实施例中的系统控制、数据管理逻辑图；

其中：图1是附图标记如下表所示(以三条检测流水线为例)：

表1

具体实施方式

本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

本说明书及权利要求的上下左右等方向名词，是结合附图以便于进一步说明，使得本申请更加方便理解，并不对本申请做出限定，在不同的场景中，上下、左右、里外均是相对而言。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

硬件平面布置如图1所示，系统集自动压力试验与智能留样库存功能，能够完成自动压力试验、已检试件智能码放留存、库存位置查询等智能化压力检测工作。硬件平面布置具体是由一条进料传输机构、分料传输机构、三台压力试验机及辅助机构、三台碎渣过滤装置、三台码放机、三个立体式留样库、三台翻倒机及相关辅助部件组成，完成串行进料、并行测试、分批码放、独立留样，留样到期集中处理等目标。立体式留样库可模块化组合，根据实际存放容量自由加装。

作业开始，已贴码的待检试件由人工依次上料，经试件进、分料传输，完成加压测试前的二维码扫描、分流和分料等待等动作节拍。进而，擦拭机构将压力试验机及辅助机构压板擦拭干净，气动推杆动作，将预备位试件推入压板中心并定位，系统接收试件定位完成信号，扫码录入设备启动，软件自动录入试件基本信息，并按预设程序开启加压测试。测试数据经软件计算处理，抓取峰值压力，作为检测结果。

已检试件经清理机构清理后进入碎渣过滤装置，碎渣过滤装置机械手分拣出已检试件的主体部分，并完成抓取动作，进而将其卸放至智能码放机传输皮带的指定位置，已检试件脱落的碎渣则经碎渣过滤装置的收集漏斗进入碎渣收集箱。

每六个已检试件作为一组，码放机每收集一组已检试件，就将其按系统指令顺序码放。码放同时，系统自动记录码放次数。

留样库接收码放机码放指令后，同时检测留样库通讯信息，通讯正常则启动传输带伺服电机，接收留样试件；通讯异常，留样库则向系统发出通讯故障信息，提示通讯故障，取消本次码放动作。每完成一批试件码放，留样传输带在伺服电机的驱动下步进一个工位，依此循环。

留样库试件留样时间超过72小时，系统显示留样试件到期提示，通过人工操作翻倒机，将到期的留样试件有序倒入转运车并集中处理。

本发明的一种基于大数据管理的智能压力检测系统，包含压力检测窗口、库存位置查询、运行监视窗口和系统运行控制窗口，具有库存位置查询、运行监视、数据管理等功能，实现由一套软件完成三条检测流水线试件的各自基本信息录入、压力检测、码放等动作流程。

软件还具有系统运行监控功能，能够监视系统各部分电源、通讯状态，能够对试件进、分料传输系统、压力机、碎渣过滤装置、码放机、翻倒机等进行监视，能够切换系统运行方式，查询故障报警记录等。除此之外，软件还具有留样试件位置查询功能，留样库存容量窗口显示功能等。

检测系统由硬件和软件两部分构成。硬件包含一套进、分料传输系统和三条检测流水线。软件是基于以太网通讯技术，融合测控、留样地址查询、系统运行监控功能为一体的一套独立软件。软件与硬件有机结合、相互支撑、协同工作，完成一套软件对三条流水线的加压测试、顺序码放、留样及留样位置查询等作业流程。实现串行进料、并行测试、分批码放、独立留样，多线程流水检测作业的目的。

进一步的，硬件平面布置具体由一条进料传输机构、一套分流收集装置、三台压力试验机及辅助机构、三台碎渣过滤装置、三台码放机、三个相对独立的立体式留样库及相关辅助部件组成。立体式留样库模块化组合，可以根据实际需要自由加装，既解决了留样试件位置查询的问题，又达到节省空间占地和高效作业的目的。

进一步的，已贴码待检试件由人工放至进料传输机构，经扫码、分流、排队、分料等动作节拍，完成加压测试前的基础动作流程。

进一步的，进、分料传输机构经分流收集装置对不符合检测要求的待检试件分流剔除，将符合检测要求的待检试件有序分配至三台压力试验机及辅助机构。

进一步的，擦拭机构将压力试验机及辅助机构压板擦拭干净，气动推杆动作，将预备位试件推入压板中心并定位，系统接收试件定位完成信号，扫码录入设备启动，软件自动录入试件基本信息，并按预设程序开启加压测试。测试数据经软件计算处理，抓取峰值压力，作为检测结果。

进一步的，已检试件包含试件主体及碎渣部分，传输带将已检试件的主体连同碎渣经传输带运送至碎渣过滤装置的过滤口位置，机械手将已检试件的主体部分从碎渣中分拣出来，进而转运至下步工序，其余的试件碎渣则被过滤，进入碎渣收集漏斗被碎渣收集箱收集。

进一步的，碎渣过滤装置的机械手将已检试件卸放至智能码放机的传输带位置，经传输带收纳成组，同时，码放系统查询库存状况，发出码放指令，智能码放机根据指令信号迅速升至指定位置，等待码放。

进一步的，留样库接收智能码放机位置指令后，启动传输带电机，完成信号握手并接收留样试件。每完成一批试件码放，留样传输带步进一个工位，依此类推。

进一步的，本发明由一个软件完成三路压力试验机及辅助机构的压力检测，各自独立完成试件基本信息的扫描录入，自动判定各工位试件峰值压力，系统自动筛选匹配并给出一组三个试件的最终检测结果，进而生成检测报告。检测报告实时上传至数据平台，实现大数据管理和云监控。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。