[发明专利]CFG桩混凝土泵排量计算方法、电子设备、存储介质

说明书

本发明提供CFG桩混凝土泵排量计算方法，包括步骤：数据处理，空泵泵送标定，定量泵送标定，泵送排量计算，本发明涉及一种电子设备和存储介质，用于执行CFG桩混凝土泵排量计算方法。本发明使用施工期间同步实泵定量标定算法，解决针对不同施工环境、泵料组成下的参数影响问题，获得更贴近实际的泵机运行状态监控和泵机排量估算；基于传感器压力变化率的压力跟踪器压力估算和传感器压力测量值获得更加精确的泵机内活塞工作状态估计，以此推算活塞实际对外排出泵料的实际行程；基于传感器压力变化率使用滞环比较算法判断每个活塞运行循环的开始结束位置，并结合传感器压力数据区分当前活塞运行循环的空实泵判定。

技术领域

本发明涉及智能施工技术领域，尤其涉及CFG桩混凝土泵排量计算方法。

背景技术

CFG桩作为一种桩基处理手段，主要应用于工程建设中的地基处理。传统施工过程中，对于每根桩位的混泥土使用量一般采用大体估测，其具体方法为：每次混凝土运输罐车运送一定量的混凝土，根据每辆混凝土罐车混凝土的成桩个数，可以大致估算每根桩的混凝土使用量，该方法不能实时地监测每根桩的混凝土使用量，为方便CFG桩施工过程的顺利进行，并提高CFG桩的成桩合格率，故而需要实时监测每根桩的混凝土排量。

排量计算方面很多专家进行了许多研究工作，但目前尚未实现一种简单高效地排量计算方法。当前主要使用的计算方法包括：基于开关传感器的计量方法、基于液压泵压力的计量方法、基于压力和位移的计量方法、基于液压泵电流的计量方法等，不同的方法都涉及到如何确定活塞压实点以及活塞换向点，同时如何基于已有数据获得当前活塞循环的排量。

CFG桩混凝土泵工作在复杂环境中，随注入泵料的塌落度，是否注水，泵体中泵料是否通畅，泵机机械结构是否出现磨损，环境温度，振动等的影响，每个活塞循环的实际排量是一个不稳定难以预测的数据。

以往的方法主要集中在假定各个活塞循环的排量是一个与活塞位置或者活塞压力成比例的关系，基于这种关系通过计算活塞实际运行的体积或者使用压缩系数来估算各个活塞循环的排量。在泵料稳定，泵机稳定运行时，这种估算方法可以得到较准确的排量估算值，但是在实际施工过程中，工况复杂，泵送效率的选取全凭施工人员的经验设定，对于不同的泵送高度和泵送距离，反馈压力差别很大，当泵的充满度不高或者不恒定时，非稳定状态占有的比例将基于当前的泵机状态和工作环境而波动，这种波动会造成估算结果的剧烈偏差。此外上述现有技术还存在估算参数标定复杂，无法在施工中快速应用的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供CFG桩混凝土泵排量计算方法，利用压力传感器测出混凝土泵油压缸的压力，基于压力传感器数据获得当前泵机的油缸压力跟踪估计，综合两者数据获得当前活塞循环的泵机运行状态，输出当前活塞循环的运行类型（空实泵，泵料充实程度）及估算的排量数据。

本发明提供CFG桩混凝土泵排量计算方法，包括以下步骤：

数据处理，剔除压力传感器采集的高于参数阈值的数据及所述压力传感器采集的高频信号，对所述压力传感器采集的数据进行微分运算，获得变化率信号；

空泵泵送标定，通过传感器输出值变化率区分混凝土泵活塞压缩行程和换向区域，在混凝土泵活塞压缩行程中获取压力最大值和跟踪器系数，在混凝土泵活塞换向区域获取压力最小值和变化率最小值；

定量泵送标定，将原始压力信号的最大值、压力跟踪器采集的压力最大值作为泵送循环判定的阈值，通过压力跟踪器估算压力信号的变化率信号对应的实际压力信号，对估算的实际压力信号进行积分运算，获得估算的实际压力跟踪值，使用滞环比较器判定泵送循环压缩区域和泵送循环换向区域，对滞环比较器的输出进行积分运算，获得估算的混凝土泵泵送循环时间信号，通过原始压力信号的最大值、压力跟踪器采集的压力最大值、混凝土泵泵送循环时间信号计算实际时间累积和跟踪器时间累积，通过定量泵量和实际泵送工作时间计算泵送速率；

泵送排量计算，在每个泵送循环判定时通过实际泵送工作时间和泵送速率计算泵送排量。