一种可监控的预制构件以及该预制构件的监控系统和方法

技术领域

本申请涉及建筑的领域，尤其是涉及一种可监控的预制构件以及该预制构件的监控系统和方法。

背景技术

目前装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好预制构件和配件（如预制构件、楼板、墙板、楼梯、阳台等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。

多种预制构件中尤其是安装于建筑外部的预制构件，建筑设计者为了增加美观性，通常会在预制构件的外壁添加图案或纹路，例如祥云柱；为了提高预制构件在运输时的便捷性，通常会将完整的预制构件分为多部分的预制构件单元分开制作，在工厂制作完成后再运输至施工现场进行拼装。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有由于预制构件在工厂是大批量生产，运输至施工现场后，完整的一个预制构件包括多个结构相同但图案不同的预制构件单元；在运输途中丢失少选几块不易被发现，从而降低建设效率。

发明内容

为了有助于提高装配式预制构件在安装时的建设效率，本申请提供了一种可监控的预制构件以及该预制构件的监控系统和方法。

第一方面，本申请提供一种可监控的预制构件的监控系统，采用如下的技术方案：

一种可监控的预制构件的监控系统，包括：

运输机构，用于承载预制构件并运输至目的地；

监控机构，与所述运输机构通讯连接，包括监测组件和多个被测组件；所述多个被测组件分别设置于多个所述预制构件内部；所述监测组件与所述多个被测组件通讯连接，用于监测当前预制构件的运输状况；

处理控制机构，通讯连接于所述监测组件，用于获取所述监测组件的监测结果；

以及警示机构，与所述处理控制机构通讯连接，用于监测结果出现异常情况时，发出警示信息。

通过采用上述技术方案，将待运输的预制构件通过运输机构运输至目的地；运输过程中通过监测组件对预埋于预制构件内的被测组件实时信号反馈，对运输中预制构件的运输状况进行实时的监测，若运输过程中预制构件的运输状态出现异常，向处理控制机构反馈，以便于处理控制机构向警示机构发出警示，以便于提示运输预制构件的运输人员对运输中的预制构件进行及时的查看，并对异常的运输状况及时处理，避免预制构件运输至目的地后发现异常，从而提高补货的速度；避免在运输过程中出现预制构件丢失和损坏等情况；从而有助于提高装配式预制构件在安装时的建设效率。

可选的，所述被测组件包括预埋于预制构件内壁的密封盒和放置于密封盒内的电子标签；所述电子标签用于记录该预制构件的ID信息。

通过采用上述技术方案，将电子标签预先放入密封盒，然后将密封盒在预制构件浇筑时放入其中一起浇灌，从而便于预制构件运输时，对每一个预制构件的单独管理，同时还可以避免电子标签脱离预制构件，从而提高预制构件的可管理性。

可选的，所述监测组件包括第一读写器、通讯连接于第一读写器的第一对比模块和通讯连接于第一对比模块的存储模块，所述第一对比模块通讯连接有控制器，所述控制器通讯连接有定位模块；所述第一读写器用于识别多个电子标签并发送识别结果；所述控制器用于获取第一对比模块的对比结果并发送。

通过采用上述技术方案，第一读写器实时对第一读写器的读取范围内的电子标签数量进行获取，然后发送至第一对比模块与存储模块内该订单所需预制构件的数量进行对比，若第一读写器的读取范围内的电子标签数量减少或增多，判断运输过程中运输状况出现异常，以便处理控制机构通过警示机构提示运输人员对运输中的预制构件进行及时的查看。

可选的，所述运输机构包括承载板和设置于承载板上的质检组件，所述承载板上还可拆卸连接有多个限位组件，所述限位组件用于限制预制构件在运输中的固定位置；所述质检组件用于检测预制构件在运输中是否存在损坏。

通过采用上述技术方案，装车前将承载板和质检组件预先固定安装于运输车上，然后将待运输的预制构件逐个通过质检组件进行质检，质检完成后通过限位组件，将已完成质检的预制构件固定于承载板上，下车时，依次通过质检组件对预制构件质检后下车，从而便于查看运输中预制构件的完整性；由于预制构件整体质量较大，运输过程中导致运输车厢的惯性较大，从而容易导致在运输过程中，同一车厢内的预制构件会发生碰撞或一定程度的损坏；限位组件固定预制构件在运输中的位置，从而提高预制构件在运输中的稳定性；若存在多节点的转运，在单次节点的装车前对预制构件逐一进行质检，下车前对运输完成当前节点的预制构件进行质检后才可以进入下一节点的运输，从而便于查看运输中预制构件的完整性；同时若在任一节点中出现质检不合格的预制构件，参照订单内容，获取不合格的预制构件ID信息，以便于及时补发相应的预制构件。

可选的，所述质检组件包括设置于承载板上的称重传感器和通讯连接于称重传感器的第二对比模块，所述第二对比模块通讯连接有第二读写器，所述第二读写器与存储模块通讯连接；所述第二对比模块通讯连接有显示模块，所述显示模块用于显示对比结果。

通过采用上述技术方案，以便于第二读写器读取当前质检中预制构件的电子标签并发送至第二对比模块；称重传感器获取当前质检中预制构件的质量并发送至第二对比模块；第二对比模块将接收到的电子标签信息和当前质检中预制构件的质量实时与存储模块内存储的订单内容进行对比，并将对比结果发送至显示模块以便于运输人员获取对比结果。

可选的，所述限位组件包括可拆卸连接于承载板上的移动板、球连接于移动板远离承载板一侧的多个支撑杆和可拆卸连接于移动板上的固定绳，所述支撑杆的自由端设置有支撑台，所述支撑台远离支撑杆的一侧设置有弹性垫；所述弹性垫远离支撑台的一侧可供预制构件的外壁抵接；所述多个支撑杆呈对角设置；所述移动板上滑移设置有多个支撑座，所述支撑座设置于相邻的两个支撑杆之间；所述支撑杆的周壁球铰接有两个调节螺杆，所述调节螺杆自由端与支撑座螺纹连接。

通过采用上述技术方案，根据待运输的预制构件尺寸，预调支撑座和调节螺杆之间的固定位置，从而调节相邻两个支撑杆的固定角度，即可完成支撑台的固定；然后将预制构件的外壁抵接于弹性垫远离支撑台的一侧，最后通过固定绳缠绕于预制构件上，即可完成预制构件在运输中的位置固定；设置弹性垫与预制构件的外壁直接抵接，减少运输车在运输时传导至预制构件的振幅，从而提高预制构件在运输中的稳定性；支撑座、支撑杆和调节螺杆对预制构件的初步稳定，减少预制构件于运输车的接触面积，从而减少传导至预制构件的振幅，从而进一步提高预制构件在运输中的稳定性。

可选的，所述移动板面向承载板的一侧凸出设置有多个滚轮，所述承载板面向移动板的一侧内凹设置有多个凹槽，所述凹槽底部内壁转动连接有转台，所述转台远离凹槽底部内壁的一侧设置有弹簧，所述弹簧远离转台的一端固定连接有限位块；所述限位块远离弹簧的一侧开设有可供移动板侧边扣入的卡槽，所述限位块靠近弹簧的一侧位于凹槽内部。

通过采用上述技术方案，设置滚轮便于推动移动板和预制构件；运输前，将移动板的侧边的多个棱角对应扣入多个限位块的卡槽内，从而避免移动板在运输车行驶过程中在承载板上位移，从而避免相邻的预制构件在惯性较大时发生碰撞；当预制构件下车时，将限位块按压扣入凹槽内，弹簧压缩，即可推动移动板，从而便于将带动预制构件下车。

可选的，所述限位块靠近弹簧的一侧凸出设置有具有弹性的卡块，所述凹槽内壁内凹设置有可供卡块远离限位块的一端扣入的避让槽。

通过采用上述技术方案，当限位块不需固定移动板时，握住限位块上的卡槽，将限位块按压扣入凹槽内，然后带动限位块绕转台的轴线周向转动至卡块扣入避让槽内，从而保持承载板上表面的平整度，以便于移动板在承载板上移动。

第二方面，本申请提供一种可监控的预制构件的监控方法，采用如下的技术方案：

一种可监控的预制构件的监控方法，包括以下步骤：

预埋电子标签：对电子标签进行编号，然后将电子标签放入密封盒内，然后在钢筋架上浇筑混凝土材料时，将密封盒预埋于钢筋架内；

预录信息：获取订单内容，所述订单内容包括运输目的地、该订单所需预制构件的数量、单个预制构件的质量和单个预制构件的图纸，将订单内容预存入存储模块；

发货准备：预制构件成型后通过第一读写器将所述订单内容上的运输目的地录入电子标签，将该订单内所需的预制构件放入第一读写器的读取范围内，监测组件对第一读写器的读取范围内的预制构件的数量进行监测；

运输前质检：将承载板预先固定安装于交通工具上，将多个预制构件放置于移动板上，通过限位组件固定于移动板上，然后将准备好发货的预制构件通过质检组件进行质检，质检完成后将质检合格的预制构件固定于承载板上；

运输至发货目的地：运输至订单内容上的目的地，运输过程中监测组件持续对第一读写器的读取范围内的预制构件的数量进行监测；

运输后质检：运输至订单内容上的目的地后，通过质检组件对运输至目的地后的预制构件进行质检，质检完成后将质检合格的预制构件进行交付，若存在质检不合格的预制构件启动应急预案对不合格的预制构件进行补货。

通过采用上述技术方案，若预制构件在运输过程中运输状况异常，触发监测组件，监测组件向控制处理机构发送数量预警信号，以便于控制处理机构通过警示机构提示运输人员对运输中的预制构件进行及时的查看并反馈；若存在多节点的转运，在单次节点的装车前对预制构件逐一进行质检，下车前对运输完成当前节点的预制构件进行质检后才可以进入下一节点的运输，从而便于查看运输中预制构件的完整性和预制构件的溯源。

可选的，所述运输至发货目的地还包括以下步骤：

数量获取：第一读写器实时获取读取范围内预制构件的数量并发送至第一对比模块；

数量对比：第一对比模块将接收到的预制构件的数量实时与存储模块内该订单所需预制构件的数量进行对比；

若第一对比模块将接收到的预制构件的数量小于存储模块内该订单所需预制构件的数量，监测组件发送数量预警信号至处理控制机构；

处理控制机构接收数量预警信号，根据接收到数量预警信号发送查看信号至警示机构，警示机构接收查看信号后提示运输当前订单的运输人员及时查看运输中的预制构件。

通过采用上述技术方案，若第一读写器的读取范围内的预制构件的数量发生变化，触发监测组件，监测组件向控制处理机构发送数量预警信号，以便于处理控制机构通过警示机构提示运输人员对运输中的预制构件进行及时的查看；若是由于预制构件在车厢内移动导致第一读写器的读取范围内的预制构件的数量发生变化，则对移动的预制构件进行二次固定，避免移动的预制构件在运输中与其他预制构件发生碰撞；若预制构件丢失导致第一读写器的读取范围内的预制构件的数量发生变化，在存储模块内获取丢失的预制构件的ID信息，及时补货即可。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

若运输过程中预制构件的运输状态出现异常，向处理控制机构反馈，以便于处理控制机构向警示机构发出警示，以便于提示运输预制构件的运输人员对运输中的预制构件进行及时的查看，并对异常的运输状况及时处理，避免预制构件运输至目的地后发现异常，从而提高补货的速度；

若存在多节点的转运，在单次节点的装车前对预制构件逐一进行质检，下车前对运输完成当前节点的预制构件进行质检后才可以进入下一节点的运输，从而便于查看运输中预制构件的完整性和预制构件的溯源；

完成预制构件在运输中的位置固定；设置弹性垫与预制构件的外壁直接抵接，减少运输车在运输时传导至预制构件的振幅，从而提高预制构件在运输中的稳定性；支撑座、支撑杆和调节螺杆对预制构件的初步稳定，减少预制构件于运输车的接触面积，从而减少传导至预制构件的振幅，从而进一步提高预制构件在运输中的稳定性。

附图说明

图1是本申请中监控系统的整体结构框图；

图2是预制构件的剖视图；

图3是监控机构的控制原理框图；

图4是运输机构未装入运输车车厢时的整体结构框图；

图5是质检组件的控制原理框图；

图6是限位组件的整体结构示意图；

图7是图6中A部分的放大结构示意图；

图8是监控系统的监控方法流程图；

图9是监测组件的监测原理框图。

附图标记说明：1、运输机构；11、承载板；111、凹槽；112、转台；113、限位块；114、卡槽；115、凹部；116、弹簧；117、卡块；118、避让槽；12、质检组件；121、称重传感器；122、第二对比模块；123、第二读写器；124、显示模块；13、限位组件；131、移动板；132、支撑杆；133、固定绳；134、支撑座；135、滚轮；136、弹性垫；137、调节螺杆；138支撑台；139、导向槽；2、监控机构；21、监测组件；211、第一读写器；212、第一对比模块；213、存储模块；214、控制器；215、定位模块；22、被测组件；221、密封盒；222、电子标签；3、处理控制机构；4、警示机构。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-9及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种可监控的预制构件的监控系统。

参照图1，一种可监控的预制构件的监控系统包括多个运输机构1、多个监控机构2、处理控制机构3和多个警示机构4；其中：

监控机构2安装于运输机构1上；监控机构2包括监测组件21和多个被测组件22；多个被测组件22预埋于预制构件内部，监测组件21与被测组件22通讯连接，同时还与处理控制机构3通讯连接；

处理控制机构3信号输出端与警示机构4通讯连接；

多个警示机构4、多个监控机构2和多个运输机构1一一对应安装；处理控制机构3安装于发货地的控制中心，警示机构4安装于运输车上，本实施例中警示机构4采用电子显示屏幕。

参照图1和图2，被测组件22包括密封盒221和电子标签222；电子标签222放置于密封盒221内，密封盒221外壁做防水防腐处理，然后将密封盒221预埋于预制构件的内部，密封盒221和预制构件的外表面距离优选为50mm，本实施例中电子标签222优选为RFID标签。

参照图2和图3，监测组件21包括第一读写器211、第一对比模块212、存储模块213、控制器214和定位模块215；

第一读写器211：

信号输出端与第一对比模块212的第一信号输入端通讯连接；

用于识别读取范围内的电子标签222并发送识别结果，识别结果包括读取范围内的预制构件的数量A1。

第一对比模块212：

第二信号输入端与存储模块213的第一信号输出端通讯连接；

用于对比第一读写器211获取的电子标签222数量A1与存储模块213内预制构件的数量A2并发送对比结果。

第一对比模块212的对比结果包括：

A1

A1>A2；运输情况异常；

A1=A2；运输情况正常。

存储模块213：

用于预存订单内容；本实施例中存储模块213采用SD卡；

订单内容包括运输目的地、该订单所需预制构件的数量A2、单个预制构件的质量W2和单个预制构件的图纸。

定位模块215：

信号输出端与控制器214的信号输入端通讯连接；

用于获取当前定位并发送至控制器214，本实施例中采用GPRS模块。

控制器214：

信号输出端与处理控制机构3无线连接；本实施例中采用物联网连接；

用于获取对比结果，若对比结果为运输情况异常，获取当前定位；并发送数量预警信号至处理控制机构3，数量预警信号包括当前定位的信息；本实施例中采用可移动可上网的上位机。

参照图1和图4，运输机构1包括承载板11、质检组件12和多个限位组件13；承载板11螺栓固定于运输车的货箱上，且上表面包括质检区和存货区；质检组件12安装于质检区；多个限位组件13纵横等距安装于存货区；承载板11安装于运输车上时，质检区正对运输车货箱的开口。

参照图4和图5，质检组件12包括称重传感器121、第二对比模块122、第二读写器123和显示模块124；其中：

称重传感器121：

信号输出端与第二对比模块122的第一信号输入端通讯连接；

用于获取当前质检中预制控件的质量W1并发送。

第二读写器123：

信号输出端与第二对比模块122的第二信号输入端通讯连接；

用于获取当前质检中预制构件的电子标签222，电子标签222中包含当前质检中预制构件的质量W2并发送。

第二对比模块122：

信号输出端与显示模块124的信号输入端通讯连接；

用于根据接收到的当前质检中预制构件的质量W2，对比W1和W2并发送对比结果至显示模块124；

第二对比模块122的对比结果包括：

W1

W1>W2；质检不合格；

W1=W2；质检合格。

显示模块124：

用于显示第二对比模块122发送的对比结果。

参照图4和图6，限位组件13包括移动板131、多个支撑杆132、固定绳133和多个支撑座134；其中移动板131的底部转动连接有多个呈对角设置的四个滚轮135；滚轮135外壁可供承载板11的上表面抵接；固定绳133扣设于移动板131的侧边，用于捆绑预制构件；支撑座134设置于相邻的两个支撑杆132之间。

多个支撑杆132球铰接于移动板131远离滚轮135的一侧，多个支撑杆132画成对角设置；支撑杆132的自由端固定连接有支撑台138，支撑台138远离支撑杆132的一侧呈内凹的弧面设置且固定连接有橡胶材料的弹性垫136；弹性垫136远离支撑台138的一侧可供预制构件的外壁抵接。

支撑座134的两侧螺纹连接有调节螺杆137，两个调节螺杆137的轴线呈水平设置且共线；调节螺杆137远离支撑座134的一端与相邻的支撑杆132周壁球铰接；移动板131远离滚轮135的一侧内凹设置有可供支撑座134向靠近或远离移动板131中心方向往返滑移的导向槽139。

参照图6和图7，承载板11的存货区内凹设置有多个凹槽111，多个凹槽111纵横等距分布；凹槽111内部底壁转动连接有轴线垂直于承载板11上表面的转台112；凹槽111内沿竖直方向滑移连接有限位块113；限位块113远离凹槽111的一端可伸出凹槽111至承载板11的上方且侧壁内凹设置有可供移动板131外缘棱边扣入的卡槽114；卡槽114内壁内凹设置有便于转动限位块113的凹部115。

限位块113靠近凹槽111的一侧固定连接有弹簧116，弹簧116远离限位块113的一端固定连接于转台112上；限位块113靠近弹簧116的一端侧壁凸出设置有采用弹性材料制成的卡块117，卡块117远离限位块113的一侧呈弧面设置；凹槽111内壁内凹设置有可供卡块117远离限位块113的一端扣入的避让槽118；当卡块117扣入避让槽118时，限位块113远离凹槽111的一端端面与承载板11的上表面处于同一水平面内。

参照图8和图9，一种可监控的预制构件的监控系统的监测方法包括以下步骤：

S100：预埋电子标签222：

S110：第一读卡器对电子标签222进行编号，然后将电子标签222放入密封盒221内，

S120：对密封盒221做防潮防霉处理；

S130：然后在钢筋架上浇筑混凝土材料时，将密封盒221预埋于钢筋架内，密封盒221和预制构件的外表面距离优选为50mm。

S200：预录信息：

S210：获取订单内容，订单内容包括预制构件内电子标签222对应的编号、运输目的地、该订单所需预制构件的数量A2、单个预制构件的质量W2和单个预制构件的图纸；

S220：将订单内容预存入存储模块213。

S300：发货准备：

S310：录入目的地：预制构件成型后通过第一读写器211将订单内容上的运输目的地、预制构件的质量W2和预制构件的图纸录入电子标签222；

S400：运输前质检：

S410：质检：

S411：将预制构件单个放置于承载板11上的质检区；

S412：第二读卡器读取当前质检中预制构件的电子标签222；

S413：获取当前质检中预制构件的W2并发送至第二对比模块122；

S414：称重传感器121获取当前质检中预制构件的W1并发送至第二对比模块122；

S415：第二对比模块122将W1和W2进行对比并输出对比结果至显示模块124；

S416：显示模块124显示第二对比模块122输出的对比结果供运输人员查看；若质检结果为合格则可进行下一步，不合格则启动应急预案补货；

S420：固定：

S421：将第一读写器211安装于承载板11的中间位置；

S422：根据待运输的预制构件的实际尺寸预调支撑座134和调节螺杆137之间的固定位置；

S423：同步调节相邻两个支撑杆132的固定角度完成支撑台138的固定；

S424：将当前预制构件完成质检且合格后将当前预制构件的外壁抵接于弹性垫136远离支撑台138的一侧，最后通过固定绳133缠绕于预制构件上。

S500：运输至发货目的地：

运输至订单内容上的目的地，运输过程中包括以下步骤：

S510：数量获取：第一读写器211实时获取读取范围内预制构件的数量A1并发送至第一对比模块212；

S520：数量对比：第一对比模块212将接收到的A1实时与存储模块213内A2进行对比。

S530：判断第一对比模块212发送的对比结果：控制器214获取第一对比模块212的对比结果，若对比结果为异常运输状态；

S540：获取定位：控制器214获取当前定位，并发送数量预警信号至处理控制机构3，数量预警信号包含当前定位；否则不发送任何信号；

S550：预警处理：处理控制机构3接收数量预警信号，根据接收到数量预警信号发送查看信号至警示机构4，警示机构4接收查看信号后提示运输当前订单的运输人员及时查看运输中的预制构件。

处理结果：

若是由于预制构件在车厢内移动导致第一读写器211的读取范围内的预制构件的数量发生变化，则对移动的预制构件进行二次固定；

若预制构件丢失导致第一读写器211的读取范围内的预制构件的数量发生变化，在存储模块213内获取丢失的预制构件的ID信息，启动应急预案及时补货。

S600：运输后质检：

运输至订单内容上的目的地后包括以下步骤：

S610：下货：

S611：解除固定绳133对预制构件的缠绕；

S612：重复质检S410步骤；

S613：质检完成后将质检合格的预制构件搬离承载板11；质检不合格的预制构件启动应急预案对不合格的预制构件进行补货。

B00：应急预案：

B10：第一读写器211获取读写范围内缺少的电子标签222编号；

B20：控制器214根据获取到缺少的电子标签222编号获取需补货的预制构件；

B30：控制器214将需补货预制构件的电子标签222编号和订单内容发送至处理控制机构3；

B40：处理控制机构3接收需补货预制构件的电子标签222编号和订单内容提示工作人员补货至该订单内容的目的地。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。