一种喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统

技术领域

本发明涉及喷筑式复合墙体施工管理技术领域，具体为一种喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统。

背景技术

喷筑式复合墙体也称磷石膏喷筑式墙体，其容重轻，可降低结构荷载，从而可从基础至地上降低主体结构造价；其次，磷石膏喷筑式墙体为非砌筑式墙体，磷石膏喷筑式墙体无需设置圈梁构造柱，在喷筑机具齐备，熟练班组施工条件下，施工工期短，同时造价定额低于传统加气混凝土砌块，在成本上具备较强竞争力。

现有的喷筑式复合墙体其砂浆材料由工厂预混成单组份干粉材料并以袋装方式运输到工地现场，经升降机或塔吊方式垂直运输到各楼层，施工人员将袋装材料搬运到混合泵的料斗上，由混合泵自动加水、混合、搅拌成湿砂浆后，从由人工握住的混合泵喷嘴喷筑到复合墙体龙骨上的网或支撑物上，形成喷筑复合墙体；

由于工地现场与工厂生产车间信息不畅，往往造成工地现场缺料而产生窝工现象；同时，袋装材料包装、垂直运输及施工成本较高，特别是人工手持混合泵喷浆嘴对墙面喷筑劳动强度大，工人随意性大施工质量差且人工成本高。由于喷筑式墙体厚度固定、混合泵出料量固定，将人工手持混合泵喷浆嘴改为机械手，按设定的路线、速度对墙面喷筑，施工质量好、施工费用低。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统，所述喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统包括下述操作步骤：

S1、数据统计：

对喷筑式复合墙体所需的原料工厂进行产量数据统计，并于各地设置调度中心，调度中心设置有智能储罐用于储存原料并向建筑工地进行原理派送，其中智能储罐具有称量功能和料位检测功能；

S2、智能调度：

通过称量功能和料位检测功能实时监测智能储罐中的原料量，当剩余原料量低于下限阈值时，调度中心自动向工厂发送调度信息，工厂基于智能储罐中的已消耗量安排货车装货并排送；

进一步的在调度中心向建筑工地排送原料时，基于工程图纸中的原料预计用量和工期进行细化，以推算出工地每小时的原料消耗量，并基于以上参数推算出调度中心的补料时间，具体公式如下：

其中T为智能储罐储存总量，kg为工地每小时原料消耗量，h为智能储罐能够支撑的小时；

并满足以下条件：

其中H1、H2分别是工厂送料至调度中心的所需时间，调度中心送料至建筑工地的时间，Xkg为工厂单次为调度中心补料时的原料量，Tkg为工厂的原料储存总量，hkg为工厂的每小时原料生产量，t为生产天数且t需要小于工期，Ykg为其它工地所需用量；

S3、工地施工准备：

原料送至工地后气力输送系统将工地的智能储罐中的干粉原料送至楼层上的混合机仓内，利用混合机对仓内的原料、水进行混合搅拌形成湿浆；

S4、墙体喷筑：

当喷筑式复合墙体龙骨安装完成且厚度控制线制作完成后，开启喷筑工序，由机器手操作混合泵将仓内的湿浆往复合墙体龙骨上的网或支撑物喷筑石膏砂浆。

进一步的，所述步骤S1中，产量数据包括单日原料生产量和实时的原料储存量。

进一步的，所述步骤S2中，基于调度中心与工厂的位置在输送原料时通过导航软件进行路线规划，并统计从工厂到达各调度中心所需时间以及单车输送量，同理再统计由调度中心到达建筑工地的所需时间以及单车运输量。

进一步的，所述步骤S2中，若出现{H1+H2＞h，则表示供料不及时无法满足工地消耗。

进一步的，在出现{H1+H2＞h的情况下进行要求变换，将出现{H1+H2＞h变换为{H3＜h，其中H3为厂家直接到达工地所需时间，若满足{H3＜h则直接改变调度路线直接由工厂向工地供料，调度中心进行供料记录即可。

进一步的，若要求变换后出现{H3＞h，则表示工厂供料仍不及时，需要调整供料输送路线或供料方式。

进一步的，所述步骤S1-S3中，原料为石膏砂浆干粉料，石膏砂浆干粉料在工厂混合后经检测合格，由散装罐车运送至工地的智能储罐。

进一步的，所述步骤S4中，利用事先安装的标筋控制喷筑厚度，待机械手操作混合泵向复合墙体龙骨上的网或支撑物喷筑石膏砂浆达到厚度时，用人工手持刮刀沿标筋刮平，达到需要的厚度。

进一步的，所述喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统应用于喷筑式复合墙体施工技术领域。

本发明提供了一种喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统，具备以下有益效果：

1.该喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统，能够基于工厂产能、供料时间、工地日消耗量实现智能化供料，从而协调调度中心、工地、工厂三者的供给关系，在保障工地有足量且及时的原料可用以保障工程进度，同时保障工厂的正常生产不影响对其他调度中心的供给。

2.该喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统，机械手代替人工手持混合泵喷浆嘴改为机械手，按设定的路线、速度对墙面喷筑，施工质量好、效率高、施工费用低。

附图说明

图1为本发明一种喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统的操作步骤流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明提供技术方案：一种喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统，喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统包括下述操作步骤：

S1、数据统计：

对喷筑式复合墙体所需的原料工厂进行产量数据统计，并于各地设置调度中心，调度中心设置有智能储罐用于储存原料并向建筑工地进行原理派送，其中智能储罐具有称量功能和料位检测功能，其中，产量数据包括单日原料生产量和实时的原料储存量；

S2、智能调度：

通过称量功能和料位检测功能实时监测智能储罐中的原料量，当剩余原料量低于下限阈值时，调度中心自动向工厂发送调度信息，工厂基于智能储罐中的已消耗量安排货车装货并排送；

进一步的在调度中心向建筑工地排送原料时，基于工程图纸中的原料预计用量和工期进行细化，以推算出工地每小时的原料消耗量，基于调度中心与工厂的位置在输送原料时通过导航软件进行路线规划，并统计从工厂到达各调度中心所需时间以及单车输送量，同理再统计由调度中心到达建筑工地的所需时间以及单车运输量，并基于以上参数推算出调度中心的补料时间，具体公式如下：

其中T为智能储罐储存总量，kg为工地每小时原料消耗量，h为智能储罐能够支撑的小时；

并满足以下条件：

其中H1、H2分别是工厂送料至调度中心的所需时间，调度中心送料至建筑工地的时间，Xkg为工厂单次为调度中心补料时的原料量，Tkg为工厂的原料储存总量，hkg为工厂的每小时原料生产量，t为生产天数且t需要小于工期，Ykg为其它工地所需用量；

若出现{H1+H2＞h，则表示供料不及时无法满足工地消耗，在出现{H1+H2＞h的情况下进行要求变换，将出现{H1+H2＞h变换为{H3＜h，其中H3为厂家直接到达工地所需时间，若满足{H3＜h则直接改变调度路线直接由工厂向工地供料，调度中心进行供料记录即可；

若要求变换后出现{H3＞h，则表示工厂供料仍不及时，则需要调整供料输送路线或供料方式；

由此通过上述操作能够基于工厂产能、供料时间、工地日消耗量实现智能化供料，从而协调调度中心、工地、工厂三者的供给关系，在保障工地有足量且及时的原料可用以保障工程进度，同时保障工厂的正常生产不影响对其他调度中心的供给；

S3、工地施工准备：

原料送至工地后气力输送系统将工地的智能储罐中的干粉原料送至楼层上的混合机仓内，利用混合机对仓内的原料、水进行混合搅拌形成湿浆，原料为石膏砂浆干粉料，石膏砂浆干粉料在工厂混合后经检测合格，由散装罐车运送至工地的智能储罐；

S4、墙体喷筑：

当喷筑式复合墙体龙骨安装完成且厚度控制线制作完成后，开启喷筑工序，由机器手操作混合泵将仓内的湿浆往复合墙体龙骨上的网或支撑物喷筑石膏砂浆，利用事先安装的标筋控制喷筑厚度，待机械手操作混合泵向复合墙体龙骨上的网或支撑物喷筑石膏砂浆达到厚度时，用人工手持刮刀沿标筋刮平，达到需要的厚度；

且施工过程中涉及的混合机、气力输送系统、混合泵料仓、机器手在使用的时候其运行参数通过传感器传输至服务器中，以此实时监测上述机械设备的运行状态，以防止机械运行时出现故障隐患。

该喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统应用于喷筑式复合墙体施工技术领域。

综上，如图1所示，该喷筑式复合墙体的自动化施工联机控制系统包括现场喷筑成墙系统、干粉气力输送系统、智能储罐调度系统和生产与运输系统，现场喷筑成墙系统：

(1)楼层上复合墙体的轻钢龙骨及附着网安装完毕并标筋(控制墙体厚度及人工刮平用)制作完成；

(2)机器手握住混合泵喷嘴按照事先设定的程序，往复合墙体龙骨上的网或支撑物喷筑石膏砂浆，形成布料均匀、厚度均匀作业面，由人工手持刮刀沿标筋刮平，形成表面平整的复合墙面；

(3)混合泵喷嘴喷料后，混合泵料仓干粉料减少，至低料位时，启动干粉气力输送系统的控制系统，将楼下智能储罐中的干粉石膏砂浆输送到混合泵料仓上补料，如此反复进行。

干粉气力输送系统：

由输送罐、空压机、控制系统和输送管路组成。

(1)控制系统接到混合泵补料信息后，自动启动空压机将输送罐里的石膏砂浆经输送管路输送至楼层上混合泵料仓；

(2)输送罐里的石膏砂浆被清空后，控制系统将关闭输送罐里出口阀门，打开进口阀门，将干粉石膏砂浆从智能储罐中引入输送罐补料，如此反复进行。

智能储罐调度系统：

由干粉砂浆罐筒仓、称重部件(传感器，仪表)、控制部件(电控箱)、传输部件(数据终端设备GPS-7100)、数据处理部件(客户端，移动端，网页端，服务器端，数据库)组成。其中软件分为客户端和服务器端。

现场干粉砂浆罐筒仓安装的终端设备GPS7100内置定位芯片，可获取全球经、纬度坐标数据，并通过GPRS数据传输方式将干粉砂浆罐筒仓的称重数据传送到服务器。服务器将数据库中的数据分发到工厂生产调度系统客户端，显示到地图上。让工厂生产调度系统即时了解到各个工地干粉砂浆罐筒仓的库存状况。

生产与运输系统：

(1)工厂生产调度系统了解到各个工地干粉砂浆罐筒仓的库存情况后，按照工地现场混合泵出料速度、运输距离，计算物料送到时间，通知工厂生产、安排散装罐车装货，确保工地物料保障。

结合具体实施方式中的内容描述，使用时，首先对喷筑式复合墙体所需的原料工厂进行产量数据统计，并于各地设置调度中心，调度中心设置有智能储罐用于储存原料并向建筑工地进行原理派送，其中智能储罐具有称量功能和料位检测功能，其中，产量数据包括单日原料生产量和实时的原料储存量；

通过称量功能和料位检测功能实时监测智能储罐中的原料量，当剩余原料量低于下限阈值时，调度中心自动向工厂发送调度信息，工厂基于智能储罐中的已消耗量安排货车装货并排送；

进一步的在调度中心向建筑工地排送原料时，基于工程图纸中的原料预计用量和工期进行细化，以推算出工地每小时的原料消耗量，基于调度中心与工厂的位置在输送原料时通过导航软件进行路线规划，并统计从工厂到达各调度中心所需时间以及单车输送量，同理再统计由调度中心到达建筑工地的所需时间以及单车运输量，并基于以上参数推算出调度中心的补料时间，具体公式如下：

其中T为智能储罐储存总量，kg为工地每小时原料消耗量，h为智能储罐能够支撑的小时；

并满足以下条件：

其中H1、H2分别是工厂送料至调度中心的所需时间，调度中心送料至建筑工地的时间，Xkg为工厂单次为调度中心补料时的原料量，Tkg为工厂的原料储存总量，hkg为工厂的每小时原料生产量，t为生产天数且t需要小于工期，Ykg为其它工地所需用量；

若出现{H1+H2＞h，则表示供料不及时无法满足工地消耗，在出现{H1+H2＞h的情况下进行要求变换，将出现{H1+H2＞h变换为{H3＜h，其中H3为厂家直接到达工地所需时间，若满足{H3＜h则直接改变调度路线直接由工厂向工地供料，调度中心进行供料记录即可；

若要求变换后出现{H3＞h，则表示工厂供料仍不及时，则需要调整供料输送路线或供料方式；

原料送至工地后气力输送系统将工地的智能储罐中的干粉原料送至楼层上的混合机仓内，利用混合机对仓内的原料、水进行混合搅拌形成湿浆，原料为石膏砂浆干粉料，石膏砂浆干粉料在工厂混合后经检测合格，由散装罐车运送至工地的智能储罐，以防止石膏砂浆干粉料中掺杂杂质，避免杂质经过混合泵、机械手进行喷筑时造成机械损伤；

当喷筑式复合墙体龙骨安装完成且厚度控制线制作完成后，开启喷筑工序，由机器手操作混合泵将仓内的湿浆往复合墙体龙骨上的网或支撑物喷筑石膏砂浆，利用事先安装的标筋控制喷筑厚度，待机械手操作混合泵向复合墙体龙骨上的网或支撑物喷筑石膏砂浆达到厚度时，用人工手持刮刀沿标筋刮平，达到需要的厚度。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。