基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及高耸结构施工技术领域，更具体地，涉及基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法及系统。该方案包括选择全部的支撑点，进行区块划分，设置可以移动预设范围移动位置和角度的传感器；进行当前传感器数据的采集，对传感器获取数据进行滤波，经过通信协议上传至智慧工地；在智慧工地平台上根据身份认证信息进行具体传感信息的实时展示；根据传感信息进行分区划分，形成第一分区、第二分区和第三分区；进行实时修正形成更新的传感器当前布置方案；根据更新的传感器当前布置方案进行状态采集，并上传至智慧工地进行状态展示和更新。该方案通过多倾角传感器进行不同步支撑点识别，结合最优传感布置方案，保障整个平台的倾斜角度小。斜角度小。斜角度小。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及高耸结构施工
，更具体地，涉及一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法及系统。

技术介绍

[0002]管式烟囱一般采用多点支撑提升钢平台加倒模施工工艺，这种工艺在高耸结构施工中具有速度快、成本低、相对安全的特点。其基本原理为：用多组双拼槽钢纵横垂直布置在作业面，顶部满铺脚手板作为操作平台,用钢管作为支承杆。液压控制台每供一次高压油使穿心式千斤顶就向上爬一定高度，并带动操作台整体向上提升，穿心式液压千斤顶在提升和不提升状态时都具有自锁功能，使千斤顶和操作台只能向上提升，不能下坠。操作台提升时一边升高，一边将横向钢筋与支承杆焊牢固，使横向钢筋有准确位置，也使支承杆得到加固。
[0003]由于不同位置的穿心式千斤顶的工况不同，包括油压、千斤顶摩擦力、平面施工荷载、支撑杆位置偏移、支撑杆产生受压欧拉杆变形等不同，无法做到绝对的同步，因此，需要高频监测钢平台的轴线位移与倾斜度变化，从而有效保障整体的安全性。但在本专利技术技术之前，现有技术在钢平台施工时，无法进行有效的高频钢平台轴线监视。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提出了一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法及系统，通过多倾角传感器进行不同步支撑点的识别，结合最优的传感布置方案，保障整个平台的倾斜角度小于1.56度。
[0005]根据本专利技术实施例第一方面，提供一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法。
[0006]在一个或多个实施例中，优选地，所述一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法包括：
[0007]选择全部的支撑点，进行区块划分，设置可以移动预设范围移动位置和角度的传感器；
[0008]进行当前传感器数据的采集，对传感器获取数据进行滤波，并经过通信协议上传至智慧工地；
[0009]在智慧工地平台上根据身份认证信息进行具体传感信息的实时展示；
[0010]根据所述传感信息进行分区划分，形成第一分区、第二分区和第三分区；
[0011]根据所述第一分区、所述第二分区和所述第三分区进行实时修正形成更新的传感器当前布置方案；
[0012]根据更新的传感器当前布置方案进行状态采集，并上传至智慧工地进行状态展示和更新。
[0013]在一个或多个实施例中，优选地，所述选择全部的支撑点，进行区块划分，设置可
以移动预设范围移动位置和角度的传感器，具体包括：
[0014]获取每个支撑点位置，并对支撑点所在范围划分为若干个监测区域；
[0015]在每个监测区域内设置一个位置可以移动的传感器；
[0016]将每个传感器的观测角度设置为可以调整的。
[0017]在一个或多个实施例中，优选地，所述进行当前传感器数据的采集，对传感器获取数据进行滤波，并经过通信协议上传至智慧工地，具体包括：
[0018]根据支撑点的倾角编号与相邻支撑点的位移关系，设置支撑点的传感器采集的初始位置；
[0019]采用卡尔曼滤波进行传感器采集信息的滤波；
[0020]获得采集后的数据通过RS485通信传递到所述智慧工地。
[0021]在一个或多个实施例中，优选地，所述在智慧工地平台上根据身份认证信息进行具体传感信息的实时展示，具体包括：
[0022]连接实施智慧工地平台，进行注册身份信息认证；
[0023]认证成功后，上传所需的解码数据存储为传感信息；
[0024]若认证失败则不做处理。
[0025]在一个或多个实施例中，优选地，所述根据所述传感信息进行分区划分，形成第一分区、第二分区和第三分区，具体包括：
[0026]获取所述传感信息进行信息提取；
[0027]利用第一计算公式计算被观测的支撑点的角度形变；
[0028]利用第二计算公式计算被观测的支撑点的高度形变；
[0029]利用第三计算公式计算形变指数；
[0030]选择所述形变指数最大的支撑点作为形变位置；
[0031]根据所述形变位置，利用第四计算公式设置第一圆形区域的半径，并以所述形变位置为中心所述第一圆形区域的半径划定第一分区；
[0032]以所述形变位置为中心，对于满足第五计算公式区域划定为第二分区；
[0033]以所述形变位置为中心，对于满足第六计算公式区域划定为第三分区；
[0034]所述第一计算公式为：
[0035]J＝A1+A2[0036]其中，J为所述角度形变，A1为上区域角度变化，A2为下区域角度变化；所述第二计算公式为：
[0037]H＝P
‑
h
[0038]其中，H为所述高度形变，P为理论高度，h为实测高度；
[0039]所述第三计算公式为：
[0040]Z＝K1H+K2J
[0041]其中，Z为所述形变指数，K1为第一转换系数，K2为第二转换系数；
[0042]所述第四计算公式为：
[0043]L≤R＝MAX(d)
[0044]其中，R为所述第一圆形区域的半径，MAX()为获取最大值，d为形变位置到筒壁的直线距离，L为到形变最大位置点的距离；
[0045]所述第五计算公式为：
[0046]R<L≤2R
[0047]在此区域内，采用形变最大位置，作为传感器位置。
[0048]所述第六计算公式为：
[0049]2R<L。
[0050]在一个或多个实施例中，优选地，所述根据所述第一分区、所述第二分区和所述第三分区进行实时修正形成更新的传感器当前布置方案，具体包括：
[0051]对所述第一分区内的传感器，所有传感器的位置移动到距离所述形变位置最近的位置；
[0052]对所述第二分区内的传感器，所有传感器的位置移动到可以移动范围内监测到所述形变指数最大的位置上；
[0053]对于所述第三分区内的传感器，移动到初始位置上；
[0054]利用第七计算公式判断，对传感器旋转不同角度获得的最优的传感器监测角度进行提取；
[0055]将每个传感器的布置角度和布置位置存储，作为所述当前布置方案；
[0056]所述第七计算公式为：
[0057]ARG＝arg MAX(Z)
[0058]其中，arg MAX()为提取距离最近支撑点的形变最大位置的传感器监测倾角函数，ARG为传感器监测角度。
[0059]在一个或多个实施例中，优选地，所述根据更新的传感器当前布置方案进行状态采集，并上传至智慧工地进行状态展示和更新，具体包括：
[0060]在获得所述当前布置方案后，进行传感器的信息采集，形成目标采集信息；
[0061]将所述目标采集信息通过物联网传送给智慧工地；
[0062]在智慧工地上进行可视化展示；
[0063]在智慧工地上设置波动的裕度，当超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法，其特征在于，该方法包括：选择全部的支撑点，进行区块划分，设置可以移动预设范围移动位置和角度的传感器；进行当前传感器数据的采集，对传感器获取数据进行滤波，并经过通信协议上传至智慧工地；在智慧工地平台上根据身份认证信息进行具体传感信息的实时展示；根据所述传感信息进行分区划分，形成第一分区、第二分区和第三分区；根据所述第一分区、所述第二分区和所述第三分区进行实时修正形成更新的传感器当前布置方案；根据更新的传感器当前布置方案进行状态采集，并上传至智慧工地进行状态展示和更新。2.如权利要求1所述的一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法，其特征在于，所述选择全部的支撑点，进行区块划分，设置可以移动预设范围移动位置和角度的传感器，具体包括：获取每个支撑点位置，并对支撑点所在范围划分为若干个监测区域；在每个监测区域内设置一个位置可以移动的传感器；将每个传感器的观测角度设置为可以调整的。3.如权利要求1所述的一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法，其特征在于，所述进行当前传感器数据的采集，对传感器获取数据进行滤波，并经过通信协议上传至智慧工地，具体包括：根据支撑点的倾角编号与相邻支撑点的位移关系，设置支撑点的传感器采集的初始位置；采用卡尔曼滤波进行传感器采集信息的滤波；获得采集后的数据通过RS485通信传递到所述智慧工地。4.如权利要求1所述的一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法，其特征在于，所述在智慧工地平台上根据身份认证信息进行具体传感信息的实时展示，具体包括：连接实施智慧工地平台，进行注册身份信息认证；认证成功后，上传所需的解码数据存储为传感信息；若认证失败则不做处理。5.如权利要求1所述的一种基于BIM和智慧工地的同步顶升平衡监测方法，其特征在于，所述根据所述传感信息进行分区划分，形成第一分区、第二分区和第三分区，具体包括：获取所述传感信息进行信息提取；利用第一计算公式计算被观测的支撑点的角度形变；利用第二计算公式计算被观测的支撑点的高度形变；利用第三计算公式计算形变指数；选择所述形变指数最大的支撑点作为形变位置；根据所述形变位置，利用第四计算公式设置第一圆形区域的半径，并以所述形变位置为中心所述第一圆形区域的半径划定第一分区；以所述形变位置为中心，对于满足第五计算公式区域划定为第二分区；以所述形变位置为中心，对于满足第六计算公式区域划定为第三分区；
所述第一计算公式为：J＝A1+A2其中，J为所述角度形变，A1为上区域角度变化，A2为下区域角度变化；所述第二计算公式为：H＝P
‑
h其中，H为所述高度形变，P为理论高度，h为实测高度；所述第三计算公式为：Z＝K1H+K2J其中，Z为所述形变指数，K1为第一转换系数，K2为第二转换系数；所述第四计算公式为：L≤R＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯琦，窦一，郭利佳，刘震国，
申请(专利权)人：北京城建集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：