【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑物施工，尤其涉及一种基于虚拟现实平台的码头建造系统。
技术介绍
1、随着人们对工程建设环境、施工方法、施工安全、质量、功效等目标的不断挑战，影响码头建造的施工要素越来越多，且影响面逐渐扩大。传统的管控模式，大都只针对诸如吊装过程、打桩锤击过程等分项工程进行单项专业的分析，难以做到各专业间信息交互，管理模式分散不成体系，无法对数据进行更好的二次处理和解读，难以或者无法实现预制厂、混凝土搅拌站、起重装备调度室等各个施工版块或环节间的数据共享，数据利用率低，生产信息化程度低，不能对施工过程进行精准控制，无法对施工任务进行有效的预测，施工协调性差，安全、质量、功效目标控制难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于虚拟现实平台的码头建造系统，实现码头建造的数字孪生显示，对码头建造过程中的关键工程物理问题进行精确、及时的管控，实现码头建造方案确定和预推演。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于虚拟现实平台的码头建造系统，包括信息感知层、数据分析层、决策执行层和虚幻现实层；
4、信息感知层，用于实现对影响码头建造方案制定的施工过程数据的全面采集，施工过程数据包括土质勘察数据、水文数据、构件生产数据、混凝土数据、起重装备调度数据、船舶数据和桩基数据；
5、数据分析层包括水文分析模块、地质分析模块、船舶分析模块、码头结构计算模块、打桩工艺分析模块和模型试验模块；
6、水文分析模块，用于基于采
7、地质分析模块，用于基于采集的地质勘察数据建立地质模型；
8、船舶分析模块，用于建立风浪-船舶的流固耦合模型，以计算船舶的摇荡数据；
9、码头结构模块，用于将码头建造施工过程划分为多个施工阶段，根据每个施工阶段的码头结构建立有限元模型，以分析每个施工阶段下，码头结构受波浪激励的响应情况和梁板安装后的稳定性情况；
10、打桩工艺分析模块，用于建立桩-土半弹性耦合模型、桩锤能量传递效率模型，以计算不同土层条件、不同桩锤击打能量下桩基贯入深度，并分析打桩时桩基的偏位情况；
11、模型试验模块，用于建立码头物理模型、船舶系泊物理模型和码头局部足尺模型，并进行物理模型训练；
12、虚幻现实层，用于提供三维仿真引擎平台，对码头建造过程进行可视化三维显示，并对制定的码头建造方案进行施工预演；
13、决策执行层，用于结合信息感知层、数据分析层和虚幻显示层进行分析，实现各码头建造方案的制定。
14、进一步地，虚幻现实层包括数字孪生模块和施工预演模块；
15、数字孪生模块，用于对码头建造过程进行可视化三维显示；
16、施工预演模块，用于基于数据分析层中各模块的数据，将制定的码头建造方案在虚拟现实环境中进行三维动画演示。
17、进一步地，决策执行层包括船舶方案模块、调度模块、打桩锤击模块、纠偏模块和码头安装模块；
18、船舶方案模块，用于基于船舶数据确定多个不同的组合方案，并基于水文数据和每个组合方案，根据风浪-船舶的流固耦合模型确定最优的组合方案，其中组合方案包括一个阻尼器设计方案和一个锚链系泊方案；
19、调度模块，用于基于水文数据和船舶方案模块，确定打桩施工窗口期，并结合起重装备调度数据对海上起重装备和陆地起重装备的调度进行优化，其中起重装备调度数据包括海上起重装备调度数据和陆地起重装备调度数据；
20、打桩锤击模块，用于基于地质分析模块，根据桩-土半弹性耦合模型和桩锤能量传递效率模型确定打桩位置土质条件下的打桩方案，打桩方案至少包括打桩锤击能量和锤击次数；
21、纠偏模块，用于基于水文数据、打桩方案和预先设置的多个不同的试验工况，在虚幻显示层对每个试验工况进行施工预演分析，确定最优的试验工况，试验工况包括打桩单次纠偏量、纠偏周期和打桩终止阈值条件；
22、码头安装模块，用于基于码头施工阶段和荷载确定多个不同的稳桩架设计方案，并在虚幻显示层对每个稳桩架设计方案进行施工预演分析，确定最优的稳桩架设计方案。
23、进一步地，信息感知层还用于接受外部数据输入；
24、决策执行层还包括更新模块；
25、更新模块，用于基于外部输入数据更新地质模型，以及基于新采集到的水文数据对水文模型进行更新。
26、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：基于虚拟现实技术对码头建造系统进行系统底层逻辑的设计，创建了多组基本模块，并对各模块间的交互逻辑进行自定义，实现了传统模式下相互独立版块间的数据交互，对码头建造过程中的关键工程物理问题进行精确、及时的管控，实现码头建造方案确定和预推演，可进一步接入现场传感器数据及系统内计算出的施工角色响应数据，实现码头建造的数字孪生。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实平台的码头建造系统，其特征在于，包括信息感知层、数据分析层、决策执行层和虚幻现实层；
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实平台的码头建造系统，其特征在于，所述虚幻现实层包括数字孪生模块和施工预演模块；
3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实平台的码头建造系统，其特征在于，所述决策执行层包括船舶方案模块、调度模块、打桩锤击模块、纠偏模块和码头安装模块；
4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实平台的码头建造系统，其特征在于，所述信息感知层还用于接受外部数据输入；
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实平台的码头建造系统，其特征在于，包括信息感知层、数据分析层、决策执行层和虚幻现实层；
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实平台的码头建造系统，其特征在于，所述虚幻现实层包括数字孪生模块和施工预演模块；
3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：温承永，应宗权，林美鸿，王雪刚，滕超，董洪静，陈进，左华楠，
申请(专利权)人：中交四航工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。