【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工程吊装，尤其涉及一种竖向构件吊装控制系统及方法。
技术介绍
1、竖向构件常规吊装方法需要依靠起吊设备司机、地面引导人员和测量人员共同协作才能完成构件的起吊和调整固定。吊装和垂直度调整阶段，通常由地面引导人员发出起吊指令，起吊设备司机根据指令起吊、移位、避障、微调等操作步骤，吊至构件固定位后调整构件垂直度，测量人员使用测量仪器对构件垂直度进行测量，并将测量结果反馈至地面引导人员或起吊设备司机，据此起吊设备调整吊钩方位，完成一次调整和反馈。通常构件调整需要多次调整和反馈，吊装效率低，而且信息传递和反馈容易受吊装环境干扰，降低吊装效率，增加安全风险。
2、现有的吊装控制系统虽然可以结合bim(建筑信息模型)实现吊装可视化，但其仍然普遍存在如下问题：1、应用场景受限，由于信息采集设备需要安装在绝对固定不变的位置，所以只能应用于一个固定单体建筑构件的吊装，起吊设备与建筑单体不能发生相对移动，但是在实际应用中，对厂房等纵横比较大的装配式建筑构件吊装中则无法使用；2、无法覆盖整个吊装、调垂、固定过程。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种竖向构件吊装控制系统及方法，以解决上述技术问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种竖向构件吊装控制系统，包括前端传感系统、计算系统、可视化终端系统、垂直度自动测量系统和数据处理系统，
3、所述前端传感系统包括rgb-d相机和安装支架，所述rgb-d相机通过所述安装支架安装于起吊设备上；
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5、所述前端传感系统获取吊装过程的动态场景影像并传输至所述计算系统，所述计算系统基于所述动态场景影像建立场景的三维实景模型并传输至所述可视化终端系统，所述可视化终端系统在显示屏上显示吊装过程的三维画面；
6、所述垂直度自动测量系统包括电子水平仪和检测仪支架，所述电子水平仪通过所述检测仪支架安装于吊装的竖向构件上；
7、所述电子水平仪与所述数据处理系统信号连接，所述数据处理系统与所述可视化终端系统信号连接；
8、所述电子水平仪检测所述竖向构件的倾斜角度并传输至所述数据处理系统，所述数据处理系统基于所述倾斜角度计算所述竖向构件的水平偏差数据并以二维坐标形式传输至所述可视化终端系统，操作人员基于所述可视化终端系统显示的二维坐标控制所述起吊设备完成所述竖向构件的垂直度调整。
9、较佳地，所述前端传感系统还包括电源i/o线缆、千兆网线和直流开关电源，所述直流开关电源通过所述电源i/o线缆与所述rgb-d相机连通，为所述rgb-d相机供电并控制回路通断；所述rgb-d相机通过所述千兆网线与所述计算系统连接。
10、较佳地，所述rgb-d相机安装于所述起吊设备的起重臂上。
11、较佳地，所述吊装过程的动态场景影像包括所述竖向构件、固定位基础及可视范围内的物体。
12、较佳地，所述检测仪支架包括主梁、固定臂、调节臂、垂准控制件、螺栓紧固件和检测台，所述垂准控制件为两个角钢，分别贴合于所述竖向构件侧面的相邻两个棱上；所述固定壁的一端固定于所述主梁上，所述调节臂的一端滑动安装于所述主梁上，所述固定壁和调节臂的另一端分别固定在一个所述角钢上；所述固定壁和调节臂通过所述螺栓紧固件活动连接；所述检测台固定于所述主梁上，用于安装所述电子水平仪。
13、较佳地，所述主梁包括梁体和设于所述梁体内并沿长度方向延伸的腔体，所述腔体内安装有一滑块，所述滑块与所述调节臂的端部固定连接。
14、较佳地，所述螺栓紧固件包括加长螺栓和螺母，所述加长螺栓依次穿入所述固定壁和调节臂，并由所述螺母固定。
15、本专利技术还提供了一种竖向构件吊装控制方法，采用如上所述的竖向构件吊装控制系统，包括如下步骤：
16、吊装准备阶段：
17、步骤1：检查竖向构件的底平面平整度和固定位基础的平整度；
18、步骤2：根据现场条件，选择起吊设备；
19、吊装阶段：
20、步骤3：安装所述rgb-d相机，并进行试吊；
21、步骤4：利用所述起吊设备提升所述竖向构件，直至竖向构件直立；基于所述可视化终端系统显示的三维画面，控制所述起吊设备将所述竖向构件放置在固定位基础上；
22、步骤5：采取临时固定措施固定所述竖向构件；
23、垂直度调整阶段：
24、步骤6：在所述竖向构件的侧面安装所述检测仪支架和电子水平仪；
25、步骤7：数据处理系统基于所述电子水平仪的检测结果计算所述竖向构件的水平偏差数据；
26、步骤8：基于所述可视化终端系统显示的二维坐标控制所述起吊设备完成所述竖向构件的垂直度调整；
27、步骤9：固定所述竖向构件，拆除所述竖向构件上的电子水平仪和检测仪支架，完成竖向构件的安装。
28、较佳地，步骤7中，将所述电子水平仪检测到的所述竖向构件的倾斜角度转换为水平偏差数据的方法为：
29、x-z轴平面倾斜角为α，检测平面距竖向构件吊点的高度为h，则在y轴方向竖向构件顶部水平偏差位移为y＝h·tanɑ；
30、y-z轴平面倾斜角为β，检测平面距竖向构件吊点的高度为h，则在x轴方向竖向构件顶部水平偏差位移为x＝h·tanβ。
31、较佳地，步骤7还包括设定水平偏差数据的偏差阈值，基于所述竖向构件顶部水平偏差位移与所述偏差阈值的关系，对应所述显示屏的不同颜色屏显。
32、与现有技术相比，本专利技术提供的竖向构件吊装控制系统及方法具有如下优点：
33、1、本专利技术覆盖了整个吊装过程的准备阶段、起吊阶段和垂直度调整阶段，通过三个阶段控制系统和方法的实施，保证了竖向构件的高精度、高效率吊装；
34、2、本专利技术基于数字化和自动化技术，创新开发形成了构件动态三维重构和垂直度偏差实时测量、自主计算及实时反馈，指导吊装人员调整方位角度，保障了竖向构件吊装全过程安全、精准、高效，解决了传统竖向构件吊装效率低、劳动力投入多、安全隐患多、信息化程度低等问题。
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1.一种竖向构件吊装控制系统，其特征在于，包括前端传感系统、计算系统、可视化终端系统、垂直度自动测量系统和数据处理系统，
2.如权利要求1所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述前端传感系统还包括电源I/O线缆、千兆网线和直流开关电源，所述直流开关电源通过所述电源I/O线缆与所述RGB-D相机连通，为所述RGB-D相机供电并控制回路通断；所述RGB-D相机通过所述千兆网线与所述计算系统连接。
3.如权利要求1所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述RGB-D相机安装于所述起吊设备的起重臂上。
4.如权利要求1所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述吊装过程的动态场景影像包括所述竖向构件、固定位基础及可视范围内的物体。
5.如权利要求1所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述检测仪支架包括主梁、固定臂、调节臂、垂准控制件、螺栓紧固件和检测台，所述垂准控制件为两个角钢，分别贴合于所述竖向构件侧面的相邻两个棱上；所述固定壁的一端固定于所述主梁上，所述调节臂的一端滑动安装于所述主梁上，所述固定壁和调节臂的另一端分别固定在一个
6.如权利要求5所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述主梁包括梁体和设于所述梁体内并沿长度方向延伸的腔体，所述腔体内安装有一滑块，所述滑块与所述调节臂的端部固定连接。
7.如权利要求5所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述螺栓紧固件包括加长螺栓和螺母，所述加长螺栓依次穿入所述固定壁和调节臂，并由所述螺母固定。
8.一种竖向构件吊装控制方法，采用如权利要求1-7中任一项所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的竖向构件吊装控制方法，其特征在于，步骤7中，将所述电子水平仪检测到的所述竖向构件的倾斜角度转换为水平偏差数据的方法为：
10.如权利要求9所述的竖向构件吊装控制方法，其特征在于，步骤7还包括设定水平偏差数据的偏差阈值，基于所述竖向构件顶部水平偏差位移与所述偏差阈值的关系，对应所述显示屏的不同颜色屏显。
...【技术特征摘要】
1.一种竖向构件吊装控制系统，其特征在于，包括前端传感系统、计算系统、可视化终端系统、垂直度自动测量系统和数据处理系统，
2.如权利要求1所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述前端传感系统还包括电源i/o线缆、千兆网线和直流开关电源，所述直流开关电源通过所述电源i/o线缆与所述rgb-d相机连通，为所述rgb-d相机供电并控制回路通断；所述rgb-d相机通过所述千兆网线与所述计算系统连接。
3.如权利要求1所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述rgb-d相机安装于所述起吊设备的起重臂上。
4.如权利要求1所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述吊装过程的动态场景影像包括所述竖向构件、固定位基础及可视范围内的物体。
5.如权利要求1所述的竖向构件吊装控制系统，其特征在于，所述检测仪支架包括主梁、固定臂、调节臂、垂准控制件、螺栓紧固件和检测台，所述垂准控制件为两个角钢，分别贴合于所述竖向构件侧面的相邻两个棱上；所述固定壁的一端固定于所述主梁上，所述调节臂的一端滑动安装于所述主梁上，所述固定壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴骞，杜明坎，高阔，王少鹏，梁岩，
申请(专利权)人：上海建工五建集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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