CN115262420A - 一种基于bim的转体钢桁桥纵移施工方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于BIM的转体钢桁桥纵移施工方法、装置及电子设备，该方法包括：实时获取待移动桥体姿态信息以及定位信息；根据所述姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态；若否，基于预设的第一调整规则，根据所述姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息；基于预设的第二调整规则，根据所述定位信息输出第二指导指令和第二提示信息。本申请具有减少在纵移施工过程中因受力不均导致纵移偏差和施工过程产生碰撞的情况的效果。
Description
技术领域
本申请涉及建筑施工的领域，尤其是涉及一种基于BIM的转体钢桁桥纵移施工方法、装置及电子设备。
背景技术
随着科学技术的不断发展，桥梁无支架施工不断出现新工艺，转体施工就是其中的一种，其中以平转法应用最多。
近来越来越多的跨铁路以及跨公路桥梁都开始使用转体施工方法，为保证转体过程顺利的进行，减少转体过程中对其他建筑物或者另一施工部分发生碰撞的情况，通常采用偏移一段距离预拼装，转体完成后纵移至设计位置的方法来减少转体过程中碰撞发生的可能。
但在纵移施工过程中，由于桥体受力不均会发生偏移的现象，同时在纵移过程中也会出现发生碰撞的情况。
发明内容
为了减少在纵移施工过程中因受力不均导致纵移偏差和施工过程产生碰撞的情况，本申请提供一种基于BIM的转体钢桁桥纵移施工方法、装置及电子设备。
第一方面，本申请提供一种基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法，采用如下的技术方案：
一种基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法，该方法包括：
实时获取待移动桥体的姿态信息以及定位信息；
根据所述姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态；
若否，基于预设的第一调整规则，根据所述姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息；
基于预设的第二调整规则，根据所述定位信息输出第二指导指令和第二提示信息。
通过采用上述技术方案，通过实时获取待移动桥体的姿态信息和定位信息，通过姿态信息判断当前待移动桥体是否处于平衡状态，当待移动桥体不处于平衡状态时，此时根据第一调整规则，根据姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息，第一提示信息用于提示工作人员当前待移动桥体的状态，第一指导指令用于指导施工对待移动桥体的状态进行调节，使之达到平衡状态，之后根据第二调整规则，根据定位信息实时输出第二指导指令和第二提示信息，第二指导指令用于指示待移动桥体在预设范围内移动，同时减小发生碰撞的情况，第二提示信息用于当超出预设的移动范围或将要发生碰撞时提示工作人员，采用上述方案，减少在纵移施工过程中因受力不均导致纵移偏差和施工过程产生碰撞的情况。
可选的，所述实时获取待移动桥体的姿态信息以及定位信息的方法，具体包括：
在待移动桥体的预设位置设置有定位模块，在钢桁桥的平衡点设置有姿态检测模块，所述预设位置为待移动桥体和固定桥体的连接点；
接收定位模块上传的定位信息和姿态检测模块上传的姿态信息并存储；
调取所述定位信息和所述姿态信息。
可选的，该方法还包括：
获取施工信息根据所述施工信息建立钢桁桥的BIM模型；
根据所述BIM模型通过3dsMax软件进行施工模拟；
根据施工模拟过程确定预设位置和平衡点。
可选的，所述根据所述姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态的方法，具体包括：
所述姿态信息包括所述待移动桥体朝向所述地面的侧面与水平面的夹角；
当所述夹角在第一阈值范围内时，判断所述待移动桥体当前处于平衡状态；
当所述夹角超出第一阈值范围时，判断所述待移动桥体当前未处于平衡状态。
可选的，所述基于预设的第二调整规则，根据所述定位信息输出第二指导指令和第二提示信息的方法，具体包括：
所述第二指导指令包括第一调整指令和第二调整指令，所述第二提示信息包括第一报警信息和第二报警信息；
获取定位模块预设的移动范围以及任意两定位模块之间预设的安全距离；
根据定位信息判断待移动桥体的移动是否在预设的移动范围内；
若否，根据当前的定位信息以及预设的移动范围输出第一调整指令和第一报警信息；
根据定位信息和任意两定位模块之间预设的安全距离，判断待移动桥体与固定桥体是否发生碰撞；
当发生碰撞时，根据定位信息确定发生碰撞的位置；
若发生碰撞的位置为连接点，则输出结束信号；
若发生碰撞的位置非连接点，根据定位信息输出第二调整指令和第二报警信息。
可选的，该方法还包括：
获取现场坐标高程信息，并将所述高程坐标信息同步至BIM模型中；
根据所述BIM模型、定位信息和姿态信息，实时模拟施工过程，并输出显示信号。
通过采用上述技术方案，获取现场坐标高程信息，将坐标高程信息同步至BIM模型中，并根据BIM模型、定位信息和姿态信息，实时模拟施工过程，实时输出显示信号，外部设备接收到显示信号后实时显示施工过程，使得工作人员可以及时了解施工情况。
第二方面，本申请提供一种基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工装置，采用如下的技术方案：
一种基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工装置，包括：
获取模块，用于实时获取待移动桥体的姿态信息以及定位信息；
判断模块，用于根据所述姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态；
第一指令输出模块，用于若否，基于预设的第一调整规则，根据所述姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息；
第二指令输出模块，用于基于预设的第二调整规则，根据所述定位信息输出第二指导指令和第二提示信息。
第三方面，本申请提供一种电子设，采用如下的技术方案：
一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法的计算机程序。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过实时获取待移动桥体的姿态信息和定位信息，通过姿态信息判断当前待移动桥体是否处于平衡状态，当待移动桥体不处于平衡状态时，此时根据第一调整规则，根据姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息，第一提示信息用于提示工作人员当前待移动桥体的状态，第一指导指令用于指导施工对待移动桥体的状态进行调节，使之达到平衡状态，之后根据第二调整规则，根据定位信息实时输出第二指导指令和第二提示信息，第二指导指令用于指示待移动桥体在预设范围内移动，同时减小发生碰撞的情况，第二提示信息用于当超出预设的移动范围或将要发生碰撞时提示工作人员，采用上述方案，减少在纵移施工过程中因受力不均导致纵移偏差和施工过程产生碰撞的情况。
附图说明
图1是本申请提供的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法的流程图。
图2是本申请提供的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工装置的结构示意图。
图3是本申请提供的电子设备的结构示意图。
附图标记说明：200、基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工装置；201、获取模块；202、判断模块；203、第一指令输出模块；204、第二指令输出模块；301、CPU；302、ROM；303、RAM；304、I/O接口；305、输入部分；306、输出部分；307、存储部分；308、通信部分；309、驱动器；310、可拆卸介质。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
转体施工是桥梁无支架施工的一种，桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置浇注或拼接成形后，通过转体就位的一种施工法。它可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业，为减少转体过程中桥体之间的碰撞其中一侧桥体远离拼装位置一定距离拼装，转体完毕后经由纵移体系将桥体移至设计位置进行合拢施工。
纵移施工是通过在钢桁桥下方挡块处设置 4 个千斤顶，来实现桥体的纵移施工，但在施工过程中由于每个千斤顶提供的支撑力不同，可能会导致桥体倾斜或发生碰撞的情况出现，为了减少上述情况，本申请实施例公开一种基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法。参照图1，基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法包括：
S101：实时获取待移动桥体的姿态信息以及定位信息。
具体的，首先获取施工信息，施工信息包括待施工待桥体各部分的结构以及尺寸，施工信息可由工作人员人工输入，桥体包括固定桥体和待移动桥体，获取到桥体的施工信息后，根据施工信息构建待施工桥体的BIM模型，BIM模型建立完成后，通过3dsMax软件进行桥体纵移施工过程模拟，在施工模拟过程中确定预设位置以及平衡点，预设位置为桥体纵移过程中的连接点，平衡点为桥体纵移过程中千斤顶的支撑点，预设位置和平衡点确定后，在预设位置设置定位模块，在平衡点设置姿态检测模块，本实施例中预设位置和平衡点均有多个。
设置完成后，通过定位模块实时检测待移动桥体的定位信息并上传，通过姿态检测模块实时检测待移动桥体的姿态并上传，服务器接收定位信息和姿态信息并存储，需要时服务器自动调取。
S102：根据姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态。
具体的，本实施例中，姿态检测模块选用倾角传感器，通过设置的平衡点的倾角传感器可以实时检测待移动桥体朝向地面的侧面与水平面的夹角，当夹角在第一阈值范围内时，判断待移动桥体此时处于平衡状态，当夹角超出第一阈值范围内时，此时判断所述待移动桥体处于未平衡状态，第一阈值范围和第二阈值范围为工作人员根据工作经验自行设定并存储在服务器中。
S103：基于预设的第一调整规则，根据姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息。
具体的，根据每一姿态检测模块上传的姿态信息，根据每一姿态检测模块上传的姿态信息确定待移动桥体的倾斜方向以及待移动桥体朝向地面的侧面与水平面的夹角的大小，之后查询预设的调节表，输出第一指导指令控制对应的千斤顶升高或降低，直至将体朝向地面的侧面与水平面的夹角的大小调节至第一阈值范围内时停止调整，调节表包括桥体的倾斜方向、桥体朝向地面的侧面与水平面的夹角的大小以及指导指令之间的对应关系，确定桥体的倾斜方向、桥体朝向地面的侧面与水平面的夹角的大小可从调节表中确定对应的指导指令；同时服务器会根据姿态信息，输出第一提示信息，并将第一提示信传输至监控平台，第一提示信息包括每一姿态检测模块输出的姿态信息，工作人员可通过监控平台实时得知每一姿态检测模块输出的姿态信息，工作人员也可根据当前姿态信息，确定待移动桥体的倾斜方向以及待移动桥体朝向地面的侧面与水平面的夹角的大小；因此确定待移动桥体的倾斜方向以及待移动桥体朝向地面的侧面与水平面的夹角可由服务器自行计算确定也可由工作人员确定后手动输入。
采用上述步骤，在施工过程中夹角未在第一阈值范围内时，说明待移动桥体未处于平衡状态，且不平衡的程度超出了可以接受的范围，因而有理由认定为施工过程处于不安全的状态；此时输出第一提示信息，以及时使工作人员得知该情况；同时输出第一指导指令可以对施工过程做出适应调整，以使施工过程及时恢复至安全状态，提高所述工作人员施工时的安全性。
S104：基于预设的第二调整规则，根据定位信息输出第二指导指令和第二提示信息。
具体的，第二指导指令包括第一调整指令和第二调整指令，第二指示信息包括第一报警信息和第二报警信息，本实施例中，连接点为在纵移施工过程中待移动桥体部分与固定桥体部分完全拼接完成后重合的点位，在连接点位均设置定位模块，且为待移动桥体上和固定桥体上相对应的连接点上设置的定位模块设置同一标签信息，标签信息包括定位模块的安装位置，定位模块设置完成后，根据设置待移动桥体上的每一定位模块的预设的移动范围以及任意两定位模块之间的安全距离，预设的移动范围和安全距离由工作人员根据实际经验确定并输入至服务器保存，本实施例中定位给模块为GPS***。
预设的移动范围和安全距离设置完成后，根据定位模块实时上传的定位信息，利用北斗***以设置在固定桥体上定位模块为基准，可以确定设置在待移动桥体上的与之对应的行为模块的移动方向以及相对应的两定位模块之间的距离，根据多个定位模块上传的定位信息可以确定桥体的待移动桥体的移动方向以及距离待安装位置的距离，当某一定位模块的移动超出其对应的预设的移动范围时，根据定位模块的实际移动情况输出第一调整指令和第一报警信息，控制千斤顶动作使之回到预设的移动范围内，同时监控平台接收第一报警信息，显示当前定位模块输出的定位信息，以提示工作人员。
根据定位模块输出的定位信息，可计算任意两定位模块之间的距离，当存在两定位模块之间的距离小于预设的安全距离时，则证明发生碰撞，发生碰撞后根据定位模块的标签信息确定发生碰撞的位置，若发生碰撞的位置为连点，此时证明施工完成，输出结束信号；若发生碰撞的位置不是连接点，此时根据发生碰撞的位置以及每一定位模块输出的定位信息输出第二调整指令和第二报警信息，通过第二调整指令控制千斤顶动作调整待移动桥体的位置，使任意两定位模块之间的距离均在安全距离范围内，监测平台接收第二报警提示指令，显示每一定位模块输出的定位信息，以提示工作人员。
为了实现对施工过程的实时监督，获取施工现场的坐标高程信息，并将高程信息同步至BIM模型，根据BIM模型以及实时获取的定位信息和姿态信息，通过revit 软件进行精细化建模同步施工过程，并同步至监控平台，工作人员可通过监控平台实时了解施工过程。
进一步的，在服务内可预先存储有多个指导指令，指导指令有工作人员预先模拟施工过程，针对施工过程中可能的每一种情况，指定的调整方案，因此当在施工过程中发生碰撞或倾斜时，根据定位信息和姿态信息确定移动桥体姿态，服务器自动匹配相应的指导指令或由工作人员调取相应的指导指令，控制千斤顶动作，进行调整。
本申请实施例还公开一种基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工装置。参照图2，基于BIM 的转体钢桁桥纵移施工装置200包括：
获取模块201，用于实时获取待移动桥体的姿态信息以及定位信息；
判断模块202，用于根据姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态；
第一指令输出模块203，用于若否，基于预设的第一调整规则，根据姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息；
第二指令输出模块204，用于基于预设的第二调整规则，根据定位信息输出第二指导指令和第二提示信息。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
申请实施例公开一种电子设备。参照图3，电子设备包括，包括中央处理单元(CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分307加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还存储有***操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口304也连接至总线。
以下部件连接至I/O接口304：包括键盘、鼠标等的输入部分305；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分306；包括硬盘等的存储部分307；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分308。通信部分308经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器309也根据需要连接至I/O接口304。可拆卸介质310，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器309上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分307。
特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图图1描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分308从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质310被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本申请的装置中限定的上述功能。
需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法，其特征在于：该方法包括：
实时获取待移动桥体姿态信息以及定位信息；
根据所述姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态；
若否，基于预设的第一调整规则，根据所述姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息；
基于预设的第二调整规则，根据所述定位信息输出第二指导指令和第二提示信息。
2.根据权利要求1所述的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法，其特征在于：所述实时获取待移动桥体的姿态信息以及定位信息的方法，具体包括：
在待移动桥体的预设位置设置有定位模块，在钢桁桥的平衡点设置有姿态检测模块，所述预设位置为待移动桥体和固定桥体的连接点；
接收定位模块上传的定位信息和姿态检测模块上传的姿态信息并存储；
调取所述定位信息和所述姿态信息。
3.根据权利要求2所述的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法，其特征在于：该方法还包括：
获取施工信息根据所述施工信息建立钢桁桥的BIM模型；
根据所述BIM模型通过3dsMax软件进行施工模拟；
根据施工模拟过程确定预设位置和平衡点。
4.根据权利要求1所述的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法，其特征在于：所述根据所述姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态的方法，具体包括：
所述姿态信息包括所述待移动桥体朝向所述地面的侧面与水平面的夹角；
当所述夹角在第一阈值范围内时，判断所述待移动桥体当前处于平衡状态；
当所述夹角超出第一阈值范围时，判断所述待移动桥体当前未处于平衡状态。
5.根据权利要求1所述的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法，其特征在于：所述基于预设的第二调整规则，根据所述定位信息输出第二指导指令和第二提示信息的方法，具体包括：
所述第二指导指令包括第一调整指令和第二调整指令，所述第二提示信息包括第一报警信息和第二报警信息；
获取定位模块预设的移动范围以及任意两定位模块之间预设的安全距离；
根据定位信息判断待移动桥体的移动是否在预设的移动范围内；
若否，根据当前的定位信息以及预设的移动范围输出第一调整指令和第一报警信息；
根据定位信息和任意两定位模块之间预设的安全距离，判断待移动桥体与固定桥体是否发生碰撞；
当发生碰撞时，根据定位信息确定发生碰撞的位置；
若发生碰撞的位置为连接点，则输出结束信号；
若发生碰撞的位置非连接点，根据定位信息输出第二调整指令和第二报警信息。
6.根据权利要求2所述的基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工方法，其特征在于：该方法还包括：
获取现场坐标高程信息，并将所述高程坐标信息同步至BIM模型中；
根据所述BIM模型、定位信息和姿态信息，实时模拟施工过程，并输出显示信号。
7.一种基于 BIM 的转体钢桁桥纵移施工装置，其特征在于：包括：
获取模块（201），用于实时获取待移动桥体的姿态信息以及定位信息；
判断模块（202），用于根据所述姿态信息，判断待移动桥体当前是否处于平衡状态；
第一指令输出模块（203），用于若否，基于预设的第一调整规则，根据所述姿态信息，输出第一指导指令和第一提示信息；
第二指令输出模块（204），用于基于预设的第二调整规则，根据所述定位信息输出第二指导指令和第二提示信息。
8.一种电子设备，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行的如权利要求1-6任一项所述的计算机程序。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储有能够被处理器加载并执行的如权利要求1-6任一项所述的计算机程序。
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