建筑施工4D远程考核系统技术方案

建筑施工4D远程考核系统，本发明专利技术公开了综合利用通信、激光测量、GPS定位、CCD成像、智能机器人等现代化技术，通过集成及操作软件构成一个用于建筑行业施工状态的考核系统，对建筑施工考核目标的空间参数(x,y,z)进行快速(t)测量评估，以提高对建筑施工状态考核目标实现的真实性和高效率。本发明专利技术可用于建筑施工企业施工管理，具有可扩展性及良好的可操作性等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】建筑施工4D远程考核系统，本专利技术公开了综合利用通信、激光测量、GPS定位、CCD成像、智能机器人等现代化技术，通过集成及操作软件构成一个用于建筑行业施工状态的考核系统，对建筑施工考核目标的空间参数(x,y,z)进行快速(t)测量评估，以提高对建筑施工状态考核目标实现的真实性和高效率。本专利技术可用于建筑施工企业施工管理，具有可扩展性及良好的可操作性等优点。【专利说明】建筑施工4D远程考核系统 所属
本专利技术是综合利用通信、激光测量、GPS定位、高度传感、C⑶成像、智能机器人、计算机、网络等技术和数学理论，将硬件集成和编制软件构成一个用于建筑行业施工过程管理的考核系统，对建筑施工考核目标的空间参数(X，y, Z)进行快速(t)测量评估，以提高对建筑施工考核的真实性和效率。本专利技术就应用来讲属于管理学领域，就技术而言属于电信和光电子
。
技术介绍
我国的建筑施工企业管理均采用企业总部定期组织各职能部门到所属在施项目各项管理目标的状况进行实地检查与考核。尤其是大、中型企业，其项目分布全国各地，总部组织的检查与考核要反复多次，管理人员要通过各种交通工具往返于项目和总部之间，每年每人行程数万公里。因此每年都要消耗大量时间，花费大量资金用于交通、住宿和生活补贴，还使检查考核人员疲劳不堪，严重影响身体健康，造成工作效率低下。最终影响项目目标实现。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述问题，设计一种新的考核方式，综合利用现代电子信息技术，通过网络，在企业总部(甲地)可以远程操控数千里之外的某个建筑工地(乙地)机器人，对建筑构件的几何尺寸、外观质量、现场各种施工管理状态、工程技术和管理资料，进行三维测量(空间测量)三角函数公式计算和实时浏览，从而获得被测、视目标的几何尺寸、物距、垂直度、平整度、阴阳角方正等参数和各种资料。在测量的过程中，总部考核人员在办公室还可通过计算机屏幕，看到现场机器人的CCD成像设备发送过来的实时图像，以方便测量控制。设置高度测量模块以测量所在楼层的海拔高度，设置GPS模块以明确测量点所在的地理空间位置。在企业总部设置有考核服务器，服务器上安装有考核软件和工程设计文档以及地理数据库，测量人员不用到现场就可以完成测量和察看，改变了长期以来需要人员赶往工地现场的考核方式，这是一场建筑工地管理方式的变革。由于本专利技术用现代化的技术解决了一个跨地区的空间测量难题，带来了工地考核时间大大缩短、效率和质量提闻的好处，故称为4D考核系统，4D即空间里的X，y，z参数和时间t参数。 本专利技术解决其技术问题的思路是:企业在每个区域配置一台机器人，当企业总部需要检查或考核项目时(乙地)，由区域公司相关人员携带该机器人到现场布置，替代企业总部传统的检查考核方式。企业总部检查考核人员，通过远程对机器人的控制，精准获得所测数据和实时浏览。机器人动作规范、精细，可重复性好；机器人身上安装有测量所需的测距仪装置，该装置利用算法能获得建筑构件的几何尺寸、外观质量、现场各种施工管理状态、工程技术和管理资料，进行三维测量(空间测量，利用数学原理计算机自动计算)和实时浏览，从而获得被测、视目标的几何尺寸、物距、垂直度、平整度、阴阳角方正等参数和各种资料。现场可在指令控制下启动或者停止测、视，并把数据传送出去，为了提供测量的视觉要求，机器人上安装有CXD成像装置，当需要浏览局部外观质量时，可直接调整分辨率，使浏览的图像达到最清晰的程度；机器人的运动和跟踪测量均在可视下进行；企业考核处(甲地)设置测量考核计算机一台或者多台，可供多人实时浏览。考核用数据库服务器至少一台。每台考核计算机都可通过各种方式接入互联网，向乙地机器人下达指令，实现远程测、视。考核计算机上安装有考核测量软件，可以调用数据库中的数据对被测目标实现各种测量信息，还可以通过屏幕查看现场情况。服务器上安装有各个项目的工程设计文件数据库、考核指标数据库以及地理数据库，供所有的考核计算机调用。 根据上述解决其技术问题的思路，本专利技术所采用的技术方案是 一种远程4D考核系统的考核方法，其特征在于包括以下部件: 部件I测量现场设置一台小型机器人，该机器人带有水平调节装置，可以根据测量的需要在水平方向和垂直方向运动，水平位置和垂直位置通过角坐标表示，运动的幅度满足测量精度要求，机器人的位置和运动幅度既以接受计算机控制，也可以将位置和幅度参数发送出去，供测量软件计算。 部件2机器人上设置用于测量距离的高精度测距仪，可以是激光测距，也可以是摄影测距，通过机器人的位置参数和距离参数，用计算软件计算出被建筑构件的几何尺寸等考核指标。 部件3机器人上还设置有用于辅助测量的视觉图像获取设备CXD摄像头。远程测量时，必须要知道测量目标的部位细节，由于测量人员不在现场，所以需要借助成像设备把目标情景实施传送给远方的测量操作者。测量操作者通过软件可以对CCD镜头进行变焦控制，以实现目标局部细节的查看。 部件4机器人上安装有高度传感器，测量所在楼层的海拔高度，测量精度满足楼层识别要求。总部部门远程考核人员可以通过高度数据评估所在楼层的层高是否符合所要抽检目标的高度位置要求。 部件5测量现场设置GPS模块一个，用于测量建筑物所在的地理位置，总部部门远程考核人员通过GPS数据清楚所在建筑物的方位是否符合所要抽检目标的高度位置要求。 部件6现场设置控制计算机一台，该计算机可以是嵌入式计算机、PC计算机或者笔记本电脑，该计算机既可以嵌入到机器人里面，也可以和机器人分离，该计算机要接入互联网以便和远程考核计算机交换数据。同时，该计算机也和机器人、测距仪以及成像设备、高度测量模块、GPS模块相连，通过配置的数据线将测量数据采集起来发送到远程考核计算机，该计算机接收考核计算机发送的指令，通过控制线控制机器人、成像装置、测量装置、高度传感器等部件。 部件7备用电源，在不方便提供220V电源的情况下，用本部件供电，使整个现场测量设备正常工作。 部件8、考核处(甲地)根据需要设置至少一台数据库服务器，接入互联网，存储项目设计文档、地理数据库、考核用基本数据，供考核测量计算机使用。 部件9考核处(甲地)根据项目数目设置一定数量的考核计算机(也可以设置在另外一个地方)，接入互联网，考核计算机上安装有考核测量软件，可以控制远程现场的控制计算机。 部件10考核处的考核计算机和现场控制计算机所接入的互联网可以是以太网，也可以是语音通信公司的3G网，还可以是自己架设的WIFI网络，只要通信带宽满足视频数据实时传输的要求即可。 由上面的技术方案可知，本专利技术具有以下的有益效果: 1、利用技术手段实现了长期以来由人工来测量目标的远程测量(非接触测量)； 2、解决了考核人员必须到达项目所在地现场进行测量的问题，大大降低企业差旅费用、所用时间和劳动强度； 3、采用数据库管理，测量结果可靠和规范，提高了考核的客观性和公正性； 4、采用GPS和高度传感器定位，提高远程考核时确定目标的真实性。 【具体实施方式】及一般工作流程: 实施方式主要包括下面几个方面(按照附图)。 1、系统安装 (I)考核现场(乙地)模块安装 将机器人I固定在脚架上；把测距仪2本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术是一种新的建筑施工企业对所属项目的考核方法，它综合利用了GPS、高度传感、激光测量、网络、计算机、计算机软件编程、通信、智能机器人等技术。实现企业总部(甲地)可远程操控某建筑工地(乙地)机器人，获取建筑构件的几何尺寸、外观质量、现场各种管理状态(物距)进行空间测量信息，计算机自动计算处理后得到被测、视目标的几何尺寸、物距、垂直度、平整度、阴阳角方正等参数。通过乙地机器人配置的CCD成像设备，可视被测量目标、浏览各种资料，还可通过甲地计算机与乙地嵌入式计算机进行信息沟通。改变了我国传统的建筑施工企业采用总部定期组织各职能人员实地检查与考核所属项目的各项管理目标及状态的方法，减少了我国大、中型企业由于项目分布全国各地，考核人员要通过各种交通工具往返于乙地和甲地，每年每人行程数万公里所消耗大量时间，花费大量交通、住宿和生活费用，减少了考核人员劳动强度，提高了工作效率，是一种可靠、经济、科学的考核系统，有效地推动我国建筑施工企业管理向智能化发展。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马广生，李永明，秦家顺，牛化宪，王宁，郝甲森，葛振刚，李玉海，
申请(专利权)人：中建八局第一建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37