基于NB-IoT技术的预制墙板信息采集及吊装方法技术

本发明专利技术公开了基于NB‑IoT技术的预制墙板信息采集及吊装方法，包括如下步骤：步骤一，吊装准备；步骤二，模块安装及绑定；步骤三，墙板堆放；步骤四，模块激活；步骤五，起吊墙板；步骤六，墙板安装；步骤七，信息上传及模块回收。本发明专利技术通过将NB‑IoT技术应用到预制墙板吊装过程中，利用NB‑IoT模块采集预制墙板信息，对预制墙板实现实时定位传输，可实时查看墙板信息并在吊装前快速、准确的找到所需构件，提高了墙板吊装效率，减少了吊装过程的二次搬运和返工，实现了预制墙板吊装信息的智能化采集。

【技术实现步骤摘要】
基于NB-IoT技术的预制墙板信息采集及吊装方法
本专利技术涉及建筑信息
，特别涉及一种基于NB-lot技术的预制墙板信息采集及吊装方法。
技术介绍
随着装配式建筑体量的增加，相关企业在施工过程中如何进行智慧化的信息管理、如何实现预制构件的精确有效的堆放、吊装和安装、如何提升施工安装效率等与智慧管理相关的需求也越专利技术显。对装配式建筑进行信息化的智慧管理和追踪是国家政策明确提出的要求，相关的配套政策也相继出台。BIM与物联网、云计算等技术在施工过程中的集成应用，信息技术在装配式建筑施工管理过程中的应用，物联网等信息技术集成应用，建立施工现场管理信息系统是现有施工管理模式和手段的重要方向。NB-IoT为低功率广域物联网(LPWAN)的代表性技术，囊括了LPWAN的所有特点和优势，如覆盖广、功耗低、大连接、低成本等，并通过与BIM技术相结合为建筑业的信息化提供了有利的技术支持。传统物联网技术功耗高、成本高，并且通信距离较短，信息传输量对于拥有众多构件信息的装配式建筑来说较少，因此传统的网络技术并不适用于装配式建筑。在工程监测方面大多使用RFID技术，但RFID标签中存储的信息为预先录入的静态信息，仅能供管理人员查看固有属性信息，无法实现实时监控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于NB-IoT技术的预制墙板信息采集及吊装方法，能够实现对预制构件信息的实时采集与精准定位，加强了预制墙板的信息化管理，为施工人员提供高效的吊装方案。为解决上述问题，本专利技术提供一种基于NB-IoT技术的预制墙板信息采集及吊装方法，该方法包括如下步骤：步骤一：预制墙板吊装准备，在施工前，将有关预制墙板图纸的全部设计信息录入到BIM模型中，同时安排吊装顺序并生成相应图表供施工人员查看，根据预制墙板的吊装顺序提供平板车数量。步骤二：NB-IoT模块安装及绑定，在预制墙板进场时会有施工人员安装NB-lot模块，同时利用手持设备扫描与预制墙板出厂时就已携带的RFID标签进行信息绑定。NB-IoT模块负责实时信息的采集，RFID标签存有各对应预制墙板的属性信息，并核对该属性信息与所绑定预制墙板的信息是否一致。步骤三：预制墙板堆放，在主动式定位模块安装完成后，平板车会将预制墙板运至堆场等待吊装，并按照施工顺序堆放以便方便运出。步骤四：NB-IoT模块激活，预制墙板堆场管理人员在收到施工现场的构件需求指令后根据BIM模型中的信息将预制墙板运出，并通过手持设备扫描NB-IoT模块重新进入工作状态，并核对预制墙板信息，通过BIM模型查看吊装顺序，保证预制墙板的装车顺序与吊装顺序一致。步骤五：起吊预制墙板，根据NB-IoT模块中的信息选择合适的吊具，检查预制墙板上预埋的吊环是否牢固，确认后直接从平板车上起吊。起吊后通过手持设备通知施工层工人注意构件已起吊，此时NB-IoT模块中的传感器发挥作用使得施工层工人以及塔吊司机的手持设备中会实时显示构件的运动轨迹，并在BIM模型中高亮显示，准确、快速找到竖向位置，减少工人之间因墙板位置问题的无效沟通。步骤六：预制墙板安装，在预制墙板到达指定划线位置后，缓慢降落，插筋对孔后安装斜支撑，此时通过倾角传感器校正墙板的垂直度，然后通过斜支撑来调节。步骤七：信息上传及模块回收，预制墙板安装完成后进行后续灌浆处理，检验墙板平整度、垂直度等关键点，确认无误后通过手持设备确认构件安装完毕，上传相关信息至云服务器的数据库中进行保存以备后续查看和验收，信息上传后将NB-IoT模块拆除并重置ID信息，供后面吊装使用。步骤二中预制墙板在出厂时贴上带有自身属性信息的RFID标签，运输到施工现场，在预制构件上预留NB-IoT标签凹槽，所述NB-IoT标签凹槽内轮廓尺寸为19.9mm*23.6mm。步骤二中所述的绑定的信息包括墙板的编号、尺寸和出厂日期，通过NB-IoT标签采集的信息包括定位信息以及进度信息；步骤二中所述的信息完成绑定后通过NB-IoT模块传输要云服务器，并通过云服务器将构件信息实时更新到施工人员的终端设备中。NB-IoT模块中设有三轴磁传感器，通过三轴磁传感器对预制墙板进行GPS定位。步骤二中所述的NB-IoT模块选用无线通信模块。步骤三中所述的将预制墙板按照不同类型进行分类堆放，同时NB-IoT标签在5分钟后进入休眠状态，等待吊装。步骤三中所述预制墙板分类堆放，按施工顺序放至最设计位置，以便施工人员安排合理的运输路线。步骤四中所述的扫描NB-IoT标签前通过手持设备中的GPS定位坐标快速找到所需预制墙板。步骤四中所述的需求信息为手持设备上预制墙板的定位信息包括：预制墙板的楼号、楼层号、构件编号以及实时的定位坐标，坐标通过在手持设备的BIM模型中高亮闪烁显示；步骤五所述预制构件信息通过已有的NB-IoT网关进行接收和处理，并传输到终端实现信息的查看；步骤五所述的BIM模型信息包括：预制墙板信息、施工进度信息以及施工模拟动画，模型颜色与施工进度相对应，并通过数据库将BIM信息与NB-IoT模块采集的信息相融合。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是，施工人员利用NB-IoT技术对预制墙板进行智能化的管理和吊装，通过NB-IoT标签结合高精度三轴磁传感器对预制构件进行GPS定位，并与RFID标签的信息进行绑定实现实时的信息采集，并结合了BIM技术的可视化功能，结合倾角传感器减少了人工测量垂直度的工作，实现了对预制构件的智能化施工，大大提高了装配式建筑的施工效率，减少了大量重复工作，解决了预制构件数量多、形态复杂导致的难以管理和吊装时信息不统一的问题。附图说明图1是基于NB-IoT技术的预制墙板管理及吊装解决方案的数据流程图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术实施例中一种基于NB-IoT技术的预制墙板信息采集及吊装解决方案，具体实施流程包括：步骤一，吊装准备，在项目施工前，有关图纸的全部设计信息录入到BIM模型中，同时合理地安排吊装顺序并生成相应图表供施工人员查看，根据吊装顺序提供平板车数量。在构件进场时将主动式传输模块放入凹槽中，用以在后续的施工过程中监测构件信息，施工人员根据RFID标签对构件进行检查。优选的，每个RFID标签中录有该构件属性信息，包括编号、材质、尺寸、出厂日期，这些信息不会随施工过程的变化发生改变。步骤二，模块安装及绑定,在预制墙板吊装之前，会经历进场和堆放两个过程。首先，在预制墙板进场时会有施工人员安装NB-IoT模块，同时利用手持设备扫描与墙板出厂时就已携带的RFID标签进行信息绑定。模块负责实时信息的采集，RFID标签存有各对应墙板的属性信息，并核对该信息与所绑定墙板型号、尺寸等是否一致，检查无误后可上传至云服务器，从而完成网络终端节点的搭建。优选的，每个标签储存的信息包括预制构件的编码、安装位置、进场日期、安装日期信息，并确保构件在任何时刻的状态都是可查看的，为后续调用信息做准备。步骤三，墙板堆放，在主动式定位模块安装完成后，拖车会将预制墙板运至堆场等待吊装，并按照施工顺序堆放以便方便运出。在堆场堆放时，控制主动式标签进入休眠状态，当传输模块与MCU(微控制器)同时进入休眠模式的时候，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于NB‑IoT技术的预制墙板信息采集及吊装方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：预制墙板吊装准备，在施工前，将有关预制墙板图纸的全部设计信息录入到BIM模型中，同时安排吊装顺序并生成相应图表供施工人员查看，根据预制墙板的吊装顺序提供平板车数量；步骤二：NB‑IoT模块安装及绑定，在预制墙板进场时会有施工人员安装NB‑lot模块，同时利用手持设备扫描与预制墙板出厂时就已携带的RFID标签进行信息绑定；NB‑IoT模块负责实时信息的采集，RFID标签存有各对应预制墙板的属性信息，并核对该属性信息与所绑定预制墙板的信息是否一致；步骤三：预制墙板堆放，在主动式定位模块安装完成后，平板车会将预制墙板运至堆场等待吊装，并按照施工顺序堆放以便方便运出；步骤四：NB‑IoT模块激活，预制墙板堆场管理人员在收到施工现场的构件需求指令后根据BIM模型中的信息将预制墙板运出，并通过手持设备扫描NB‑IoT模块重新进入工作状态，并核对预制墙板信息，通过BIM模型查看吊装顺序，保证预制墙板的装车顺序与吊装顺序一致；步骤五：起吊预制墙板，根据NB‑IoT模块中的信息选择合适的吊具，检查预制墙板上预埋的吊环是否牢固，确认后直接从平板车上起吊；起吊后通过手持设备通知施工层工人注意构件已起吊，此时NB‑IoT模块中的传感器发挥作用使得施工层工人以及塔吊司机的手持设备中会实时显示构件的运动轨迹，并在BIM模型中高亮显示，准确、快速找到竖向位置，减少工人之间因墙板位置问题的无效沟通；步骤六：预制墙板安装，在预制墙板到达指定划线位置后，缓慢降落，插筋对孔后安装斜支撑，此时通过倾角传感器校正墙板的垂直度，然后通过斜支撑来调节；步骤七：信息上传及模块回收，预制墙板安装完成后进行后续灌浆处理，检验墙板平整度、垂直度等关键点，确认无误后通过手持设备确认构件安装完毕，上传相关信息至云服务器的数据库中进行保存以备后续查看和验收，信息上传后将NB‑lot模块拆除并重置ID信息，供后面吊装使用。...

【技术特征摘要】
1.基于NB-IoT技术的预制墙板信息采集及吊装方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：预制墙板吊装准备，在施工前，将有关预制墙板图纸的全部设计信息录入到BIM模型中，同时安排吊装顺序并生成相应图表供施工人员查看，根据预制墙板的吊装顺序提供平板车数量；步骤二：NB-IoT模块安装及绑定，在预制墙板进场时会有施工人员安装NB-lot模块，同时利用手持设备扫描与预制墙板出厂时就已携带的RFID标签进行信息绑定；NB-IoT模块负责实时信息的采集，RFID标签存有各对应预制墙板的属性信息，并核对该属性信息与所绑定预制墙板的信息是否一致；步骤三：预制墙板堆放，在主动式定位模块安装完成后，平板车会将预制墙板运至堆场等待吊装，并按照施工顺序堆放以便方便运出；步骤四：NB-IoT模块激活，预制墙板堆场管理人员在收到施工现场的构件需求指令后根据BIM模型中的信息将预制墙板运出，并通过手持设备扫描NB-IoT模块重新进入工作状态，并核对预制墙板信息，通过BIM模型查看吊装顺序，保证预制墙板的装车顺序与吊装顺序一致；步骤五：起吊预制墙板，根据NB-IoT模块中的信息选择合适的吊具，检查预制墙板上预埋的吊环是否牢固，确认后直接从平板车上起吊；起吊后通过手持设备通知施工层工人注意构件已起吊，此时NB-IoT模块中的传感器发挥作用使得施工层工人以及塔吊司机的手持设备中会实时显示构件的运动轨迹，并在BIM模型中高亮显示，准确、快速找到竖向位置，减少工人之间因墙板位置问题的无效沟通；步骤六：预制墙板安装，在预制墙板到达指定划线位置后，缓慢降落，插筋对孔后安装斜支撑，此时通过倾角传感器校正墙板的垂直度，然后通过斜支撑来调节；步骤七：信息上传及模块回收，预制墙板安装完成后进行后续灌浆处理，检验墙板平整度、垂直度等关键点，确认无误后通过手持设备确认构件安装完毕，上传相关信息至云服务器的数据库中进行保存以备后续查看和验收，信息上传后将NB-lot模块拆除并重置ID信息，供后面吊装使用。2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT技术的预制墙板信息采集及吊装方法，其特征在于：步骤二中预制墙板在出厂时贴上带有自身属性信息的RFID标签，运输到施工现场...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占省，刘诗楠，王文思，赵玉红，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11