高原隧道施工工序组织系统及方法技术方案

本发明专利技术属于高原隧道施工领域，涉及高原隧道施工工序组织系统及方法，定位引擎服务器中设置有系统配置模块、人员管理模块、项目信息模块、工序模板模块、作业班组模块、UWB人员/设备定位模块、短信通知模块和人员定位BIM展示模块，领工员通过手机安装隧道工序管理APP，定位引擎服务器与布置在高原隧道施工现场的收发器通信实现数据交互，收发器与高原隧道施工现场布置的UWB基站通过网线连接实现数据交互，UWB基站通过无线方式与高原隧道施工现场工作人员所随身佩戴的信标或者安装在施工设备上的信标实现数据交互。本发明专利技术利用UWB定位技术和物联网技术，规范了隧道施工流程，形成规范的施工循环体系。规范的施工循环体系。规范的施工循环体系。

【技术实现步骤摘要】
高原隧道施工工序组织系统及方法


[0001]本专利技术属于高原隧道施工
，具体来说，涉及一种高原隧道施工工序组织系统及方法，用于实现高原隧道施工工序管理以及施工过程中人员调度管理和衔接用时的把控。

技术介绍

[0002]高原隧道的施工现场一般距离驻地较远，目前的工序组织方式，主要是依靠手机和网络等现有的技术手段实现远程通信，再结合人工管理进行人员调度，造成了工序组织不畅，工序组织不紧凑。一是自有隧道施工组织管理人员经验不足、责任心问题，工序组织过分依赖于劳务队伍管理人员，信息发送和传递不及时，工序衔接不紧凑。二是工序考核难度大，常规的工序考核主要依赖于管理人员现场统计，人为因素大，信息收集不全面，数据分析不及时，考核兑现不及时。三是隧道进度管理欠科学，未结合地质条件变化实行动态管理。
[0003]因此，迫切需要利用现代化的技术手段，研发一套专门针对高原隧道施工工序组织管理的系统和方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高原隧道施工工序组织管理的系统和方法。本专利技术所采用的技术方案如下：
[0005]高原隧道施工工序组织系统，包括：定位引擎服务器和与所述定位引擎服务器电性连接的显示设备，所述定位引擎服务器中设置有系统配置模块、人员管理模块、项目信息模块、工序模板模块、作业班组模块、UWB人员/设备定位模块、短信通知模块和人员定位BIM展示模块，领工员通过手机安装隧道工序管理APP，所述定位引擎服务器通过有线或者无线方式与布置在高原隧道施工现场的收发器通信实现数据交互，所述的收发器与高原隧道施工现场布置的若干个UWB基站通过网线连接实现数据交互，所述的UWB基站通过无线方式与高原隧道施工现场工作人员所随身佩戴的信标或者安装在施工设备上的信标实现数据交互；
[0006]所述的UWB人员/设备定位模块用于对高原隧道施工人员和施工设备进行定位，利用多重组合式定位方法确定每一个信标的定位位置，定位实现过程如下：
[0007]S1、利用基于TOA方法的SDS
‑
TWR算法得到信标的测距值；
[0008]S2、利用BKF有偏卡尔曼滤波算法过滤测距值的NLOS干扰误差；
[0009]S3、利用自校验三角形算法估计信标的坐标位置；自校验三角形算法是指：基于TOA利用两个固定位置的锚节点和目标节点一起构成一个三角形，再根据测量的距离信息和求解平面几何的知识，得出目标节点的估计坐标位置，最后利用目标节点到第三个锚节点的距离信息使用丢弃法对估计的位置加以验证，最终得到信标估计坐标位置；
[0010]S4、判断估计坐标位置的精度是否小于门限值，如果是，转下一步，如果否，转S1；
[0011]S5、利用UKF无迹卡尔曼滤波算法对信标进行定位追踪；
[0012]S6、获得信标的位置。
[0013]优选的，所述的工序模板模块用于录入各施工部位施工过程中所需的施工任务子项以及任务需要的班组类型，和各任务标准时间以及该任务的标准衔接时间；录入隧道施工过程中所需的施工工序，将施工工序所对应的任务进行关联；录入隧道施工过程中所需的工序模板，将工序模板所对应的施工工序关联；所述工序模板包括：班组类型属性，班组类型属性用于记录完成施工任务需要的班组及工种；短信通知时间，短信通知时间用于录入本任务短信通知上班的时间需要提前多久；标准时间，设置完成任务所需的标准时间；衔接时间，设置上一任务结束到本任务开始之间的时间。
[0014]优选的，所述的作业班组模块用于工点录入工点内各作业面班组，类型作业班组，班组与工点进行关联，从人员信息模块数据选择班组对应成员并设定班组长，作业班组模块中所涉及到的基础数据由作业班组提供。
[0015]优选的，所述的工单管理模块用于创建施工工单，创建工单时选择工点关联工序模板以及作业班组；工单管理模块包括：创建施工工单，创建工单选择所需的工序模板进行关联，并选择所对应的工点，且需录入作业面开始结束里程。
[0016]优选的，所述的显示设备为LED显示屏或者显示器。
[0017]高原隧道施工工序组织方法，应用前述的高原隧道施工工序组织系统，包括以下步骤：
[0018]步骤1、建立施工工作任务：领工员通过手机的隧道工序管理APP选择工序模板，设定工序开始时间，建立工作任务和临时任务，自动生成工序列表；
[0019]步骤2、领工员通过手机的隧道工序管理APP选择开工，系统自动通知施工班组，同时通知配合工序，施工班组的相关人员通过手机短信、或者固定通知设备、或者宿舍区显示屏收到通知消息；
[0020]步骤3、判断一个工序的施工是否完成？如果是，通知领工员并且转步骤4；如果否，判断是否到达下一工序进场时间，到达进场时间之后自动通知下一工序准备，领工员确认准备进场，并且转步骤1开始下一工序施工；
[0021]步骤4、领工员通过手机的隧道工序管理APP选择完工，自动记录实际的完工时间。
[0022]优选的，当施工现场出现突发情况或者不可控制的因素时，施工班组的班组长通过对讲机呼叫领工员，由领工员提交申请延时的操作。
[0023]优选的，系统自动定位各任务班组的相关人员到场情况时，根据工单中施工开始/结束里程往后推60米为作业面，任务所对应的班组人员到达作业面系统自动记录任务开始时间，班组成员离开作业面系统自动记录任务结束时间。
[0024]本专利技术的的有益效果是：
[0025]利用UWB定位技术和物联网技术，提供一种高原隧道施工工序组织系统和方法，以系统辅助管理人员对隧道施工中工序循环、人员调度进行管理，通过高原隧道施工工序组织系统的建设，系统自动管理施工人员到场作业，避免通知不到位对进度造成影响的情况。有效的控制人员到场时间，缩短工序之间的衔接时间。提升高原隧道施工工序循环的效率，减少人为因素对工序施工效率的影响。规范了隧道施工的流程，更好的把控现场人员的调动，形成规范的施工循环体系。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。
[0027]图1是本专利技术实施例的高原隧道施工工序组织系统的架构示意图；
[0028]图2是本专利技术实施例的组织管理系统的相关数据流走向示意图；
[0029]图3是本专利技术实施例的人员管理模块的操作界面示意图；
[0030]图4是本专利技术实施例的工序模板模块的操作界面示意图；
[0031]图5是本专利技术实施例的UWB多重组合式定位方法的流程图；
[0032]图6是本专利技术实施例的高原隧道施工工序组织方法的逻辑流程图；
[0033]图7是本专利技术实施例的隧道工序管理APP的操作界面示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高原隧道施工工序组织系统，其特征在于，包括：定位引擎服务器和与所述定位引擎服务器电性连接的显示设备，所述定位引擎服务器中设置有系统配置模块、人员管理模块、项目信息模块、工序模板模块、作业班组模块、UWB人员/设备定位模块、短信通知模块和人员定位BIM展示模块，领工员通过手机安装隧道工序管理APP，所述定位引擎服务器通过有线或者无线方式与布置在高原隧道施工现场的收发器通信实现数据交互，所述的收发器与高原隧道施工现场布置的若干个UWB基站通过网线连接实现数据交互，所述的UWB基站通过无线方式与高原隧道施工现场工作人员所随身佩戴的信标或者安装在施工设备上的信标实现数据交互；所述的UWB人员/设备定位模块用于对高原隧道施工人员和施工设备进行定位，利用多重组合式定位方法确定每一个信标的定位位置，定位实现过程如下：S1、利用基于TOA方法的SDS
‑
TWR算法得到信标的测距值；S2、利用BKF有偏卡尔曼滤波算法过滤测距值的NLOS干扰误差；S3、利用自校验三角形算法估计信标的坐标位置；自校验三角形算法是指：基于TOA利用两个固定位置的锚节点和目标节点一起构成一个三角形，再根据测量的距离信息和求解平面几何的知识，得出目标节点的估计坐标位置，最后利用目标节点到第三个锚节点的距离信息使用丢弃法对估计的位置加以验证，最终得到信标估计坐标位置；S4、判断估计坐标位置的精度是否小于门限值，如果是，转下一步，如果否，转S1；S5、利用UKF无迹卡尔曼滤波算法对信标进行定位追踪；S6、获得信标的位置。2.根据权利要求1所述的高原隧道施工工序组织系统，其特征在于，所述的工序模板模块用于录入各施工部位施工过程中所需的施工任务子项以及任务需要的班组类型，和各任务标准时间以及该任务的标准衔接时间；录入隧道施工过程中所需的施工工序，将施工工序所对应的任务进行关联；录入隧道施工过程中所需的工序模板，将工序模板所对应的施工工序关联；所述工序模板包括：班组类型属性，班组类型属性用于记录完成施工任务需要的班组及工种；短信通知时间，短信通知时间用于录入本任务短信通知上班的时间需要提前多久；标准时间，设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇，郭志杰，赵春杰，张汪钊，全斐，刘文鹏，曹家朋，邬海波，程武，李胜利，李罡，
申请(专利权)人：深圳市云图华祥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：