一种预制构件智能吊装系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种预制构件智能吊装系统及方法，所述系统包括服务端

【技术实现步骤摘要】
一种预制构件智能吊装系统及方法


[0001]本专利技术公开了一种预制构件智能吊装系统及方法，属于预制构件吊装

。

技术介绍

[0002]随着智慧工地理念的发展及建筑技术水平的提升，装配式建筑也向着更大规模方向发展
。
装配式建筑在施工过程中，一个重要的施工组成部分就是混凝土预制构件的吊装，它是装配式建筑后续施工的基础，也是施工安全管理中需要重点控制的环节
。
近年来，在装配式建筑施工过程中，依赖起重机械设备进行预制构件吊运的作业量增多，采用传统的吊装作业方法，吊装过程复杂，风险增大，安全隐患突出
。
因此，在智慧工地的大背景下，对预制构件采用智能化吊运技术，并使装配式建筑业向着精细化
、
科技化
、
智慧化的方向发展，这不仅秉承了智慧工地理念，也满足了装配式建筑业自身发展转型的需要
。
[0003]现有的装配式建筑对工程质量信息管理的要求高，传统信息管理手段难以满足装配式建筑的需求
。
基于数字孪生技术，设计一种预制构件智能吊装方法，为解决这个问题提供了一个良好的思路
。
利用
BIM
技术
、GIS
技术及物联网技术，从建筑施工过程三维呈现及吊装智能化两方面出发，设计出一种预制构件智能吊装设备
。BIM
技术可以实现对建筑物外部三维模型查看以及内部构件属性信息查看，
GIS
技术具备建筑物的精准定位和空间分析功能，可支持大范围的地理场景展示
。
物联网技术则是利用
RFID
技术，通过对构件标签的识别并读取构件属性信息，上传系统后进行可视化
。
通过
BIM、GIS、
物联网等多种技术的使用，实现对吊装过程的智能化管控
。
[0004]在预制构件吊运过程中，对智能吊运设备的选取也是一个重点
。
传统的吊钩设备采用人工识别，效率低且易出错
。RFID
模块对所需吊运的构件进行智能识别，在构件出厂时对每个构件增加电子标签，扫描标签会显示该构件的规格
、
安装顺序
、
所在层数等属性数据信息
。
为了识别吊钩位置，采用
4G
模块及
GPS
模块结合的方式，实现对吊钩位置的实时查看
。
此外，还需要电池
、
单片机等模块对整个智能吊运设备进行整合与连接
。
因此，设备的选型及整合设计与服务端展示成为新的难题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种预制构件智能吊装系统及方法，用于解决当前装配式建筑吊装过程中信息不共享
、
不智能的问题，通过对吊钩吊装过程中的信息进行收集
、
存储
、
处理，对吊钩运行状态的监控与管理，强化了对装配式施工过程的控制，提高施工效率实现对装配式建筑吊装的智能化管控，促进装配式建筑行业的智能化发展
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一方面，本专利技术提供一种预制构件智能吊装系统，其包括服务端
、
设备终端和表现层，
[0008]所述服务端通过通信协议与设备端进行信息交互，使得设备端中信息及时显示并在服务端中更新；
[0009]所述设备终端模块由
4G
模块
、
单片机
、RFID
模块和
GNSS
模块组成；
[0010]所述表现层包括数据库
、
通讯网关及功能模块，所述功能模块包括
BIM
模型管理模块
、
智能吊运模块和装配式建筑三维展示模块，其中：
[0011]BIM
模型管理模块：在平台中展示各构件的属性，并且通过点击各构件查看该构件所在层数及其属性信息，同时，与智能吊运模块实现互通，构件在吊运中或安装中的状态在该模块中展示并对后端数据库进行数据更新与替换；
[0012]智能吊运模块：开展预制构件吊装的数据采集，同时与
CTPS
系统或工序计划
、BIM
模型管理模块实现互通互联和信息共享，实现构件定位追踪
、
构件信息识别
、
吊装开始时间
、
吊装结束时间及吊装顺序的查看
、
控制
、
调整的可视化
、
信息化管理；
[0013]装配式建筑三维展示：将
BIM
与实景三维模型通过模型管理图层进行两类模型的效果呈现，利用缩放
、
漫游
、
距离量测与面积测量功能实现对建筑及周围地理环境的了解与判断，同时点击
BIM
模型中的构件完成属性数据的查询，实现对装配式建筑内外信息监控
。
[0014]进一步的，所述服务端包含：网页端
、APP
和小程序
。
[0015]进一步的，所述
4G
模块采用
Quectel
移远通信
EC20
物联网
LTE 4G
模块全网通无线通信模块；
[0016]所述单片机采用
PIC24FJ128GA106
‑
I/PT
微控制器作为前端设备的主控核心，用于负责对后端服务器指令信息的接收和反馈，控制传感器的运作与休眠，采集并处理各传感器感知的信息；
[0017]所述
RFID
模块采用
RD906M
型
RFID
读写器，其由
RFID
读写器和
RFID
标签两部分组合实现功能，通过读取构件上附着的
RFID
标签来获取构件信息；
[0018]所述
GNSS
模块采用
NEO
‑
M9N
‑
00B
‑
00G6200472204
型
GPS
模块，支持多种卫星系统和通信接口，实现多种定位和导航功能
。
[0019]进一步的，所述数据库包括施工资料整理
、
构件信息采集和
BIM
模型数据建立三个部分，其中：
[0020]施工资料整理：将装配式建筑施工资料中的安装顺序表
、
构件信息表
、
费用表，利用
MySQL
及
SQLyog
软件将资料进行整理并导入到数据库中储存，方便后期调用与更新；
[0021]构件信息采集：在构件出厂时，每个构件贴上
RFID<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种预制构件智能吊装系统，其特征在于，包括服务端
、
设备终端和表现层，所述服务端通过通信协议与设备端进行信息交互，使得设备端中信息及时显示并在服务端中更新；所述设备终端模块由
4G
模块
、
单片机
、RFID
模块和
GNSS
模块组成；所述表现层包括数据库
、
通讯网关及功能模块，所述功能模块包括
BIM
模型管理模块
、
智能吊运模块和装配式建筑三维展示模块，其中：
BIM
模型管理模块：在平台中展示各构件的属性，并且通过点击各构件查看该构件所在层数及其属性信息，同时，与智能吊运模块实现互通，构件在吊运中或安装中的状态在该模块中展示并对后端数据库进行数据更新与替换；智能吊运模块：开展预制构件吊装的数据采集，同时与
CTPS
系统或工序计划
、BIM
模型管理模块实现互通互联和信息共享，实现构件定位追踪
、
构件信息识别
、
吊装开始时间
、
吊装结束时间及吊装顺序的查看
、
控制
、
调整的可视化
、
信息化管理；装配式建筑三维展示：将
BIM
与实景三维模型通过模型管理图层进行两类模型的效果呈现，利用缩放
、
漫游
、
距离量测与面积测量功能实现对建筑及周围地理环境的了解与判断，同时点击
BIM
模型中的构件完成属性数据的查询，实现对装配式建筑内外信息监控
。2.
根据权利要求1所述的一种预制构件智能吊装系统，其特征在于，所述服务端包含：网页端
、APP
和小程序
。3.
根据权利要求1所述的一种预制构件智能吊装系统，其特征在于，所述
4G
模块采用
Quectel
移远通信
EC20
物联网
LTE 4G
模块全网通无线通信模块；所述单片机采用
PIC24FJ128GA106
‑
I/PT
微控制器作为前端设备的主控核心，用于负责对后端服务器指令信息的接收和反馈，控制传感器的运作与休眠，采集并处理各传感器感知的信息；所述
RFID
模块采用
RD906M
型
RFID
读写器，其由
RFID
读写器和
RFID
标签两部分组合实现功能，通过读取构件上附着的
RFID
标签来获取构件信息；所述
GNSS
模块采用
NEO
‑
M9N
‑
00B
‑
00G6200472204
型
GPS
模块，支持多种卫星系统和通信接口，实现多种定位和导航功能
。4.
根据权利要求1所述的一种预制构件智能吊装系统，其特征在于，所述数据库包括施工资料整理
、
构件信息采集和
BIM
模型数据建立三个部分，其中：施工资料整理：将装配式建筑施工资料中的安装顺序表
、
构件信息表
、
费用表，利用
MySQL
及
SQLyog
软件将资料进行整理并导入到数据库中储存，方便后期调用与更新；构件信息采集：在构件出厂时，每个构件贴上
RFID
模块所需的电子标签，该标签中包含该构件的名称
、
规格
、
安装顺序
、
所在位置属性信息，并将这些数据利用
SQLyog
软件储存在数据库中；
BIM
模型数据建立：根据
CAD
图纸，利用
Revit
建模技术建立该建筑的
BIM
模型
。5.
根据权利要求1所述的一种预制构件智能吊装系统，其特征在于，所述通讯网关采用
TCP
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐超，李文军，胡中平，汪中华，徐一鸣，
申请(专利权)人：中建三局科创产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：