【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑施工领域，具体是一种基于welzl算法的塔吊快速布设方法。
技术介绍
1、项目前期塔吊布设尤为重要，合理的塔吊布置可以有效提高施工效率、施工安全等。现有的塔吊布设方法多依赖于人工经验和简单的几何计算，难以在复杂建筑布局中快速、准确地确定塔吊位置，从而影响施工效率。尤其是在建筑物形状不规则、塔吊覆盖范围有限的情况下，如何快速、准确地布设塔吊以覆盖所有需要施工的建筑区域，成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于welzl算法的塔吊快速布设方法，包括以下步骤：
2、s1、读取dxf格式的现场平面图，从中提取建筑主体轮廓、用地红线范围的坐标数据；
3、s2、基于建筑主体轮廓、用地红线范围的坐标数据，构建塔吊需要覆盖的建筑物顶点集p和允许布设塔吊的位置点集a；
4、s3、根据点集p，通过welzl算法计算最小包围圆ci，判断最小包围圆ci的半径是否小于等于待布设塔吊的工作半径rt；i初始值为1；
5、若ci≤rt，则移除点集p中的所有点，记录塔吊位置，并跳转至步骤s8；
6、若ci＞rt，则进入步骤s4；
7、s4、确定位于最小包围圆ci上的两个建筑物顶点，记为zi1和zi2；连接建筑物顶点zi1、zi2，记为辅助线li12；
8、分别以zi1、zi2为圆心，rt为半径绘制辅助圆ni1、ni2，确定辅助圆ni1、ni2与辅助线li12的交点，分别记为ji1、
9、判断辅助圆ni1是否与已布设塔吊的工作范围重合，若重合，则进入步骤s6，不重合则进入步骤s5；
10、s5、确定位于ni1内部且距离ji1最近的允许布设塔吊点，记为ti1，和位于ni2内部且距离ji2最近的允许布设塔吊点，记为ti2；
11、以ti1、ti2为圆心，rt为半径布设塔吊；
12、s6、确定位于ni1内部、与已布设塔吊距离大于k且距离ji1最近的允许布设塔吊点，记为ti1，以及位于ni2内部、与已布设塔吊距离大于k且距离j2最近的ji2最近的允许布设塔吊点，记为ti2；
13、以ti1、ti2为圆心，rt为半径布设塔吊；
14、s7、在点集p中移除被已布设塔吊工作半径所覆盖的建筑物顶点，得到新的点集p，令i＝i+1，重复步骤s3～s7，直到点集p中所有的建筑物顶点均被已布设塔吊的工作半径所覆盖；
15、s8、输出塔吊布设位置。
16、进一步，在步骤s1中，通过dxfgrabber库读取所述平面图，并通过dxf.entities分别获取建筑主体轮廓和用地红线的坐标数据。
17、进一步，在步骤s2中，构建塔吊需要覆盖的建筑物顶点集p和允许布设塔吊的位置点集a的步骤包括：
18、1)对建筑主体轮廓、用地红线范围的坐标数据进行原点化处理，然后对用地红线范围内的所有坐标点进行栅格化处理，得到多个数据点；
19、2)保留位于建筑主体轮廓外部、距离建筑主体d1-d2m、且位于用地红线内的数据点；
20、3)删除与建筑物阴阳角距离小于等于hm的数据点，以保留的数据点构建允许布设塔吊点的点集a；
21、4)提取建筑物的顶点坐标，得到需要覆盖的建筑物顶点坐标的点集p。
22、进一步，d1、d2和h的数值由建筑工地实际需求决定。
23、进一步，d1＝3，d2＝5，h＝8。
24、进一步，在步骤s3中，最小包围圆ci指的是覆盖所有建筑物顶点且半径最小的圆。
25、进一步，在步骤s4中，当最小包围圆ci上的建筑物顶点的个数大于2时，选取距离最远的两个建筑物顶点作为zi1和zi2。
26、进一步，在步骤s6中，当循环数大于1时，为防止塔吊在实际操作中出现碰撞，ti1、ti2的所在位置为已设塔吊工作半径未覆盖的区域。
27、进一步，步骤s6中的k值为防碰撞距离，k＝2m。
28、进一步，在步骤s8中，输出塔吊布设位置后对塔吊布设位置作可视化处理。
29、本专利技术的技术效果是毋庸置疑的,本专利技术的有益效果如下：
30、本专利技术提出了一种基于welzl算法的塔吊快速布设方法，通过自动计算建筑物的最小包围圆，确定塔吊的最佳布设位置，从而快速、准确地覆盖所有需要施工的建筑区域，提高了施工效率，具有重要的实际应用价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：在步骤S1中，通过dxfgrabber库读取所述平面图，并通过dxf.entities分别获取建筑主体轮廓和用地红线的坐标数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：在步骤S2中，构建塔吊需要覆盖的建筑物顶点集P和允许布设塔吊的位置点集A的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：d1、d2和h的数值由建筑工地实际需求决定。
5.根据权利要求3所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：d1＝3，d2＝5，h＝8。
6.根据权利要求1所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：在步骤S3中，最小包围圆Ci指的是覆盖所有建筑物顶点且半径最小的圆。
7.根据权利要求1所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：在步骤S4中，当最
8.根据权利要求1所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：在步骤S6中，当循环数大于1时，为防止塔吊在实际操作中出现碰撞，ti1、Ti2的所在位置为已设塔吊工作半径未覆盖的区域。
9.根据权利要求1所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：步骤S6中的k值为防碰撞距离，k＝2m。
10.根据权利要求1所述的一种基于Welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：在步骤S8中，输出塔吊布设位置后对塔吊布设位置作可视化处理。
...【技术特征摘要】
1.一种基于welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：在步骤s1中，通过dxfgrabber库读取所述平面图，并通过dxf.entities分别获取建筑主体轮廓和用地红线的坐标数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：在步骤s2中，构建塔吊需要覆盖的建筑物顶点集p和允许布设塔吊的位置点集a的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：d1、d2和h的数值由建筑工地实际需求决定。
5.根据权利要求3所述的一种基于welzl算法的塔吊快速布设方法，其特征在于：d1＝3，d2＝5，h＝8。
6.根据权利要求1所述的一种基于welzl算法的塔吊快...
【专利技术属性】
技术研发人员：王政，赖文，赵文超，肖磊，周成友，吴华成，李越，罗港，
申请(专利权)人：上海建工一建集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。