CN108564306A - 基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，步骤一，构件进场；步骤二，信息绑定；步骤三，构件堆放；步骤四，出堆激活；步骤五，指导吊装；步骤六，标签回收。本发明通过将LoRa技术应用到预制构件吊装过程中，利用LoRa模块采集预制构件信息，对预制构件实现实时定位传输，可实时查看构建信息并在吊装前快速、准确的找到所需构件，提高了构件吊装效率，减少了吊装过程的二次搬运和返工，实现了预制构件吊装信息的智能化采集。
Description
技术领域
本发明涉及建筑信息技术领域，特别涉及一种基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装解决方案。
背景技术
随着装配式建筑的蓬勃发展，其结构特性决定了它的工业化形式，施工过程的信息协同尤为重要，传统的管理模式已经无法满足装配式建筑的管理需求，随着BIM技术的应用逐渐成熟，构件的设计生产水平也在提高，但在施工过程中，更多的问题是信息与数据管理方面的落后和不完善，施工过程中构件信息的采集不智能。施工现场试行科学化组织管理，包括构配件定位信息化、结构组装信息化、流程协同信息化。
LoRa技术是低功耗广域物联网技术中的一种，它覆盖范围广，应用功耗低，且处在未授权的免费频段，可以实现对预制构件信息的实时采集，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。
在传统的装配式建筑预制构件吊装时，没有定位设备对预制构件进行实时的位置信息控制，往往会将时间浪费在施工人员的沟通上，并且由于信息化程度低，沟通效率也并不高。
垂直度检测的方法也对施工人员的安全造成一定隐患，同时也对施工进度造成了影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于LoRa技术的预制构件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，加强了预制构件的信息化管理，为施工人员提供高效的吊装方案。
为解决上述问题，本发明提供一种基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，该方法包括如下步骤，
步骤一：预制构件进场，在构件进场时将LoRa标签放入预制构件的凹槽中，用以在后续的施工过程中监测预制构件的信息，施工人员根据RFID标签对预制构件进行检查。
步骤二：信息绑定，LoRa标签在嵌入前会提前在BIM模块的存储器中并保存预制构件的属性信息，预制构件在嵌入LoRa标签后，施工人员可通过RFID读卡机对预制构件的RFID标签进行扫描，将RFID标签和预制构件的信息进行绑定。
步骤三：预制构件进行堆放，预制构件的所有信息收集完毕后，用低平板车将预制构件运至堆场堆放，并按照各部位进行分类。
步骤四：出堆激活，收到施工现场发出的构件需求信息后，用RFID读卡机扫描LoRa标签进行指令唤醒，使LoRa标签重新进入工作状态。
步骤五：指导吊装，在吊装过程中施工人员可用移动平板接收构件上LoRa标签发送的信息，实时查看构件状态，通过GPS定位实时掌握构件的位置信息，并随时与BIM模型进行信息匹配。预制构件就位后，LoRa标签中的倾角传感器将对构件角度进行感应，给出预制构件的垂直度监测结果。
步骤六：LoRa标签回收，预制构件安装好后，将预制构件上的LoRa标签取下回收，准备为下一批构件使用。
步骤一中预制构件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，在预制构件上预留有LoRa标签凹槽，所述LoRa标签凹槽内轮廓尺寸为2.5cm*3.5cm。
步骤二中所述的绑定的信息包括构件的编号、尺寸、出厂日期，通过LoRa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LoRa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。
步骤三中所述的将预制构件按照不同类型进行分类堆放，同时LoRa标签在5分钟后进入休眠状态，等待吊装。
步骤三中所述预制构件分类堆放，按施工顺序将构件放至最合理位置，以便施工人员安排合理的运输路线。
步骤四中所述的扫描LoRa标签前可通过手持设备中的GPS定位坐标快速找到所需构件。
步骤四中所述的需求信息为手持设备上预制构件的定位信息包括：
预制构件的楼号、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安装在吊车上的LoRa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：
预制构件信息、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LoRa模块采集的信息相融合。
与现有技术项目，本发明的有益效果是，施工人员利用LoRa技术对预制构件进行智能化的管理和吊装，通过LoRa标签对预制构件进行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是本发明一实例的基于LoRa技术的预制构件管理及吊装方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、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发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明实施例中一种基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装解决方案，具体实施流程包括：
步骤一，构件进场，构件在出厂时会在其四角安装被动RFID标签，同时在构件上预留LoRa标签凹槽，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，信息绑定，LoRa标签在嵌入前会提前在模块的存储器中保存预制构件的属性信息，预制构件在嵌入主动式标签后，施工人员可通过RFID读卡机对构件的RFID标签进行扫描，将二者信息进行绑定，同时LoRa标签通过GPS定位构件位置，连同标签中的保存信息通过传输模块一同传输到云服务器。通过云服务器将信息实时更新到施工人员的终端设备当中。
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，构件堆放，构件的所有信息收集完毕后，用低平板车将构件运至堆场堆放，并按照各部位进行分类，在此之前将已有的BIM模型导入系统中，工人可以通过手持设备查看模拟施工的进度计划，按照施工顺序将构件按照需求程度放至最合理位置，以便施工人员安排合理的运输路线，为施工现场的吊装做准备。
优选的，BIM模型包括预制整体模型、预制构件的图纸、施工安装动画及施工进度计划。
优选的，控制LoRa标签在停止信息变动的5分钟后自动进入休眠状态，保证节省电池消耗的同时，也保证系统可以在之后的工作中迅速唤醒。
步骤四，出堆激活，收到施工现场发出的构件需求信息后，使用RFID读卡机扫描LoRa标签进行指令唤醒，使LoRa标签重新进入工作状态。
优选的，LoRa标签重新开始工作后，施工人员通过手持设备核对构件信息，信息包括：
属性信息、安装位置和吊装顺序，保证装车顺序与吊装顺序一直，避免二次吊装，确认构件无误将构件从堆场运出同时录入构件已进入施工现场准备吊装的信息。
步骤五，指导吊装，在吊装过程中施工人员可用移动平板接收构件上主动式标签发送的信息，实时查看构件状态，通过GPS定位实时掌握构件的位置信息，同时向云端传递信息留作备份，以便后续调用查看，并随时与BIM模型进行信息匹配，以免出现错误。构件就位后，主动式标签的传输模块中的倾角传感器将对构件角度进行感应，施工人员可以在手持终端设备上得到构件垂直度是否符合要求的相关信息。每个构件吊装完毕后，工人再次扫描标签上传该构件的施工信息到系统中去，并再次在终端确认后，系统将保存最终的所有施工信息并将此构件纳为已完成部分。
优选的，将LoRa网关搭设在塔吊顶端，由于施工场地范围不大，一个网关即可覆盖全部现场实现信息传输。
优选的，BIM模型在指导吊装的过程中将高亮显示所吊装的预制构件。
步骤六，标签回收，预制构件安装好后，将构件上的LoRa标签取下回收，准备为下一批构件使用。
优选的，LoRa标签取下后将对其进行标签ID信息重置，保证了LoRa标签的可重复利用性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.基于LoRa技术的预制构件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：预制构件进场，在构件进场时将LoRa标签放入预制构件的凹槽中，用以在后续的施工过程中监测预制构件的信息，施工人员根据RFID标签对预制构件进行检查；
步骤二：信息绑定，LoRa标签在嵌入前会提前在BIM模块的存储器中并保存预制构件的属性信息，预制构件在嵌入LoRa标签后，施工人员可通过RFID读卡机对预制构件的RFID标签进行扫描，将RFID标签和预制构件的信息进行绑定；
步骤三：预制构件进行堆放，预制构件的所有信息收集完毕后，用低平板车将预制构件运至堆场堆放，并按照各部位进行分类；
步骤四：出堆激活，收到施工现场发出的构件需求信息后，用RFID读卡机扫描LoRa标签进行指令唤醒，使LoRa标签重新进入工作状态；
步骤五：指导吊装，在吊装过程中施工人员可用移动平板接收构件上LoRa标签发送的信息，实时查看构件状态，通过GPS定位实时掌握构件的位置信息，并随时与BIM模型进行信息匹配；预制构件就位后，LoRa标签中的倾角传感器将对构件角度进行感应，给出预制构件的垂直度监测结果；
步骤六：LoRa标签回收，预制构件安装好后，将预制构件上的LoRa标签取下回收，准备为下一批构件使用。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，其特征在于：
步骤一中预制构件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，在预制构件上预留有LoRa标签凹槽。
3.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，其特征在于：
步骤二中所述的绑定的信息包括构件的编号、尺寸、出厂日期，通过LoRa标签采集的信息包括定位信息以及进度信息。
4.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，其特征在于：步骤二中所述的信息完成绑定后通过LoRa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。
5.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，其特征在于：步骤三中所述的将预制构件按照不同类型进行分类堆放，同时LoRa标签在5分钟后进入休眠状态，等待吊装。
6.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，其特征在于：步骤三中所述预制构件分类堆放，按施工顺序将构件放至最合理位置，以便施工人员安排合理的运输路线。
7.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，其特征在于：步骤四中所述的扫描LoRa标签前可通过手持设备中的GPS定位坐标快速找到所需构件。
8.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，其特征在于：步骤四中所述的需求信息为手持设备上预制构件的定位信息包括：
预制构件的楼号、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。
9.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的预制构件信息采集及吊装方法，其特征在于：步骤五所述预制构件信息通过安装在吊车上的LoRa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：
预制构件信息、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LoRa模块采集的信息相融合。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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