CN111559703A - 一种基于bim的大型预制构件吊装安全管控方法 - Google Patents

一种基于bim的大型预制构件吊装安全管控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，属于吊装管控技术领域，一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，在吊装过程中通过磁动预警球的设置，当吊装物体稳定性发生改变时，磁动预警球内部的平衡会被打破，同时配合增精度层的作用，可以及时对稳定性的变化作出相应磁场的变化，在吊装过程中，根据磁动预警球中磁场的变化，既可以判断吊装物体在在横向的偏移量，从而判断其自身的稳定性，还可以实时监控在纵向上实时画面的轨迹与虚拟吊装预演轨迹之间的偏差，从而可以有效帮助工作人员及时发现吊装物体稳定性和与最优吊装方案之间的偏差，进而及时发现吊装过程中吊装物体的异常，显著降低吊装过程中的危险性。

Description

一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法
技术领域
本发明涉及吊装管控技术领域，更具体地说，涉及一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法。
背景技术
大型预制构件吊装作业是装配式结构施工的关键工序，目前的吊装作业管理大部分仍采用传统的人工指挥和起重机自带的单机版监控系统，缺乏信息化技术的引用，导致吊装作业过程中的安全风险不能得到实时且全面的管控。
BIM技术具有强大的可视化和信息集成管理能力，可以用于解决监控信息可视化和管理的问题。应用BIM技术在大型预制构件吊装安全管控中，以各种相关信息集成的工程数据模型为基础，建立建筑模型，事先模拟吊装过程，进而分析和优化吊装过程，并通过监控设备，实现整个吊装过程的实时动态可视化，从而实现对大型预制构件吊装安全实时有效的管理。
吊装操作人员主要依靠吊装指挥的动作和自己的感觉，来判断操作吊装设备，很容易因吊装的作业的盲区，监控不及时，从而造成伤亡事故；并且起重机自带的单机版监控系统虽然可以完成起重机的工作状态的采集、记录和分析，比如吊钩偏角监测装置、垂直吊装监控装置，这类产品完成了对起重机吊钩偏角及塔身垂直的监测，但功能较为单一，信息集成度低，无法将其他的实时运行数据汇总分析，从而增加了吊装过程的危险性。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，它可以在吊装过程中通过磁动预警球的设置，当吊装物体稳定性发生改变时，磁动预警球内部的平衡会被打破，同时配合增精度层(4)的作用，可以及时对该偏差作出磁场的变化，在吊装过程中，可以根据起重机与吊装物体之间的磁动预警球中磁场的变化，判断磁动预警球的偏移量，从而可以判断吊装物体在吊装过程中自身的稳定性，还可以实时监控实时画面的轨迹与虚拟吊装预演轨迹之间的偏差，从而可以有效帮助工作人员同时在吊装物体稳定性和与最优吊装方案之间的偏差，从而及时发现吊装过程中吊装物体的异常，有效提高吊装过程中的安全性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，包括以下步骤：
S1、根据施工现场的布置通过安全管控系统建立BIM参数化模型，参数包括吊装构件的尺寸、位置信息，塔吊及吊装平台的位置信息；
S2、利用BIM软件对整个模型进行吊装模拟，形成优化的模型和吊装施工方案；
S3、在施工现场安装两个高清网络摄像机，将监控画面实时传输在实景监控客户端；
S4、在施工现场安装传感器，用于收集并处理吊装过程中的实时数据；
S5、将经过数据处理系统处理后的数据信息自动导入到BIM模型中，集成和存储实时吊装信息，并结合吊装实时画面以及虚拟吊装预演，对现场吊装人员进行指挥；
S61、吊装过程中，根据起重机与吊装物体之间的磁动预警球中磁场的变化，判断磁动预警球的在横向的偏移量，从而可以判断吊装物体在吊装过程中自身的稳定性，同时实时监控纵向上实时画面的轨迹与虚拟吊装预演轨迹的偏差，使安全管控系统根据稳定性和偏差分析安全风险值；
S62、一旦通过系统分析得出的安全风险值达到安全预警的标准，就立即发出预警信号，在BIM模型中高亮显示预警部位，同时通过实时通讯设备，第一时间通知吊装人员和安全管理人员，当吊装人员和安全管理人员采取相应的安全措施后，安全预警系统停止发出预警，并继续吊装过程。
在吊装过程中通过磁动预警球的设置，当吊装物体稳定性发生改变时，磁动预警球内部的平衡会被打破，同时配合增精度层的作用，可以及时对该偏差作出相应磁场的变化，在吊装过程中，可以根据起重机与吊装物体之间的磁动预警球中磁场的变化，既可以判断磁动预警球在横向的偏移量，从而可以判断吊装物体在吊装过程中自身的稳定性，还可以实时监控在纵向上实时画面的轨迹与虚拟吊装预演轨迹之间的偏差，从而可以有效帮助工作人员及时发现吊装物体稳定性和与最优吊装方案之间的偏差，从而及时发现吊装过程中吊装物体的异常，显著降低吊装过程中的危险性。
进一步的，所述安全管控系统包括虚拟吊装系统、数据收集及处理系统、实景监控系统和安全预警系统，所述虚拟吊装系统、实景监控系统和安全预警系统均与数据收集及处理系统信号连接。
进一步的，所述传感器包括垂直度传感器、风速传感器、定位传感器以及磁传感器。
进一步的，所述磁传感器设置有两个，一个所述磁传感器安装在吊装物体上，此磁传感器可以记录磁动预警球在竖直方向的偏移情况，从而，另一个所述磁传感器安装在吊装终点处，可以根据两个磁传感器上的数据变化，记录吊装物体在吊装时的移动轨迹。
进一步的，所述吊装物体与起重机之间连接有吊装主线，所述吊装主线下端固定连接有多个均匀分布的吊装支线，多个所述吊装支线均匀连接在吊装物体上表面，所述吊装支线和吊装主线的连接点下端垂直连接有磁变线，所述吊装物体上表面固定连接有稳球主线，所述磁动预警球连接在稳球主线与磁变线之间，所述磁动预警球的上下两端均与磁变线以及稳球主线之间均连接有多个稳球支线，位于上方的所述稳球支线远离磁动预警球的端部位于磁变线与吊装主线的连接点处，且上方的多个稳球支线均匀分布在磁变线外侧，当吊装物体在吊装过程中，不稳，发生晃动后，多个吊装支线的受力会不均，此时磁变线会受到拉扯，导致内定磁块位置在外定球壳内发生改变，从而使其与内动磁块之间发生的磁场发生改变，当磁场变化过大后，吊装物体上的磁传感器可以判断吊装物体稳定性较差，当低于安全标准时，可以向安全预警系统发生信号，使得安全预警系统进行报警。
进一步的，所述磁动预警球包括外定球壳，所述外定球壳内底端固定连接有内动磁块，所述内动磁块正上方设有内定磁块，内动磁块和内定磁块相互靠近的一端磁极相反，使得二者之间存在斥力，所述外定球壳上端开凿有外线孔，所述磁变线端部贯穿外线孔并与内定磁块上端固定连接，当吊装物体的稳定性较好时，内动磁块会与内定磁块正对，当稳定性变差时，内动磁块和内定磁块之间由于斥力维持的竖直方向的平衡会被打破，使内定磁块会发生移位，从而使得内动磁块和内定磁块之间的磁场发生相应的改变。
进一步的，所述外定球壳中线上方的内壁粘接有增精度层，所述增精度层顶部开凿有与外线孔相对应的内线孔，所述增精度层包括与外定球壳内壁粘接的储液层以及粘设在储液层内壁的多孔出液层，所述储液层内部填充有润滑油，通过增精度层可以有效降低内定磁块和外定球壳之间的摩擦力，从而使得内定磁块对吊装物体稳定性发生改变时，产生的位置移动更加灵敏，从而使得磁传感器对于吊装物体的我内定性判断更精确，进而有效帮助及时发现吊装过程中吊装物体的异常，从而显著提高吊装过程的安全性。
进一步的，所述储液层位于内线孔外的部分向内凸起，该部分与外线孔对应，内定磁块位置在发生变化时，磁变线会与凸起部分接接触，从而对其产生挤压作用，从而使得内部的润滑油溢出与磁变线接触，有效降低在使用过程中磁变线因摩擦断裂的情况。
进一步的，所述增精度层内部均匀镶嵌有多个压液杆球，一半所述压液杆球镶嵌在储液层内，另一半所述压液杆球镶嵌在多孔出液层内，所述压液杆球包括位于多孔出液层内的多孔吸附球以及与多孔吸附球固定连接的导液杆，所述导液杆远离多孔吸附球的端部嵌入储液层内。
进一步的，所述导液杆包括与多孔吸附球固定连接的吸液杆以及连接在吸液杆端部的实心杆，所述吸液杆和实心杆为一体结构，且吸液杆为多孔结构，所述吸液杆位于多孔出液层内，所述实心杆位于储液层内，在内定磁块发生移动的过程中，内定磁块表面会与外定球壳内壁发生摩擦，此时多孔出液层发生形变，使得导液杆嵌入储液层的部分增多，使得吸液杆嵌入到多孔出液层内，此时润滑油会渗进吸液杆内，从而谈着吸液杆进入到多孔吸附球最终被吸附在多孔出液层表面，从而与内定磁块表面接触，从而达到降低内定磁块与外定球壳内壁摩擦力的效果，使得内定磁块对于吊装物体稳定性发生改变时做出的位置移动更加灵敏，从而显著性提高吊装时的安全性。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案在吊装过程中通过磁动预警球的设置，当吊装物体稳定性发生改变时，磁动预警球内部的平衡会被打破，同时配合增精度层的作用，可以及时对该偏差作出相应磁场的变化，在吊装过程中，可以根据起重机与吊装物体之间的磁动预警球中磁场的变化，既可以判断磁动预警球在横向的偏移量，从而可以判断吊装物体在吊装过程中自身的稳定性，还可以实时监控在纵向上实时画面的轨迹与虚拟吊装预演轨迹之间的偏差，从而可以有效帮助工作人员及时发现吊装物体稳定性和与最优吊装方案之间的偏差，从而及时发现吊装过程中吊装物体的异常，显著降低吊装过程中的危险性。
(2)安全管控系统包括虚拟吊装系统、数据收集及处理系统、实景监控系统和安全预警系统，虚拟吊装系统、实景监控系统和安全预警系统均与数据收集及处理系统信号连接。
(3)传感器包括垂直度传感器、风速传感器、定位传感器以及磁传感器。
(4)磁传感器设置有两个，一个磁传感器安装在吊装物体上，此磁传感器可以记录磁动预警球在竖直方向的偏移情况，从而，另一个磁传感器安装在吊装终点处，可以根据两个磁传感器上的数据变化，记录吊装物体在吊装时的移动轨迹。
(5)吊装物体与起重机之间连接有吊装主线，吊装主线下端固定连接有多个均匀分布的吊装支线，多个吊装支线均匀连接在吊装物体上表面，吊装支线和吊装主线的连接点下端垂直连接有磁变线，吊装物体上表面固定连接有稳球主线，磁动预警球连接在稳球主线与磁变线之间，磁动预警球的上下两端均与磁变线以及稳球主线之间均连接有多个稳球支线，位于上方的稳球支线远离磁动预警球的端部位于磁变线与吊装主线的连接点处，且上方的多个稳球支线均匀分布在磁变线外侧，当吊装物体在吊装过程中，不稳，发生晃动后，多个吊装支线的受力会不均，此时磁变线会受到拉扯，导致内定磁块位置在外定球壳内发生改变，从而使其与内动磁块之间发生的磁场发生改变，当磁场变化过大后，吊装物体上的磁传感器可以判断吊装物体稳定性较差，当低于安全标准时，可以向安全预警系统发生信号，使得安全预警系统进行报警。
(6)磁动预警球包括外定球壳，外定球壳内底端固定连接有内动磁块，内动磁块正上方设有内定磁块，内动磁块和内定磁块相互靠近的一端磁极相反，使得二者之间存在斥力，外定球壳上端开凿有外线孔，磁变线端部贯穿外线孔并与内定磁块上端固定连接，当吊装物体的稳定性较好时，内动磁块会与内定磁块正对，当稳定性变差时，内动磁块和内定磁块之间由于斥力维持的竖直方向的平衡会被打破，使内定磁块会发生移位，从而使得内动磁块和内定磁块之间的磁场发生相应的改变。
(7)外定球壳中线上方的内壁粘接有增精度层，增精度层顶部开凿有与外线孔相对应的内线孔，增精度层包括与外定球壳内壁粘接的储液层以及粘设在储液层内壁的多孔出液层，储液层内部填充有润滑油，通过增精度层可以有效降低内定磁块和外定球壳之间的摩擦力，从而使得内定磁块对吊装物体稳定性发生改变时，产生的位置移动更加灵敏，从而使得磁传感器对于吊装物体的我内定性判断更精确，进而有效帮助及时发现吊装过程中吊装物体的异常，从而显著提高吊装过程的安全性。
(8)储液层位于内线孔外的部分向内凸起，该部分与外线孔对应，内定磁块位置在发生变化时，磁变线会与凸起部分接接触，从而对其产生挤压作用，从而使得内部的润滑油溢出与磁变线接触，有效降低在使用过程中磁变线因摩擦断裂的情况。
(9)增精度层内部均匀镶嵌有多个压液杆球，一半压液杆球镶嵌在储液层内，另一半压液杆球镶嵌在多孔出液层内，压液杆球包括位于多孔出液层内的多孔吸附球以及与多孔吸附球固定连接的导液杆，导液杆远离多孔吸附球的端部嵌入储液层内。
(10)导液杆包括与多孔吸附球固定连接的吸液杆以及连接在吸液杆端部的实心杆，吸液杆和实心杆为一体结构，且吸液杆为多孔结构，吸液杆位于多孔出液层内，实心杆位于储液层内，在内定磁块发生移动的过程中，内定磁块表面会与外定球壳内壁发生摩擦，此时多孔出液层发生形变，使得导液杆嵌入储液层的部分增多，使得吸液杆嵌入到多孔出液层内，此时润滑油会渗进吸液杆内，从而谈着吸液杆进入到多孔吸附球最终被吸附在多孔出液层表面，从而与内定磁块表面接触，从而达到降低内定磁块与外定球壳内壁摩擦力的效果，使得内定磁块对于吊装物体稳定性发生改变时做出的位置移动更加灵敏，从而显著性提高吊装时的安全性。
附图说明
图1为本发明的吊装安全管控实施流程图；
图2为本发明的吊装安控方法的布置示意图；
图3为本发明的吊装物体被吊装时的结构示意图；
图4为本发明的磁动预警球正面的结构示意图；
图5为本发明的磁动预警球磁场发生变化时的结构示意图；
图6为图5中A处的结构示意图；
图7为本发明的增精度层正面的结构示意图；
图8为图7中B处的结构示意图；
图9为本发明的压液杆球立体的结构示意图。
图中标号说明：
11吊装主线、12吊装支线、13磁变线、14稳球支线、15稳球主线、2外定球壳、31内动磁块、32内定磁块、4增精度层、41储液层、42多孔出液层、51外线孔、52内线孔、6多孔吸附球、7导液杆、71实心杆、72吸液杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，包括以下步骤：
S1、根据施工现场的布置通过安全管控系统建立BIM参数化模型，参数包括吊装构件的尺寸、位置信息，塔吊及吊装平台的位置信息，；
S2、利用BIM软件对整个模型进行吊装模拟，形成优化的模型和吊装施工方案，本步骤通过虚拟吊装系统实现；
S3、在施工现场安装两个高清网络摄像机，将监控画面实时传输在实景监控客户端，本步骤通过实景监控系统实现；
S4、在施工现场安装传感器，用于收集并处理吊装过程中的实时数据，本步骤通过数据采集系统实现；
S5、将经过数据处理系统处理后的数据信息自动导入到BIM模型中，集成和存储实时吊装信息，并结合吊装实时画面以及虚拟吊装预演，对现场吊装人员进行指挥；
S61、吊装过程中，根据起重机与吊装物体之间的磁动预警球中磁场的变化，判断磁动预警球的在横向的偏移量，从而可以判断吊装物体在吊装过程中自身的稳定性，同时实时监控纵向上实时画面的轨迹与虚拟吊装预演轨迹的偏差，使安全管控系统根据稳定性和偏差分析安全风险值；
S62、一旦通过系统分析得出的安全风险值达到安全预警的标准，就立即发出预警信号，在BIM模型中高亮显示预警部位，同时通过实时通讯设备，第一时间通知吊装人员和安全管理人员，当吊装人员和安全管理人员采取相应的安全措施后，安全预警系统停止发出预警，并继续吊装过程，本步骤通过安全预警系统实现。
安全管控系统包括虚拟吊装系统、数据收集及处理系统、实景监控系统和安全预警系统，虚拟吊装系统、实景监控系统和安全预警系统均与数据收集及处理系统信号连接，传感器包括垂直度传感器、风速传感器、定位传感器以及磁传感器。
请参阅图3，图中a表示吊装物体，b1表示安装在吊装终点处的磁传感器，b2表示安装在吊装物体上的磁传感器，磁传感器设置有两个，一个磁传感器安装在吊装物体上，此磁传感器可以记录磁动预警球在竖直方向的偏移情况，从而，另一个磁传感器安装在吊装终点处，可以根据两个磁传感器上的数据变化，记录吊装物体在吊装时的移动轨迹，吊装物体与起重机之间连接有吊装主线11，吊装主线11下端固定连接有多个均匀分布的吊装支线12，多个吊装支线12均匀连接在吊装物体上表面，吊装支线12和吊装主线11的连接点下端垂直连接有磁变线13，吊装物体上表面固定连接有稳球主线15，磁动预警球连接在稳球主线15与磁变线13之间，磁动预警球的上下两端均与磁变线13以及稳球主线15之间均连接有多个稳球支线14，位于上方的稳球支线14远离磁动预警球的端部位于磁变线13与吊装主线11的连接点处，且上方的多个稳球支线14均匀分布在磁变线13外侧，当吊装物体在吊装过程中，不稳，发生晃动后，多个吊装支线12的受力会不均，此时磁变线13会受到拉扯，导致内定磁块32位置在外定球壳2内发生改变，从而使其与内动磁块31之间发生的磁场发生改变，当磁场变化过大后，吊装物体上的磁传感器可以判断吊装物体稳定性较差，当低于安全标准时，可以向安全预警系统发生信号，使得安全预警系统进行报警。
请参阅图4-6，图中c表示磁感线，磁动预警球包括外定球壳2，外定球壳2内底端固定连接有内动磁块31，内动磁块31正上方设有内定磁块32，内动磁块31和内定磁块32相互靠近的一端磁极相反，使得二者之间存在斥力，外定球壳2上端开凿有外线孔51，磁变线13端部贯穿外线孔51并与内定磁块32上端固定连接，当吊装物体的稳定性较好时，内动磁块31会与内定磁块32正对，此时内动磁块31和内定磁块32处于平衡状态，请参阅图,5，当稳定性变差，即平衡被打破时，内动磁块31和内定磁块32之间由于斥力维持的竖直方向的平衡会被打破，使内定磁块32会发生移位，从而使得内动磁块31和内定磁块32之间的磁场发生相应的改变。
请参阅图7，外定球壳2中线上方的内壁粘接有增精度层4，增精度层4顶部开凿有与外线孔51相对应的内线孔52，增精度层4包括与外定球壳2内壁粘接的储液层41以及粘设在储液层41内壁的多孔出液层42，储液层41内部填充有润滑油，通过增精度层4可以有效降低内定磁块32和外定球壳2之间的摩擦力，从而使得内定磁块32对吊装物体稳定性发生改变时，产生的位置移动更加灵敏，从而使得磁传感器对于吊装物体的我内定性判断更精确，进而有效帮助及时发现吊装过程中吊装物体的异常，从而显著提高吊装过程的安全性，储液层41位于内线孔52外的部分向内凸起，该部分与外线孔51对应，内定磁块32位置在发生变化时，磁变线13会与凸起部分接接触，从而对其产生挤压作用，从而使得内部的润滑油溢出与磁变线13接触，有效降低在使用过程中磁变线13因摩擦断裂的情况。
请参阅图8-9，增精度层4内部均匀镶嵌有多个压液杆球，一半压液杆球镶嵌在储液层41内，另一半压液杆球镶嵌在多孔出液层42内，压液杆球包括位于多孔出液层42内的多孔吸附球6以及与多孔吸附球6固定连接的导液杆7，导液杆7远离多孔吸附球6的端部嵌入储液层41内，导液杆7包括与多孔吸附球6固定连接的吸液杆72以及连接在吸液杆72端部的实心杆71，吸液杆72和实心杆71为一体结构，且吸液杆72为多孔结构，吸液杆72位于多孔出液层42内，实心杆71位于储液层41内，在内定磁块32发生移动的过程中，内定磁块32表面会与外定球壳2内壁发生摩擦，此时多孔出液层42发生形变，使得导液杆7嵌入储液层41的部分增多，使得吸液杆72嵌入到多孔出液层42内，此时润滑油会渗进吸液杆72内，从而谈着吸液杆72进入到多孔吸附球6最终被吸附在多孔出液层42表面，从而与内定磁块32表面接触，从而达到降低内定磁块32与外定球壳2内壁摩擦力的效果，使得内定磁块32对于吊装物体稳定性发生改变时做出的位置移动更加灵敏，从而显著性提高吊装时的安全性。
在吊装过程中通过磁动预警球的设置，当吊装物体稳定性发生改变时，磁动预警球内部的平衡会被打破，同时配合增精度层的作用，可以及时对该偏差作出相应磁场的变化，在吊装过程中，可以根据起重机与吊装物体之间的磁动预警球中磁场的变化，既可以判断磁动预警球在横向的偏移量，从而可以判断吊装物体在吊装过程中自身的稳定性，还可以实时监控在纵向上实时画面的轨迹与虚拟吊装预演轨迹之间的偏差，从而可以有效帮助工作人员及时发现吊装物体稳定性和与最优吊装方案之间的偏差，从而及时发现吊装过程中吊装物体的异常，显著降低吊装过程中的危险性。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、根据施工现场的布置通过安全管控系统建立BIM参数化模型，参数包括吊装构件的尺寸、位置信息，塔吊及吊装平台的位置信息；
S2、利用BIM软件对整个模型进行吊装模拟，形成优化的模型和吊装施工方案；
S3、在施工现场安装两个高清网络摄像机，将监控画面实时传输在实景监控客户端；
S4、在施工现场安装传感器，用于收集并处理吊装过程中的实时数据；
S5、将经过数据处理系统处理后的数据信息自动导入到BIM模型中，集成和存储实时吊装信息，并结合吊装实时画面以及虚拟吊装预演，对现场吊装人员进行指挥；
S61、吊装过程中，根据起重机与吊装物体之间的磁动预警球中磁场的变化，判断磁动预警球的在横向的偏移量，从而可以判断吊装物体在吊装过程中自身的稳定性，同时实时监控纵向上实时画面的轨迹与虚拟吊装预演轨迹的偏差，使安全管控系统根据稳定性和偏差分析安全风险值；
S62、一旦通过系统分析得出的安全风险值达到安全预警的标准，就立即发出预警信号，在BIM模型中高亮显示预警部位，同时通过实时通讯设备，第一时间通知吊装人员和安全管理人员，当吊装人员和安全管理人员采取相应的安全措施后，安全预警系统停止发出预警，并继续吊装过程。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述安全管控系统包括虚拟吊装系统、数据收集及处理系统、实景监控系统和安全预警系统，所述虚拟吊装系统、实景监控系统和安全预警系统均与数据收集及处理系统信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述传感器包括垂直度传感器、风速传感器、定位传感器以及磁传感器。
4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述磁传感器设置有两个，一个所述磁传感器安装在吊装物体上，另一个所述磁传感器安装在吊装终点处。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述吊装物体与起重机之间连接有吊装主线(11)，所述吊装主线(11)下端固定连接有多个均匀分布的吊装支线(12)，多个所述吊装支线(12)均匀连接在吊装物体上表面，所述吊装支线(12)和吊装主线(11)的连接点下端垂直连接有磁变线(13)，所述磁变线(13)下端连接有磁动预警球，所述磁动预警球与吊装物体上表面之间连接有稳球主线(15)，所述磁动预警球的上下两端均与磁变线(13)以及稳球主线(15)之间均连接有多个稳球支线(14)，位于上方的所述稳球支线(14)远离磁动预警球的端部位于磁变线(13)与吊装主线(11)的连接点处，且上方的多个稳球支线(14)均匀分布在磁变线(13)外侧。
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述磁动预警球包括外定球壳(2)，所述外定球壳(2)内底端固定连接有内动磁块(31)，所述内动磁块(31)正上方设有内定磁块(32)，所述外定球壳(2)上端开凿有外线孔(51)，所述磁变线(13)端部贯穿外线孔(51)并与内定磁块(32)上端固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述外定球壳(2)中线上方的内壁粘接有增精度层(4)，所述增精度层(4)顶部开凿有与外线孔(51)相对应的内线孔(52)，所述增精度层(4)包括与外定球壳(2)内壁粘接的储液层(41)以及粘设在储液层(41)内壁的多孔出液层(42)，所述储液层(41)内部填充有润滑油。
8.根据权利要求7所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述储液层(41)位于内线孔(52)外的部分向内凸起。
9.根据权利要求7所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述增精度层(4)内部均匀镶嵌有多个压液杆球，一半所述压液杆球镶嵌在储液层(41)内，另一半所述压液杆球镶嵌在多孔出液层(42)内，所述压液杆球包括位于多孔出液层(42)内的多孔吸附球(6)以及与多孔吸附球(6)固定连接的导液杆(7)，所述导液杆(7)远离多孔吸附球(6)的端部嵌入储液层(41)内。
10.根据权利要求9所述的一种基于BIM的大型预制构件吊装安全管控方法，其特征在于：所述导液杆(7)包括与多孔吸附球(6)固定连接的吸液杆(72)以及连接在吸液杆(72)端部的实心杆(71)，所述吸液杆(72)和实心杆(71)为一体结构，且吸液杆(72)为多孔结构，所述吸液杆(72)位于多孔出液层(42)内，所述实心杆(71)位于储液层(41)内。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114580797A (zh) * 2022-05-09 2022-06-03 湖南省交通科学研究院有限公司 一种基于bim模拟的小半径预制梁架设路径规划方法
CN115271269A (zh) * 2022-09-28 2022-11-01 中化学起重运输有限公司 一种基于bim的大型预制构件吊装安全管控方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203594435U (zh) * 2013-11-29 2014-05-14 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 全密闭耐高压磁动力多球投球器
CN204938736U (zh) * 2015-09-21 2016-01-06 南通市达欣工程股份有限公司 塔吊吊钩及塔吊
CN206345591U (zh) * 2017-01-10 2017-07-21 湖州大秦建筑装饰工程有限公司 一种带有安全吊篮的建筑塔吊
CN108463782A (zh) * 2015-11-24 2018-08-28 维纳缇有限公司 估计用于控制操作机器的控制设备的姿态的方法
WO2019210362A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Thomas Bedgood Sensing device for a crane

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203594435U (zh) * 2013-11-29 2014-05-14 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 全密闭耐高压磁动力多球投球器
CN204938736U (zh) * 2015-09-21 2016-01-06 南通市达欣工程股份有限公司 塔吊吊钩及塔吊
CN108463782A (zh) * 2015-11-24 2018-08-28 维纳缇有限公司 估计用于控制操作机器的控制设备的姿态的方法
CN206345591U (zh) * 2017-01-10 2017-07-21 湖州大秦建筑装饰工程有限公司 一种带有安全吊篮的建筑塔吊
WO2019210362A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-07 Thomas Bedgood Sensing device for a crane

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114580797A (zh) * 2022-05-09 2022-06-03 湖南省交通科学研究院有限公司 一种基于bim模拟的小半径预制梁架设路径规划方法
CN114580797B (zh) * 2022-05-09 2022-07-29 湖南省交通科学研究院有限公司 一种基于bim模拟的小半径预制梁架设路径规划方法
CN115271269A (zh) * 2022-09-28 2022-11-01 中化学起重运输有限公司 一种基于bim的大型预制构件吊装安全管控方法

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