CN111708064A - 一种基于北斗载波差分定位的钢桁桥施工高程调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种基于北斗载波差分定位的钢桁桥施工高程调控方法。该方法包括的步骤:第一步,用北斗载波差分定位系统对三主桁钢桁拱桥进行定位,获得的定位信息通过WiFi网络传输给智能数据处理中心;第二步,智能数据处理中心将获取的定位信息与设计位置信息进行对比分析,得到数据结果;第三步,分析数据结果是否在误差范围内,若是在误差范围内,则结束,若不在误差范围内,就要通过高程自动控制设备进行调整,调整后再用北斗载波差分定位系统定位,直到钢桁拱桥高程满足要求,流程结束。本发明不仅能精准监测施工过程中钢桁拱桥的线形变化,快速对比分析误差,从而实施高效调控措施,从而解决传统测量定位的低速和定位不精准的问题,同时将高程线形调控过程智能化,简化了人工调控高程线形的施工工序,能够大幅度提高施工速度,缩短工期。
Description
技术领域
本发明属于桥梁施工技术领域,具体涉及一种基于北斗载波差分定位的钢桁桥施工高程调控方法。
背景技术
近些年,钢桁拱桥以其外形美观、用钢量少、跨越能力大等优点逐渐成为城市桥梁建造中的首选。但是在钢桁拱桥建造过程中,结构的线形和受力成为了设计单位和施工单位尤为关注的问题。为了确保拱助顺利合龙、成桥线形和应力状态符合规范和设计要求,我们需要检测施工过程中各控制点的线形和各关键控制截面的应力,并与理论值进行对比,分析误差原因,采取相应的调控手段。传统的线形监控与调控方法已经不能满足现代施工技术发展的要求,结合成功运用在很多重要领域的北斗定位系统,寻求一种智能化线形调控系统及方法势在必行。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控系统及方法,精准监测施工过程中钢桁拱桥的线形,快速对比分析误差,从而实施高效调控措施,从而解决传统测量定位的低速和定位不精准的问题,同时将高程线形调控过程智能化,简化了人工调控线形的施工工序,能够大幅度提高施工速度,缩短工期。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是这样实现的:
一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控系统及方法,所述高程线形智能化调控系统包括北斗载波差分定位系统、智能数据处理中心、高程自动控制设备;
所述北斗载波差分定位系统对三主桁钢桁拱桥进行定位,同时通过WiFi网络将定位信息发送给智能数据处理中心;
所述智能数据处理中心将三主桁钢拱桥的定位信息与设计位置信息进行对比分析,同时按照分析结果制定相应的操作指令;并将操作指令通过WiFi网络发送给所述高程自动控制设备;
所述高程自动控制设备通过自动化中心千斤顶执行所述操作指令,所述自动化中心千斤顶安装在扣索的张拉端。
进一步所述,所述北斗载波差分定位系统包括钢桁拱桥终端和基准站终端,钢桁拱桥终端包括多个信号接收器,信号接收器根据定位信息需要安装在钢桁拱桥的节间节点上,基准站终端由安装在基准站的信号接收器组成。
进一步所述,所述北斗载波差分定位系统定位原理为:在三主桁钢桁拱桥附近建立一个基准站,基准站终端根据基准站的精确坐标和北斗载波差分坐标得到载波差分数据,并将载波差分数据通过WiFi网络传输给钢桁拱桥终端,钢桁拱桥终端根据载波差分数据和钢桁拱桥北斗载波差分坐标获得钢桁拱桥的三维坐标定位信息。
进一步所述,所述设计位置信息是施工过程中钢桁拱桥理想线形的坐标信息,钢桁拱桥理想线形是根据钢桁拱桥成桥状态计算得到的。
进一步所述,所述按照分析结果制定相应的操作指令:如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值在允许范围内,则发送不调控指令,如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值不在允许范围内,分两种情况,当钢桁拱桥的定位信息的高程高于设计位置信息的高程,则发出放松扣索指令,当钢桁拱桥的定位信息的高程低于设计位置信息的高程,则发出张拉扣索指令。
进一步所述,所述自动化中心千斤顶接收所述智能数据处理中心的调控指令,执行所述的不调控指令、放松扣索指令和张拉扣索指令。
一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控方法,其特征在于:包括的步骤有:
第一步,用北斗载波差分定位系统对三主桁钢桁拱桥进行定位,获得的定位信息通过WiFi网络传输给智能数据处理中心;
第二步,智能数据处理中心将获取的定位信息与设计位置信息进行对比分析,得到数据结果;
第三步,分析数据结果是否在误差范围内,若是在误差范围内,则结束,若不在误差范围内,就要通过高程自动控制设备进行调整,调整后再用北斗载波差分定位系统定位,直到钢桁拱桥高程满足要求,流程结束;
第四步,这一节间的高程线形控制结束,继续施工下一节间,重复以上步骤。
进一步所述,所述北斗载波差分定位系统包括钢桁拱桥终端和基准站终端,钢桁拱桥终端包括多个信号接收器,信号接收器根据定位信息需要安装在钢桁拱桥的节间节点上,基准站终端由安装在基准站的信号接收器组成。所述北斗载波差分定位系统采用载波相位差分技术定位,能实时监测三主桁钢桁拱桥线形的变化,为施工过程提供精准的定位信息,从而提高线形的调整效率。
进一步所述,所述北斗载波差分定位系统定位原理为:在三主桁钢桁拱桥附近建立一个基准站,基准站终端根据基准站的精确坐标和北斗载波差分坐标得到载波差分数据,并将载波差分数据通过WiFi网络传输给钢桁拱桥终端,钢桁拱桥终端根据载波差分数据和钢桁拱桥北斗载波差分坐标获得钢桁拱桥的三维坐标定位信息。
进一步所述,所述设计位置信息是施工过程中钢桁拱桥理想线形的坐标信息,钢桁拱桥理想线形是根据钢桁拱桥成桥状态通过有线元软件模拟三主桁钢桁拱桥施工过程计算得到的。
进一步所述,所述按照分析结果制定相应的操作指令:如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值在允许范围内,则发送不调控指令,如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值不在允许范围内,分两种情况,当钢桁拱桥的定位信息的高程高于设计位置信息的高程,则发出放松扣索指令,当钢桁拱桥的定位信息的高程低于设计位置信息的高程,则发出张拉扣索指令。
进一步所述,所述自动化中心千斤顶接收所述智能数据处理中心的调控指令,执行所述的不调控指令、放松扣索指令和张拉扣索指令。
相对于现有技术,本发明的特点及优势体现在:
(1)采用北斗载波差分定位系统进行定位,首先能够精准确定施工过程中钢桁拱桥控制节点的三维坐标,精度能达到厘米级,其次能够实时监测钢桁拱桥线形的变化,与传统线形观测方法相比,提高了线形观测的精准度和效率;
(2)采用智能处理中心进行定位信息与设计位置信息的对比分析,并根据分析结果快速做出实施操作指令,能够做出高效的调控指令,提高了线形调控的效率,降低成本;
(3)高程自动控制设备将接收的操作指令精准传输到各个位置,协同调控钢桁拱桥的高程线形,增强了调控过程的综合效率,提高了使施工过程中实际高程线形达到设计钢桁拱桥高程线形的准确性。附图说明
图1为本发明的系统图;
图2为本发明的流程图;
图3为本发明的步骤图;
图4为本发明实施例三主桁钢桁拱桥图。
附图标记说明:
1-北斗卫星;2-基准站终端;3-智能数据处理中心;4-钢桁拱桥定位终端;5-高程自动控制设备;6-三主桁钢桁拱桥;7-定位节点;8扣索;9-扣塔;10-吊杆;11-墩顶;
具体实施方式
下面通过附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1、2所示,一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控系统,包括北斗载波差分定位系统2、4、智能数据处理中心3、高程自动控制设备5;
北斗载波差分定位系统2、4对三主桁钢桁拱桥6进行定位,同时通过WiFi网络将定位信息发送给智能数据处理中心3;
智能数据处理中心3将三主桁钢拱桥6的定位信息与设计位置信息进行对比分析,同时按照分析结果制定相应的操作指令;并将操作指令通过WiFi网络发送给高程自动控制设备5;
高程自动控制设备5通过自动化中心千斤顶执行操作指令,自动化中心千斤顶安装在扣索8的张拉端。
北斗载波差分定位系统包括钢桁拱桥终端4和基准站终端2,钢桁拱桥终端4包括多个信号接收器,信号接收器根据定位信息需要安装在钢桁拱桥的节间节点上,基准站终端2由安装在基准站的信号接收器组成。
北斗载波差分定位系统定位原理为:在三主桁钢桁拱桥6附近建立一个基准站,基准站终端2根据基准站的精确坐标和北斗载波差分坐标得到载波差分数据,并将载波差分数据通过WiFi网络传输给钢桁拱桥终端4,钢桁拱桥终端4根据载波差分数据和钢桁拱桥北斗载波差分坐标获得钢桁拱桥的三维坐标定位信息。
设计位置信息是施工过程中钢桁拱桥理想线形的坐标信息,钢桁拱桥理想线形是根据钢桁拱桥成桥状态计算得到的。
按照分析结果制定相应的操作指令:如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值在允许范围内,则发送不调控指令,如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值不在允许范围内,分两种情况,当钢桁拱桥的定位信息的高程高于设计位置信息的高程,则发出放松扣索指令,当钢桁拱桥的定位信息的高程低于设计位置信息的高程,则发出张拉扣索指令。
自动化中心千斤顶接收智能数据处理中心3的调控指令,执行的不调控指令、放松扣索指令和张拉扣索指令。
一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控方法,包括的步骤有:
第一步,用北斗载波差分定位系统2、4对三主桁钢桁拱桥6进行定位,获得的定位信息通过WiFi网络传输给智能数据处理中心3;
第二步,智能数据处理中心3将获取的定位信息与设计位置信息进行对比分析,得到数据结果;
第三步,分析数据结果是否在误差范围内,若是在误差范围内,则结束,若不在误差范围内,就要通过高程自动控制设备5进行调整,调整后再用北斗载波差分定位系统2、4定位,直到钢桁拱桥高程满足要求,流程结束;
第四步,这一节间的高程线形控制结束,继续施工下一节间,重复以上步骤。
相对于现有技术,本发明的特点及优势体现在:
(1)采用北斗载波差分定位系统进行定位,首先能够精准确定施工过程中钢桁拱桥控制节点的三维坐标,精度能达到厘米级,其次能够实时监测钢桁拱桥线形的变化,与传统线形观测方法相比,提高了线形观测的精准度和效率;
(2)采用智能处理中心进行定位信息与设计位置信息的对比分析,并根据分析结果快速做出实施操作指令,能够做出高效的调控指令,提高了线形调控的效率,降低成本;
(3)高程自动控制设备将接收的操作指令精准传输到各个位置,协同调控钢桁拱桥的高程线形,增强了调控过程的综合效率,提高了使施工过程中实际高程线形达到设计钢桁拱桥高程线形的准确性。
本发明不限于上述实施例,本领域技术人员按照上述实施例方式做出的任何相似方法的改动和变更措施,均应看作是本发明的构思和所述权力要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于北斗载波差分的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控系统,其特征在于:高程线形智能化调控系统包括北斗载波差分定位系统、智能数据处理中心、高程自动控制设备;北斗载波差分定位系统对三主桁钢桁拱桥进行定位,同时通过WiFi网络将定位信息发送给智能数据处理中心;智能数据处理中心将三主桁钢拱桥的定位信息与设计位置信息进行对比分析,同时按照分析结果制定相应的操作指令;并将操作指令通过WiFi网络发送给所述高程自动控制设备;高程自动控制设备通过自动化中心千斤顶执行所述操作指令,所述自动化中心千斤顶安装在扣索的张拉端。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗载波差分定位的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控系统,其特征在于:所述北斗载波差分定位系统包括钢桁拱桥终端和基准站终端,钢桁拱桥终端包括多个信号接收器,信号接收器根据定位信息需要安装在钢桁拱桥的节间节点上,基准站终端由安装在基准站的信号接收器组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位系统的三主桁钢梁线形智能化调控系统,其特征在于:所述北斗载波差分定位系统定位原理为:在三主桁钢桁拱桥附近建立一个基准站,基准站终端根据基准站的精确坐标和北斗载波差分坐标得到载波差分数据,并将载波差分数据通过WiFi网络传输给钢桁拱桥终端,钢桁拱桥终端根据载波差分数据和钢桁拱桥北斗载波差分坐标获得钢桁拱桥的三维坐标定位信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗定位系统的三主桁钢梁线形智能化调控系统,其特征在于:所述设计位置信息是施工过程中钢桁拱桥理想线形的坐标信息,钢桁拱桥理想线形是根据钢桁拱桥成桥状态计算得到的。
5.根据权利要求1所述的一种基于北斗载波差分定位的钢桁桥施工高程调控方法,其特征在于:所述按照分析结果制定相应的操作指令:如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值在允许范围内,则发送不调控指令,如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值不在允许范围内,分两种情况,当钢桁拱桥的定位信息的高程高于设计位置信息的高程,则发出放松扣索指令,当钢桁拱桥的定位信息的高程低于设计位置信息的高程,则发出张拉扣索指令。
6.一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控方法,其特征在于:包括的步骤有:
第一步,用北斗载波差分定位系统对三主桁钢桁拱桥进行定位,获得的定位信息通过WiFi网络传输给智能数据处理中心;
第二步,智能数据处理中心将获取的定位信息与设计位置信息进行对比分析,得到数据结果;
第三步,分析数据结果是否在误差范围内,若是在误差范围内,则结束,若不在误差范围内,就要通过高程自动控制设备进行调整,调整后再用北斗载波差分定位系统定位,直到钢桁拱桥高程满足要求,流程结束;
第四步,这一节间的高程线形控制结束,继续施工下一节间,重复以上步骤。
7.根据权利要求7所述的一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控方法,其特征在于:北斗载波差分定位系统包括钢桁拱桥终端和基准站终端,钢桁拱桥终端包括多个信号接收器,信号接收器根据定位信息需要安装在钢桁拱桥的节间节点上,基准站终端由安装在基准站的信号接收器组成。北斗载波差分定位系统采用载波相位差分技术定位,能实时监测三主桁钢桁拱桥线形的变化,为施工过程提供精准的定位信息,从而提高线形的调整效率。
8.根据权利要求7所述的一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控方法,其特征在于:所述北斗载波差分定位系统定位原理为:在三主桁钢桁拱桥附近建立一个基准站,基准站终端根据基准站的精确坐标和北斗载波差分坐标得到载波差分数据,并将载波差分数据通过WiFi网络传输给钢桁拱桥终端,钢桁拱桥终端根据载波差分数据和钢桁拱桥北斗载波差分坐标获得钢桁拱桥的三维坐标定位信息。
9.根据权利要求7所述的一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控方法,其特征在于:所述设计位置信息是施工过程中钢桁拱桥理想线形的坐标信息,钢桁拱桥理想线形是根据钢桁拱桥成桥状态通过有线元软件模拟三主桁钢桁拱桥施工过程计算得到的。
10.根据权利要求7所述的一种基于北斗载波差分定位系统的三主桁钢桁拱桥高程线形智能化调控方法,其特征在于:所述按照分析结果制定相应的操作指令:如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值在允许范围内,则发送不调控指令,如果钢桁拱桥的定位信息与设计位置信息的差值不在允许范围内,分两种情况,当钢桁拱桥的定位信息的高程高于设计位置信息的高程,则发出放松扣索指令,当钢桁拱桥的定位信息的高程低于设计位置信息的高程,则发出张拉扣索指令。
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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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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200925 |