CN111750930A - 基于bim的结构覆土承载安全管理监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其包括:数据采集传感器,其用于数据采集;结构覆土承载监测系统,结构覆土承载监测系统包括结构覆土承载监测仪表、结构覆土承载监测系统软件云平台以及结构覆土承载监测系统软件PC端,其中,数据采集传感器与结构覆土承载监测仪表通信连接;报警装置,报警装置包括声光报警装置以及结构承载监测系统软件手机端,其中,声光报警装置与结构覆土承载监测仪表通信连接,结构覆土承载监测系统软件云平台与结构承载监测系统软件手机端通信连接。本发明的结构覆土承载安全管理监测装置实现了全部关键点同时监测,及时预警、报警功能,且能够自动连续监测,自动记录数据。
Description
技术领域
本发明是关于建筑工程技术领域及城市轨道交通技术领域,特别是关于一种基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置。
背景技术
随着城市化进程加快,城市人口的密集度增加,城市空间资源利用呈现向第三空间发展的总体趋势,城市地下空间利用率不断增加,例如地铁、城市管廊、地下车库、地下商场、地下连廊等地下结构施工。城市地下空间的开发有利于改善交通环境,改善产业结构,提高城市居民生活水平。建筑地下结构施工及城市地下轨道常涉及地下结构上方需进行土方回填的情况,施工时需要挖掘机、推土机、压路机等大型机械于结构上方进行施工,而且覆土厚度甚至能达到几米深,在其施工期间安全存在重大危险隐患,由于施工时无法实时监控,及时预警,近年来相关坍塌事故频发。
目前,结构覆土承载安全管理监测方法采用人工监控方法,存在以下问题:(1)需要人工进行数据采集工作,效率低下,耗时费力;(2)监测人员安全难以保证;(3)人工监测只能逐点监测,无法实现全部关键点同时监测;(4)监测数据不连续,数据统计困难,难以及时反馈、存贮、分析数据;(5)当结构超出预警范围时,难以及时报警通知管理人员及作业人员,从而造成不必要的人员伤亡,财产损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其能够克服现有技术的缺陷。
为实现上述目的,本发明提供了一种基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其包括:数据采集传感器,其用于数据采集;结构覆土承载监测系统,结构覆土承载监测系统包括结构覆土承载监测仪表、结构覆土承载监测系统软件云平台以及结构覆土承载监测系统软件PC端,其中,数据采集传感器与结构覆土承载监测仪表通信连接;报警装置,报警装置包括声光报警装置以及结构承载监测系统软件手机端,其中,声光报警装置与结构覆土承载监测仪表通信连接,结构覆土承载监测系统软件云平台与结构承载监测系统软件手机端通信连接。
在一优选的实施方式中,数据采集传感器包括压力传感器、位移传感器、倾角传感器、或其组合。
在一优选的实施方式中,结构覆土承载监测系统能够实时且连续监测,结构覆土承载监测系统软件云平台能够长期存储监测数据。
在一优选的实施方式中,结构覆土承载监测仪表包括工程选择、测点布置、实时监测、报警信息、历史记录以及系统设置功能;其中,工程选择功能具体为:选择计划监测区域所在项目,确定项名名称;测点布置功能具体为:基于梁板结构中的截面积大的位置、跨度最大的构件、支撑高度最高的位置、水平约束条件最不利的位置、活荷载最集中的位置来选取监测点;实时监测功能具体为:将传感器监测数据以折线图表的形式直观显示,且实时同步;报警信息功能具体为:将超过预警值或报警值的检测数值体现在报警信息中;历史记录功能具体为:记录以往监测项目中监测区域的监测点监测数据;系统设置功能具体为:记录结构覆土承载监测仪表型号参数信息。
在一优选的实施方式中,结构覆土承载监测系统软件云平台包括安全监测模块、数据统计模块、平台设置模块以及关于平台模块,其中,安全监测模块用于以下操作:在中国地图上显示各省份监测工程分部情况,查询在监测工程、待监测工程、已监测工程,查看工程概况及是否完成监测;安全监测模块用于以下操作:监测数据详情,监测竖向位移,监测水平位移,以及查看超预警值数据及超报警值数据;平台设置模块用于以下操作:设置预警值、报警值、监测点位个数及信息。
在一优选的实施方式中,安全监测模块包括短信通报、测点信息以及操作记录功能;其中,短信通报具体包括如下功能:设置项目部联系人,添加人员名称、职位及手机号,当出现超预警值、报警值的情况即刻发送通知至项目部联系人;测点信息具体包括如下功能:自定义编辑监测点位位置信息;操作记录具体包括如下功能:记录安全监测模块中编辑信息的账号及编辑信息时间。
在一优选的实施方式中,结构覆土承载监测仪表与结构覆土承载监测系统软件云平台、结构覆土承载监测系统软件PC端、结构承载监测系统软件手机端之间互相采用广域网无线传输,结构覆土承载监测仪表与数据采集传感器、声光报警装置之间采用广域网无线传输。
在一优选的实施方式中,数据采集传感器、声光报警装置、结构承载监测系统软件手机端的电源采用移动电源,结构覆土承载监测仪表、结构覆土承载监测系统软件PC端的电源采用普通电源线。
与现有技术相比,本发明的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置具有如下优点,由于现有技术存在以下问题:(1)需要人工进行数据采集工作,效率低下,耗时费力;(2)监测人员安全难以保证;(3)人工监测只能逐点监测,无法实现全部关键点同时监测;(4)监测数据不连续,数据统计困难,难以及时反馈、存贮、分析数据;(5)当结构超出预警范围时,难以及时报警通知管理人员及作业人员。本发明针对现有技术的问题,提出了一种基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,本发明的装置基于BIM技术实现了全部关键点同时监测,及时预警、报警功能,且能够自动连续监测,自动记录数据,解决了现有技术的问题。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置的结构框图。
图2是根据本发明一实施方式的第一施工使用结构示意图。
图3是根据本发明一实施方式的第二施工使用结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1是根据本发明一实施方式的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置的结构框图。图2是根据本发明一实施方式的第一施工使用结构示意图。本发明的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其包括:数据采集传感器1、结构覆土承载监测系统2以及报警装置3。其中,数据采集传感器1用于数据采集。结构覆土承载监测系统2包括结构覆土承载监测仪表2.1、结构覆土承载监测系统软件云平台2.2以及结构覆土承载监测系统软件PC端2.3,其中,数据采集传感器1与结构覆土承载监测仪表2.1通信连接。报警装置3包括声光报警装置3.1以及结构承载监测系统软件手机端3.2,其中,结构覆土承载监测仪表2.1与声光报警装置3.1通信连接,结构覆土承载监测系统软件云平台2.2与结构承载监测系统软件手机端3.2通信连接。
在一优选的实施方式中,数据采集传感器1包括压力传感器、位移传感器、倾角传感器、或其组合。
在一优选的实施方式中,结构覆土承载监测系统2能够实时且连续监测,结构覆土承载监测系统软件云平台2.2能够长期存储监测数据。
在一优选的实施方式中,结构覆土承载监测仪表2.1包括工程选择、测点布置、实时监测、报警信息、历史记录以及系统设置功能;其中,工程选择功能具体为:选择计划监测区域所在项目,确定项名名称;测点布置功能具体为:监测点的选取主要考虑梁板结构中的截面积大的位置、跨度最大的构件、支撑高度最高的位置、水平约束条件最不利的位置、活荷载最集中的位置(如布料机架设位置)等。综合以上因素,选取出需要监测的点位,并将传感器对应连接在结构覆土承载监测仪表。实时监测功能具体为:将传感器监测数据以折线图表的形式直观显示,且实时同步;报警信息功能具体为:将超过预警值或报警值的检测数值体现在报警信息中;历史记录功能具体为:记录以往监测项目中监测区域的监测点监测数据;系统设置功能具体为:记录结构覆土承载监测仪表型号参数信息。
在一优选的实施方式中,结构覆土承载监测系统软件云平台2.2包括安全监测、数据统计、平台设置以及关于平台四个模块。其中,安全监测模块用于以下操作:在中国地图上显示各省份监测工程分部情况,能够查询在监测工程、待监测工程、已监测工程,点击工程即可看到工程概况及是否完成监测。数据统计模块用于以下操作:全部监测数据详情,可根据竖向位移监测、水平位移监测等分类,并且能统一查看超预警值数据及超报警值数据。平台设置模块用于以下操作:设置预警值、报警值、监测点位个数及信息等。关于平台模块用于以下操作:包括平台所采用的规范下载、平台说明书下载及客服联系方式。
在一优选的实施方式中,安全监测模块包括施工方案、监测方案、短信通报、测点信息以及操作记录功能;其中,施工方案功能包括:界面中包括上传、下载文件功能键,用来上传《高大模架安全专项施工方案》。监测方案功能包括:界面中包括上传、下载文件功能键,用来上传《高大模架监测安全专项施工方案》。短信通报功能包括:设置项目部联系人,添加人员名称、职位及手机号,一旦出现超预警值、报警值的情况即刻发送通知至项目部联系人,联系人可设置多人。测点信息功能包括:自定义编辑监测点位位置信息,例如主次梁交接位置、次梁交接位置等。操作记录功能包括:记录安全监测模块中编辑信息的账号及编辑信息时间。
在一优选的实施方式中,结构覆土承载监测仪表2.1与结构覆土承载监测系统软件云平台2.2、结构覆土承载监测系统软件PC端2.3、结构承载监测系统软件手机端3.2之间互相采用广域网无线传输,结构覆土承载监测仪表2.1与数据采集传感器1、声光报警装置3.1之间采用广域网无线传输。
在一优选的实施方式中,数据采集传感器1、声光报警装置3.1、结构承载监测系统软件手机端3.2的电源采用移动电源,结构覆土承载监测仪表2.1、结构覆土承载监测系统软件PC端2.3的电源采用普通电源线。
合理确定预警值、报警值后,可以在监测仪表上设置预警、报警参数。在结构承载加载过程中,监测仪表根据传感器采集到的实时数据,与阈值比较,在接近及达到阈值时发出对应的声光报警,以示提醒。其中,确定预警值和报警值具体为:由于每个项目的设计,搭设形式和使用材料的不同,监测限值可依据相关规程,该工程的专项方案,专家论证意见和参考预压情况确定,由设计、施工和监理等单位确认。预警值可取报警值的0.8倍。传感器会将采样到的数据发送给结构覆土承载监测仪表2.1,由仪表将监测数据与预警值、报警值比对,若大于预警值表小于报警值则属于预警范围,若大于报警值则属于报警范围。若数值小于预警范围不传递报警信号,若数值属于预警范围或报警范围数值均需要将报警信号输出给声光报警器。结构覆土承载监测仪表2.1收到的各传感器监测到的全部数据同时将发送给物联网平台和BIM平台。通过BIM 平台的数据连接可实现传感和BIM模型的关联。若数值属于预警范围或报警范围数值由结构覆土承载监测系统软件云平台2.2将报警短息发送至项目部联系人。
如图3所示,基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,该监测装置与实施例一中的监测装置的区别在于数据采集传感器未直接接触需监测的受力结构4而通过介质5传力,设定预警值、报警值时需考虑介质5的受力变形等特点。图3所示的示例使用间接接触方式,间接接触需要考虑中间介质的传力情况,设置间接接触方式是由于,多数情况下覆土施工结束前不能拆除结构的模板,传感器只能拖过模板受力并传递。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (8)
1.一种基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其包括:
数据采集传感器(1),其用于数据采集;
结构覆土承载监测系统(2),所述结构覆土承载监测系统(2)包括结构覆土承载监测仪表(2.1)、结构覆土承载监测系统软件云平台(2.2)以及结构覆土承载监测系统软件PC端(2.3),其中,所述数据采集传感器(1)与所述结构覆土承载监测仪表(2.1)通信连接;
报警装置(3),所述报警装置(3)包括声光报警装置(3.1)以及结构承载监测系统软件手机端(3.2),其中,所述声光报警装置(3.1)与所述结构覆土承载监测仪表(2.1)通信连接,所述结构覆土承载监测系统软件云平台(2.2)与所述结构承载监测系统软件手机端(3.2)通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其特征在于:所述数据采集传感器(1)包括压力传感器、位移传感器、倾角传感器、或其组合。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其特征在于:所述结构覆土承载监测系统(2)能够实时且连续监测,所述结构覆土承载监测系统软件云平台(2.2)能够长期存储监测数据。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其特征在于:所述结构覆土承载监测仪表(2.1)包括工程选择、测点布置、实时监测、报警信息、历史记录以及系统设置功能;
其中,所述工程选择功能具体为:选择计划监测区域所在项目,确定项名名称;
所述测点布置功能具体为:基于梁板结构中的截面积大的位置、跨度最大的构件、支撑高度最高的位置、水平约束条件最不利的位置、活荷载最集中的位置来选取监测点;
所述实时监测功能具体为:将传感器监测数据以折线图表的形式直观显示,且实时同步;
所述报警信息功能具体为:将超过预警值或报警值的检测数值体现在报警信息中;
所述历史记录功能具体为:记录以往监测项目中监测区域的监测点监测数据;
所述系统设置功能具体为:记录结构覆土承载监测仪表型号参数信息。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其特征在于:结构覆土承载监测系统软件云平台(2.2)包括安全监测模块、数据统计模块、平台设置模块以及关于平台模块,
其中,所述安全监测模块用于以下操作:在中国地图上显示各省份监测工程分部情况,查询在监测工程、待监测工程、已监测工程,查看工程概况及是否完成监测;
所述安全监测模块用于以下操作:监测数据详情,监测竖向位移,监测水平位移,以及查看超预警值数据及超报警值数据;
所述平台设置模块用于以下操作:设置预警值、报警值、监测点位个数及信息。
6.根据权利要求5所述的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其特征在于:
所述安全监测模块包括短信通报、测点信息以及操作记录功能;
其中,所述短信通报具体包括如下功能:设置项目部联系人,添加人员名称、职位及手机号,当出现超预警值、报警值的情况即刻发送通知至项目部联系人;
所述测点信息具体包括如下功能:自定义编辑监测点位位置信息;
所述操作记录具体包括如下功能:记录安全监测模块中编辑信息的账号及编辑信息时间。
7.根据权利要求1所述的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其特征在于:所述结构覆土承载监测仪表(2.1)与所述结构覆土承载监测系统软件云平台(2.2)、结构覆土承载监测系统软件PC端(2.3)、结构承载监测系统软件手机端(3.2)之间互相采用广域网无线传输,所述结构覆土承载监测仪表(2.1)与所述数据采集传感器(1)、声光报警装置(3.1)之间采用广域网无线传输。
8.根据权利要求1所述的基于BIM的结构覆土承载安全管理监测装置,其特征在于:所述数据采集传感器(1)、声光报警装置(3.1)、结构承载监测系统软件手机端(3.2)的电源采用移动电源,所述结构覆土承载监测仪表(2.1)、结构覆土承载监测系统软件PC端(2.3)的电源采用普通电源线。
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