CN115761003A - 预制构件调垂测控系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预制构件调垂测控系统及其工作方法，预制构件调垂测控系统包括：一控制点、若干采样点、两台图像采集仪及一识别测控设备；在非基础预制构件吊运时，通过识别测控设备识别接收到的位置图像中存在的采样点与控制点的相对位置，以规划采样点所在非基础预制构件的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；在非基础预制构件安装时，通过识别测控设备动态判断位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善。整个预制构件吊装施工过程具有可视化，智能化，有效提高了吊装施工的垂直精准度和施工效率。

Description

预制构件调垂测控系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及预制装配式建筑技术领域，特别涉及一种预制构件调垂测控系统及其工作方法。

背景技术

预制构件是指按照设计规格在工厂或现场预先制成的钢、木或混凝土构件，装配式建筑通过预制构件在工地装配而成，由于主要建筑工作在工厂完成，具有节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平等优点，在国内也逐步得到接受和推广，现今，在装配式建筑建造过程中需要大量的预制构件，在对预制构件进行安装施工时，通常是采用吊装的方式进行施工作业，将预制构件吊装到指定位置是施工中的必要步骤。

传统装配式建筑施工中，预制构件吊装或定位的垂直度直接影响装配式建筑的整体结构质量。目前，施工现场预制构件垂直度定位多采用经纬仪、靠尺或线垂的方法，多需人工作业，如在操作人员技能熟练水平不满足施工要求，加之现场管理欠缺的基础上，预制构件吊装定位的精确度必然会出现严重问题，垂直度精度不高，将影响逆作竖向支承体系的承载能力和稳定性，如果偏差过大影响到后期施工，将产生较高的处理费用。

如何保证预制构件吊装定位过程垂直度的精准度，以及如何提升施工效率，成为当前装配式建筑发展亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预制构件调垂测控系统及其工作方法，以解决使用现有技术中预制构件垂直度定位方法进行调垂，调垂精准度受到人工技能经验的影响，导致施工精准度参差不齐，施工效率不高问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种预制构件调垂测控系统，所述预制构件包括：一基础预制构件和至少一个非基础预制构件，所述预制构件调垂测控系统包括：

一控制点，用于设置于基础预制构件上，以标定预制构件调垂的基准位置点；

若干采样点，每个非基础预制构件上设置有一采样点，以标定非基础预制构件的位置；

两台图像采集仪，用于实时采集在预制构件吊装施工时，预制构件在三维空间中的位置图像；

一识别测控设备，与所有图像采集仪均连接；其中，

在非基础预制构件吊运时，用于识别接收到的所述位置图像中存在的采样点与控制点的相对位置，以规划所述采样点所在非基础预制构件的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；

在非基础预制构件安装时，用于动态判断所述位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将所述纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善。

可选的，在所述的预制构件调垂测控系统中，还包括：控制中心平台，与用于接收并核实来自所述识别测控设备的所述吊装路径信息和/或所述纠错信息。

可选的，在所述的预制构件调垂测控系统中，还包括：项目管理中心，用于将接收到的经过所述控制中心平台核实确认的所述吊装路径信息和/或所述纠错信息转发给塔吊操作室和现场管理人员。

可选的，在所述的预制构件调垂测控系统中，所述预制构件为立柱或装配构件。

可选的，在所述的预制构件调垂测控系统中，所述图像采集仪为具备图像传输功能以及无线控制的全站仪。

本发明还提供一种预制构件调垂测控系统的工作方法，所述预制构件调垂测控系统的工作方法包括：

S1：在装配式建筑结构出正负零后，安装好基础预制构件且其安装的垂直度达标后，在所述基础预制构件上安装一控制点，在一非基础预制构件上安装一采样点，在建筑立面和侧面分别固定安装一台图像采集仪；

S2：两台图像采集仪按照同一预设频率同时进行图像采集，并将采集到的预制构件在三维空间中的位置图像发送给识别测控设备；

S3：在非基础预制构件吊运时，识别测控设备识别接收到的所述位置图像中存在的采样点与控制点的相对位置，以规划所述采样点所在非基础预制构件的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；

S4：在非基础预制构件安装时，识别测控设备动态判断所述位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将所述纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善，以完成第一非基础预制构件的吊装；

S5：在后续吊装的每个非基础预制构件上安装采样点，继续执行S2，直至完成基于当前基础预制构件的所有非基础预制构件的吊装。

可选的，在所述的预制构件调垂测控系统的工作方法中，所述预制构件为立柱或装配构件。

可选的，在所述的预制构件调垂测控系统的工作方法中，所述立柱包括预制立柱和浇筑立柱。

可选的，在所述的预制构件调垂测控系统的工作方法中，当所述预制构件为浇筑的立柱时，S1中，所述在一非基础预制构件上安装一采样点为：在浇筑的立柱模板上设置一采集点。

可选的，在所述的预制构件调垂测控系统的工作方法中，当所述预制构件为浇筑的立柱时，S1中，安装好基础预制构件的过程为：在浇注完成的外立面的柱端安装一控制点。

在本发明所提供的预制构件调垂测控系统及其工作方法中，通过在基础预设构件上设置控制点，在非基础预设构件上设置采样点的方式，实现在采集图像中对各个预设部件位置的标定，在非基础预制构件吊运时，通过识别测控设备识别接收到的位置图像中存在的采样点与控制点的相对位置，以规划采样点所在非基础预制构件的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；在非基础预制构件安装时，通过识别测控设备动态判断位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善。整个预制构件吊装施工过程具有可视化，智能化，有效提高了吊装施工的垂直精准度和施工效率。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本发明一实施例中预制构件调垂测控系统在施工过程中的立面图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明一实施例的预制构件调垂测控系统的工作方法的流程图。

图中标号：

10-基础预制构件；11-非基础预制构件；20-控制点；21-采样点；22-图像采集仪；23-识别测控设备。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的预制构件调垂测控系统及其工作方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

遍及说明书和权利要求书使用了表示特定系统组件的某些术语。如本领域的技术人员将理解的，不同公司可能用不同的名称来表示一组件。本文不期望在名称不同但功能相同的组件之间进行区分。在说明书和权利要求书中，术语“包括”和“包含”按开放式的方式使用，且因此应被解释为“包括，但不限于…”。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

另外，以下说明内容的各个实施例分别具有一或多个技术特征，然此并不意味着使用本发明者必需同时实施任一实施例中的所有技术特征，或仅能分开实施不同实施例中的一部或全部技术特征。换句话说，在实施为可能的前提下，本领域技术人员可依据本发明的公开内容，并视设计规范或实作需求，选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地实施多个实施例中部分或全部的技术特征的组合，借此增加本发明实施时的弹性。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应认为只是局限在所述的实施例。

请参考图1和图2，图1为本发明一实施例中预制构件调垂测控系统在施工过程中的立面图；图2为图1的侧视图。这里所述预制构件包括：一基础预制构件10和至少一个非基础预制构件11。具体如图1及图2所示，所述预制构件调垂测控系统包括：一控制点20、若干采样点21、两台图像采集仪22及一识别测控设备23；其中，控制点20用于设置于基础预制构件10上，以标定预制构件调垂的基准位置点；每个非基础预制构件11上设置有一采样点21，以标定非基础预制构件11的位置；两台图像采集仪22用于实时采集在预制构件吊装施工时，预制构件在三维空间中的位置图像；识别测控设备23与所有图像采集仪22均连接；其中，识别测控设备23的作用体现为在构件吊装和安装两个环节，具体如下：在非基础预制构件11吊运时，用于识别接收到的所述位置图像中存在的采样点21与控制点20的相对位置，以规划所述采样点21所在非基础预制构件11的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；在非基础预制构件11安装时，用于动态判断所述位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将所述纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善。

优选的，识别测控设备23为安装有可以实现以上识别和判断垂直度的软件程序的计算机。

进一步地，本实施例中的调垂测控系统适用的所述预制构件为立柱或装配构件(如墙板，窗子等模块)；其中，立柱包括预制立柱和浇筑立柱。如图1所示，图1中预制构件包括立柱还有装配构件两种，但是实际吊装施工时，预制构件调垂测控系统调垂测控的对象是单独进行的，即，如是对立柱进行吊装施工，则所谓的基础预制构件10对应为在建筑外立面的柱端，非基础预制构件11为其余吊装的立柱。如是装配构件，则所谓的基础预制构件10对应为在建筑楼层外立面的首块装配构件，非基础预制构件11为其余吊装的装配构件。

需要说明的是，对于预制构件是立柱还是装配构件，仅影响基础预制构件相对建筑的设置位置。对于实际预制构件吊装施工所需要准备的控制点20和采样点21的数量，要根据预制构件的类别、楼层数进行全面多维度准备；例如，如预制构件是立柱，则控制点20根据首层立柱根数保持一致；如预制构件是装配构件，则控制点20数需要与楼层数保持一致。作为安装控制点20的基础预制构件需要保证人工安装偏差满足设计要求。

本实施例中，所述控制点和采样点均为易被图像采集仪识别定位的标记，以便后续在图像中便于采集识别。优选的，控制点为定位贴纸，采样点为定位贴纸。

较佳的，本实施例中采用的图像采集仪包括但不限于为具备图像传输功能以及无线控制的全站仪。为了满足技术方案的功能需要，图像采集仪需要具有拍摄图像功能外，还应具有点位识别定位、自动对焦、镜头根据需要进行自动摇摆、仪器精度高等特点和功能。

本实施例中，所示预制构件调垂测控系统还包括：控制中心平台和项目管理中心，其中，控制中心平台接收并核实来自所述识别测控设备的所述吊装路径信息和/或所述纠错信息；项目管理中心将接收到的经过所述控制中心平台核实确认的所述吊装路径信息和/或所述纠错信息转发给塔吊操作室和现场管理人员。也可以理解为，控制中心平台为后台云服务器以及整个公司层面的管理平台，管理范围较大；而项目管理平台用于施工现场的信息化管理，仅用于施工项目现场。

相应的，本实施例还提供了一种预制构件调垂测控系统的工作方法。下面参考图3详细说明本实施例所述预制构件调垂测控系统的工作方法。

首先，执行步骤S1，在装配式建筑结构出正负零后，安装好基础预制构件且其安装的垂直度达标后，在所述基础预制构件上安装一控制点，在一非基础预制构件上安装一采样点，在建筑立面和侧面分别固定安装一台图像采集仪。

其中，所述预制构件为立柱或装配构件，所述立柱包括预制立柱和浇筑立柱；当所述预制构件为浇筑的立柱时，采样点安装位置需要注意：S1中，所述在一非基础预制构件上安装一采样点施工时为：在浇筑的立柱模板上设置一采集点。所述安装好基础预制构件的施工过程为：在浇注完成的外立面的柱端安装一控制点。

接着，执行步骤S2，两台图像采集仪按照同一预设频率同时进行图像采集，并将采集到的预制构件在三维空间中的位置图像发送给识别测控设备；

接着，执行步骤S3，在非基础预制构件吊运时，识别测控设备识别接收到的所述位置图像中存在的采样点与控制点的相对位置，以规划所述采样点所在非基础预制构件的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；基于智能选择最优吊装路径进行吊装，大大提高施工效率。

接着，执行步骤S4，在非基础预制构件安装时，识别测控设备动态判断所述位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将所述纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善，以完成第一非基础预制构件的吊装；通过识别测控设备进行图像识别和判断，在吊装过程中动态纠偏，保证装配式构件施工质量；此外，基于判断控制点与采集点的相对位置，以达到自动调垂目的，而非依靠人为经验判断，节约了人力成本，整个过程可视化、智能化，有效提高了垂直精准度和施工效率。

接着，执行步骤S5，在后续吊装的每个非基础预制构件上安装采样点，继续执行S2，直至完成基于当前基础预制构件的所有非基础预制构件的吊装。

对于实施例公开的方法而言，采用了由于与实施例公开的结构进行开展施工，所以描述的比较简单，相关之处参见结构部分说明即可。

综上，在本发明所提供的预制构件调垂测控系统及其工作方法中，通过在基础预设构件上设置控制点，在非基础预设构件上设置采样点的方式，实现在采集图像中对各个预设部件位置的标定，在非基础预制构件吊运时，通过识别测控设备识别接收到的位置图像中存在的采样点与控制点的相对位置，以规划采样点所在非基础预制构件的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；在非基础预制构件安装时，通过识别测控设备动态判断位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善。整个预制构件吊装施工过程具有可视化，智能化，有效提高了吊装施工的垂直精准度和施工效率。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种预制构件调垂测控系统，所述预制构件包括：一基础预制构件和至少一个非基础预制构件，其特征在于，包括：

一控制点，用于设置于基础预制构件上，以标定预制构件调垂的基准位置点；

若干采样点，每个非基础预制构件上设置有一采样点，以标定非基础预制构件的位置；

两台图像采集仪，用于实时采集在预制构件吊装施工时，预制构件在三维空间中的位置图像；

一识别测控设备，与所有图像采集仪均连接；其中，

在非基础预制构件吊运时，用于识别接收到的所述位置图像中存在的采样点与控制点的相对位置，以规划所述采样点所在非基础预制构件的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；

在非基础预制构件安装时，用于动态判断所述位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将所述纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善。

2.如权利要求1所述的预制构件调垂测控系统，其特征在于，还包括：控制中心平台，与用于接收并核实来自所述识别测控设备的所述吊装路径信息和/或所述纠错信息。

3.如权利要求2所述的预制构件调垂测控系统，其特征在于，还包括：项目管理中心，用于将接收到的经过所述控制中心平台核实确认的所述吊装路径信息和/或所述纠错信息转发给塔吊操作室和现场管理人员。

4.如权利要求1～3中任一项所述的预制构件调垂测控系统，其特征在于，所述预制构件为立柱或装配构件。

5.如权利要求1～3中任一项所述的预制构件调垂测控系统，其特征在于，所述图像采集仪为具备图像传输功能以及无线控制的全站仪。

6.一种预制构件调垂测控系统的工作方法，其特征在于，包括：

S1：在装配式建筑结构出正负零后，安装好基础预制构件且其安装的垂直度达标后，在所述基础预制构件上安装一控制点，在一非基础预制构件上安装一采样点，在建筑立面和侧面分别固定安装一台图像采集仪；

S2：两台图像采集仪按照同一预设频率同时进行图像采集，并将采集到的预制构件在三维空间中的位置图像发送给识别测控设备；

S3：在非基础预制构件吊运时，识别测控设备识别接收到的所述位置图像中存在的采样点与控制点的相对位置，以规划所述采样点所在非基础预制构件的吊装路径信息，并将所述吊装路径信息发送至塔吊操作室供工作人员参考；

S4：在非基础预制构件安装时，识别测控设备动态判断所述位置图像中非基础预制件相对基础预制件的垂直度偏差，并在判断垂直度偏差结果大于预定阈值时，生成纠错信息，并将所述纠错信息发送塔吊操作室供工作人员完善，以完成第一非基础预制构件的吊装；

S5：在后续吊装的每个非基础预制构件上安装采样点，继续执行S2，直至完成基于当前基础预制构件的所有非基础预制构件的吊装。

7.如权利要求6所述的预制构件调垂测控系统的工作方法，其特征在于，所述预制构件为立柱或装配构件。

8.如权利要求7所述的预制构件调垂测控系统的工作方法，其特征在于，所述立柱包括预制立柱和浇筑立柱。

9.如权利要求8所述的预制构件调垂测控系统的工作方法，其特征在于，当所述预制构件为浇筑的立柱时，S1中，所述在一非基础预制构件上安装一采样点为：在浇筑的立柱模板上设置一采集点。

10.如权利要求8所述的预制构件调垂测控系统的工作方法，其特征在于，当所述预制构件为浇筑的立柱时，S1中，安装好基础预制构件的过程为：在浇注完成的外立面的柱端安装一控制点。

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