CN116976039B - 基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统 - Google Patents

基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116976039B
CN116976039B CN202311234398.0A CN202311234398A CN116976039B CN 116976039 B CN116976039 B CN 116976039B CN 202311234398 A CN202311234398 A CN 202311234398A CN 116976039 B CN116976039 B CN 116976039B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compensation
steel support
axial force
support
deformation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311234398.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116976039A (zh
Inventor
毛宗原
陈锐
石磊
隗伟
尹亮亮
邓刚
李徐
王建军
周智
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHINA BUILDING TECHNIQUE GROUP CO LTD
China Academy of Building Research CABR
Original Assignee
CHINA BUILDING TECHNIQUE GROUP CO LTD
China Academy of Building Research CABR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHINA BUILDING TECHNIQUE GROUP CO LTD, China Academy of Building Research CABR filed Critical CHINA BUILDING TECHNIQUE GROUP CO LTD
Priority to CN202311234398.0A priority Critical patent/CN116976039B/zh
Publication of CN116976039A publication Critical patent/CN116976039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116976039B publication Critical patent/CN116976039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02—Foundation pits
    • E02D17/04—Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00—Testing foundations or foundation structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
    • E02D5/76—Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor
    • E02D5/765—Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor removable
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及内支撑的地下空间施工技术领域，更具体地，涉及基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统。该方案包括对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿;在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据;在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力;在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置;实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿,通过3D模型在线展示补偿结果。该方案通过设置差异化钢支撑补偿安装，能够有效降低补偿前台和中台设备工程量，并采用动态监测动态反馈模式，有效的降低了造价和工作量。

Description

基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统
技术领域
本发明涉及内支撑的地下空间施工技术领域，更具体地，涉及基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统。
背景技术
基坑内支撑技术是现在基坑支护的重要形式之一，其中由于钢支撑安装和拆卸快，可重复使用，造价低，是内支撑中最重要的支撑形式。当基坑具有以下特点时，就需要做内支撑：（1）基坑周边的地下建筑物靠近基坑的开挖边线，且地层比较软弱；（2）周边的建筑物对基坑开挖和扰动较敏感；（3）基坑开挖深度大于一定深度，且竖向围护结构抵抗基坑外的载荷引起变形会对邻近建筑物和构筑物造成损害。
在本发明技术之前，现今钢支撑作为基坑支护的重要技术之一被大量使用，但是由于内支撑安装完成后需要施加预应力，并在使用过程中对预应力的随时进行监测并进行补偿，以往采用人工形式费时费力，而采用所有钢支撑均假如自动化补偿系统，造价高，资源浪费严重。为解决该问题，既能及时发现问题，又能减少系统造价。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统，通过设置差异化钢支撑补偿安装，分为前台补偿和监测、中台自动控制及轴力补偿、后台AI智能计算指挥，前台在钢支撑上安装自动化监测仪器，每4-6组钢支撑安装一个自动化补偿杆，减少中台补偿压力，合理选取设备数量，通过变形及时反馈给后台程序进行自动运算，并对多个自动化补偿杆自动调节，对人工干预进行预警的系统装置。该装置能够有效降低补偿前台和中台设备工程量，并采用动态监测动态反馈模式，有效的降低了造价和工作量。
根据本发明实施例第一方面，提供基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法。
在一个或多个实施例中，优选地，所述基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法包括：
对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿；
在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据；
在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力；
在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置；
实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿；
在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果。
在一个或多个实施例中，优选地，所述对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿，具体包括：
对相邻的最小4个至最大6个钢支撑进行分组，形成支撑组；
在每个所述支撑组上布置一个前台补偿装置；
对每个前台补偿装置内设置有远程通信模块用于进行控制指令的下达与接收。
在一个或多个实施例中，优选地，所述在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据，具体包括：
对每个钢支撑上均设置一个形变监测设备；
利用所述形变监测设备进行在线的形变高度最大值的获取；
对获取的所述形变高度最大值进行在线上送，按照预设的上送周期上送到上位机控制中台。
在一个或多个实施例中，优选地，所述在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力，具体包括：
在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，轴力监测传感器为物联网传感器，通过物联网设备进行在线的数据传输；
物联网传感器上传数据的数据间隔由所述上位机控制中台远程控制；
实时获取的每个钢支撑的轴力通过所述物联网传感器上传到所述上位机控制中台。
在一个或多个实施例中，优选地，所述在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置，具体包括：
实时获取当前时刻的所述形变高度最大值；
判断是否满足第一计算公式，若满足则向对应的支撑组进行下降控制；
判断是否满足第二计算公式，若满足则向对应的支撑组进行上升控制；
当上升或下降满足第三计算公式时，停止形变补偿的上升或下降控制；
所述第一计算公式为：
Maxi-MaxAVG>0.1×MaxAVG
其中，Maxi为第i个支撑组的形变高度最大值，MaxAVG为支撑组的形变高度最大值的平均值；
所述第二计算公式为：
Maxi-MaxAVG<0.1×MaxAVG
所述第三计算公式为：
|Aj-Bj|>0.2×Aj
其中，Aj为补偿前第j个钢支撑的轴力，Bj为补偿后的第j个钢支撑的轴力。
在一个或多个实施例中，优选地，所述实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿，具体包括：
实时获得每个钢支撑的轴力，判断是否存在满足第四计算公式的钢支撑，若满足则利用第五计算公式计算轴力补偿差；
若轴力补偿差为正，则对该钢支撑所在的支撑组进行正补偿；
若轴力补偿差为负，则对该钢支撑所在的支撑组进行负补偿；
在所述正补偿与所述负补偿过程中，在线监测被补偿的每个支撑组的平均轴力；
若所述平均轴力首次不满足第六计算公式，停止正在进行的所述正补偿与所述负补偿；
所述第四计算公式为：
Cj-AVGJ>0.1×AVGJ
其中，Cj为实时采集的第j个钢支撑的轴力，AVGJ为第j钢支撑对于的支撑组的相邻支撑组内全部钢支撑的轴力的平均值；
所述第五计算公式为：
d=Cj-AVGJ
其中，d为轴力补偿差；
所述第六计算公式为:
|BAVGJ-AVGJ|<0.1×AVGJ
其中，BAVGJ为第j个钢支撑所在支撑组的平均轴力。
在一个或多个实施例中，优选地，所述在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果，具体包括：
补偿后完成后，或补偿停止后，在预设的时间后开始进行每个钢支撑的轴力与当前的形变情况采集；
连续以1毫秒为间隔进行多次的每个钢支撑的轴力与当前的形变情况采集；
将采集的每个钢支撑的轴力与当前的形变情况进行平均值计算，作为实时监测补偿后的结果；
将所述实时监测补偿后的结果在当前基坑的3D模型上进行在线展示。
根据本发明实施例第二方面，提供基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿系统。
在一个或多个实施例中，优选地，所述基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿系统包括：
第一补偿模块，用于对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿；
在线监视模块，用于在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据；
第二补偿模块，用于在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力；
中台控制模块，用于在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置；
计算指挥模块，用于实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿；
监测补偿模块，用于在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果。
根据本发明实施例第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。
根据本发明实施例第四方面，提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明方案中，通过这种自动补偿的方式，可以解决钢支撑容易受冷热不均等问题，当发生变形时会造成应力损失，从而对基坑的变形影响极大，钢支撑提前施加补偿，降低了损失。
本发明方案中，提供了一直自适应在线监视的分析方法，改变原始的变形和应力值大部分为人工监测，难以保障精度、准确性、可靠性和及时性的问题，对于基坑安全产生极大影响，一旦钢支撑应力丧失，需要人工走上钢支撑上进行补偿，时效性差，安全性差。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法的流程图。
图2是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿的流程图。
图3是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据的流程图。
图4是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力的流程图。
图5是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置的流程图。
图6是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿的流程图。
图7是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果的流程图。
图8是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿系统的结构图。
图9是本发明一个实施例中一种电子设备的结构图。
具体实施方式
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
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，本领域技术人员在没有作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。
基坑内支撑技术是现在基坑支护的重要形式之一，其中由于钢支撑安装和拆卸快，可重复使用，造价低，是内支撑中最重要的支撑形式。当基坑具有以下特点时，就需要做内支撑：（1）基坑周边的地下建筑物靠近基坑的开挖边线，且地层比较软弱；（2）周边的建筑物对基坑开挖和扰动较敏感；（3）基坑开挖深度大于一定深度，且竖向围护结构抵抗基坑外的载荷引起变形会对邻近建筑物和构筑物造成损害。
基坑内支撑技术是现在基坑支护的重要形式之一，其中由于钢支撑安装和拆卸快，可重复使用，造价低，是内支撑中最重要的支撑形式。当基坑具有以下特点时，就需要做内支撑：（1）基坑周边的地下建筑物靠近基坑的开挖边线，且地层比较软弱；（2）周边的建筑物对基坑开挖和扰动较敏感；（3）基坑开挖深度大于一定深度，且竖向围护结构抵抗基坑外的载荷引起变形会对邻近建筑物和构筑物造成损害；（4）周边无地下场地、基坑水平变形要求极高、支护结构悬臂桩以及其他（桩锚等）基坑支护形式无法满足基坑支护要求的条件；需要设置支撑来控制基坑开挖过程的变形，以确保基坑和周边环境的安全。
本发明实施例中，提供了基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统。该方案通过设置差异化钢支撑补偿安装，分为前台补偿和监测、中台自动控制及轴力补偿、后台AI智能计算指挥，前台在钢支撑上安装自动化监测仪器，每4-6组钢支撑安装一个自动化补偿杆，减少中台补偿压力，合理选取设备数量，通过变形及时反馈给后台程序进行自动运算，并对多个自动化补偿杆自动调节，对人工干预进行预警的系统装置。该装置能够有效降低补偿前台和中台设备工程量，并采用动态监测动态反馈模式，有效的降低了造价和工作量。
根据本发明实施例第一方面，提供基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法。
图1是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法的流程图。
在一个或多个实施例中，优选地，所述基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法包括：
S101、对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿；
S102、在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据；
S103、在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力；
S104、在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置；
S105、实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿；
S106、在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果。
在本发明实施例中，首先设置前台补偿，进而对钢支撑情况进行在线监测，进行轴力补偿，完成中台自动控制，并通过后台智能计算指挥，最终实时监测补偿结果。
图2是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿的流程图。
如图2所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿，具体包括：
S201、对相邻的最小4个至最大6个钢支撑进行分组，形成支撑组；
S202、在每个所述支撑组上布置一个前台补偿装置；
S203、对每个前台补偿装置内设置有远程通信模块用于进行控制指令的下达与接收。
在本发明实施例中，对钢支撑位置设置补偿组，每4-6个钢支撑设置一个统一的支撑组，进而布置一个前台补偿设备，所述前台补偿设备能够通过远程控制下发补偿控制指令。
图3是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据的流程图。
如图3所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据，具体包括：
S301、对每个钢支撑上均设置一个形变监测设备；
S302、利用所述形变监测设备进行在线的形变高度最大值的获取；
S303、对获取的所述形变高度最大值进行在线上送，按照预设的上送周期上送到上位机控制中台。
在本发明实施例中，在钢支撑的位置设置了形变监测设备，每个形变监测设备在线监测获得形成一个形变深度，所述形变深度为形变高度的最大值，作为钢支撑数据；间隔预设的周期自动上传对应的钢支撑数据到上位机控制中台。
图4是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力的流程图。
如图4所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力，具体包括：
S401、在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，轴力监测传感器为物联网传感器，通过物联网设备进行在线的数据传输；
S402、物联网传感器上传数据的数据间隔由所述上位机控制中台远程控制；
S403、实时获取的每个钢支撑的轴力通过所述物联网传感器上传到所述上位机控制中台。
在本发明实施例中，对于每个钢支撑的轴力在线监测设备获得了实时轴力，进而则可以根据当前时刻的轴力的在线补偿，各个钢支撑所承受的轴力相对均衡。
图5是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置的流程图。
如图5所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置，具体包括：
S501、实时获取当前时刻的所述形变高度最大值；
S502、判断是否满足第一计算公式，若满足则向对应的支撑组进行下降控制；
S503、判断是否满足第二计算公式，若满足则向对应的支撑组进行上升控制；
S504、当上升或下降满足第三计算公式时，停止形变补偿的上升或下降控制；
所述第一计算公式为：
Maxi-MaxAVG>0.1×MaxAVG
其中，Maxi为第i个支撑组的形变高度最大值，MaxAVG为支撑组的形变高度最大值的平均值；
所述第二计算公式为：
Maxi-MaxAVG<0.1×MaxAVG
所述第三计算公式为：
|Aj-Bj|>0.2×Aj
其中，Aj为补偿前第j个钢支撑的轴力，Bj为补偿后的第j个钢支撑的轴力。
在本发明实施例中，在上位机控制中台上设置自动控制程序，对于深度进行在线监测，当出现某个区域内形变高度的最大值相对于其他区域产生明显过大时，则进行自动的中台控制的补偿，使得该区域进行下降控制，反之，出现某个区域内形变高度的最大值相对于其他区域产生明显不足时，则进行自动的中台控制的补偿，使得该支撑组进行上升控制。
图6是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿的流程图。
如图6所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿，具体包括：
S601、实时获得每个钢支撑的轴力，判断是否存在满足第四计算公式的钢支撑，若满足则利用第五计算公式计算轴力补偿差；
S602、若轴力补偿差为正，则对该钢支撑所在的支撑组进行正补偿；
S603、若轴力补偿差为负，则对该钢支撑所在的支撑组进行负补偿；
S604、在所述正补偿与所述负补偿过程中，在线监测被补偿的每个支撑组的平均轴力；
S605、若所述平均轴力首次不满足第六计算公式，停止正在进行的所述正补偿与所述负补偿；
所述第四计算公式为：
Cj-AVGJ>0.1×AVGJ
其中，Cj为实时采集的第j个钢支撑的轴力，AVGJ为第j钢支撑对于的支撑组的相邻支撑组内全部钢支撑的轴力的平均值；
所述第五计算公式为：
d=Cj-AVGJ
其中，d为轴力补偿差；
所述第六计算公式为:
|BAVGJ-AVGJ|<0.1×AVGJ
其中，BAVGJ为第j个钢支撑所在支撑组的平均轴力。
在本发明实施例中，虽然每次的4-6个钢支撑作为同一个分组，但是实际在进行轴力补偿过程中，真正产生轴力变化的一定不止正在同一个分组内的钢支撑，因此，在获得新的轴力补偿后，需要以预设的轴力补偿速度逐步进行轴力的增加，若增加过程中本组之外的其他分组存在轴力超过约束的情况，则停止补偿过程。
图7是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法中的在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果的流程图。
如图7所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果，具体包括：
S701、补偿后完成后，或补偿停止后，在预设的时间后开始进行每个钢支撑的轴力与当前的形变情况采集；
S702、连续以1毫秒为间隔进行多次的每个钢支撑的轴力与当前的形变情况采集；
S703、将采集的每个钢支撑的轴力与当前的形变情况进行平均值计算，作为实时监测补偿后的结果；
S704、将所述实时监测补偿后的结果在当前基坑的3D模型上进行在线展示。
在本发明实施例中，补偿后完成后，或补偿停止后，在预设的时间后开始进行每个钢支撑的轴力采集，并采集当前的形变情况，连续以1毫秒为间隔进行多次的采集，采集后进行均化处理，获得实时监测补偿结果，进而通过3D模型进行在线展示补偿结果。
根据本发明实施例第二方面，提供基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿系统。
图8是本发明一个实施例的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿系统的结构图。
在一个或多个实施例中，优选地，所述基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿系统包括：
第一补偿模块801，用于对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿；
在线监视模块802，用于在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据；
第二补偿模块803，用于在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力；
中台控制模块804，用于在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置；
计算指挥模块805，用于实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿；
监测补偿模块806，用于在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果。
在本发明实施例中，通过一系列的模块化设计，实现一个适用于不同结构下的系统，该系统能够通过采集、分析和控制，实现闭环的、可靠的、高效的执行。
根据本发明实施例第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。
根据本发明实施例第四方面，提供一种电子设备。图9是本发明一个实施例中一种电子设备的结构图。图9所示的电子设备为通用基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿装置，其包括通用的计算机硬件结构，其至少包括处理器901和存储器902。处理器901和存储器902通过总线903连接。存储器902适于存储处理器901可执行的指令或程序。处理器901可以是独立的微处理器，也可以是一个或者多个微处理器集合。由此，处理器901通过执行存储器902所存储的指令，从而执行如上所述的本发明实施例的方法流程实现对于数据的处理和对于其它装置的控制。总线903将上述多个组件连接在一起，同时将上述组件连接到显示控制器904和显示装置以及输入／输出（I/O）装置905。输入／输出（I/O）装置905可以是鼠标、键盘、调制解调器、网络接口、触控输入装置、体感输入装置、打印机以及本领域公知的其他装置。典型地，输入／输出装置905通过输入／输出（I/O）控制器906与系统相连。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明方案中，通过这种自动补偿的方式，可以解决钢支撑容易受冷热不均等问题，当发生变形时会造成应力损失，从而对基坑的变形影响极大，钢支撑提前施加补偿，降低了损失。
本发明方案中，提供了一直自适应在线监视的分析方法，改变原始的变形和应力值大部分为人工监测，难以保障精度、准确性、可靠性和及时性的问题，对于基坑安全产生极大影响，一旦钢支撑应力丧失，需要人工走上钢支撑上进行补偿，时效性差，安全性差。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法，其特征在于，该方法包括：
对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿；
在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据；
在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力；
在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置；
实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿；
在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果；
其中，所述在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据，具体包括：
对每个钢支撑上均设置一个形变监测设备；
利用所述形变监测设备进行在线的形变高度最大值的获取；
其中，所述在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置，具体包括：
实时获取当前时刻的所述形变高度最大值；
判断是否满足第一计算公式，若满足则向对应的支撑组进行下降控制；
判断是否满足第二计算公式，若满足则向对应的支撑组进行上升控制；
当上升或下降满足第三计算公式时，停止形变补偿的上升或下降控制；
所述第一计算公式为：
Maxi-MaxAVG>0.1×MaxAVG
其中，Maxi为第i个支撑组的形变高度最大值，MaxAVG为支撑组的形变高度最大值的平均值；
所述第二计算公式为：
Maxi-MaxAVG<0.1×MaxAVG
所述第三计算公式为：
|Aj-Bj|>0.2×Aj
其中，Aj为补偿前第j个钢支撑的轴力，Bj为补偿后的第j个钢支撑的轴力；
其中，所述对获取的所述形变高度最大值进行在线上送，按照预设的上送周期上送到上位机控制中台；所述实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿，具体包括：
实时获得每个钢支撑的轴力，判断是否存在满足第四计算公式的钢支撑，若满足则利用第五计算公式计算轴力补偿差；
若轴力补偿差为正，则对该钢支撑所在的支撑组进行正补偿；
若轴力补偿差为负，则对该钢支撑所在的支撑组进行负补偿；
在所述正补偿与所述负补偿过程中，在线监测被补偿的每个支撑组的平均轴力；
若所述平均轴力首次不满足所述第六计算公式，停止正在进行的所述正补偿与所述负补偿；
所述第四计算公式为：
Cj-AVGJ>0.1×AVGJ
其中，Cj为实时采集的第j个钢支撑的轴力，AVGJ为第j钢支撑对于的支撑组的相邻支撑组内全部钢支撑的轴力的平均值；
所述第五计算公式为：
d=Cj-AVGJ
其中，d为轴力补偿差；
所述第六计算公式为:
|BAVGJ-AVGJ|<0.1×AVGJ
其中，BAVGJ为第j个钢支撑所在支撑组的平均轴力。
2.如权利要求1所述的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法，其特征在于，所述对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿，具体包括：
对相邻的最小4个至最大6个钢支撑进行分组，形成支撑组；
在每个所述支撑组上布置一个前台补偿装置；
对每个前台补偿装置内设置有远程通信模块用于进行控制指令的下达与接收。
3.如权利要求1所述的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法，其特征在于，所述在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力，具体包括：
在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，轴力监测传感器为物联网传感器，通过物联网设备进行在线的数据传输；
物联网传感器上传数据的数据间隔由所述上位机控制中台远程控制；
实时获取的每个钢支撑的轴力通过所述物联网传感器上传到所述上位机控制中台。
4.如权利要求1所述的基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法，其特征在于，所述在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果，具体包括：
补偿完成后或补偿停止后，在预设的时间后开始进行每个钢支撑的轴力与当前的形变情况采集；
连续以1毫秒为间隔进行多次的每个钢支撑的轴力与当前的形变情况采集；
将采集的每个钢支撑的轴力与当前的形变情况进行平均值计算，作为实时监测补偿后的结果；
将所述实时监测补偿后的结果在当前基坑的3D模型上进行在线展示。
5.基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿系统，其特征在于，该系统用于实施如权利要求1-4中任一项所述的方法，该系统包括：
第一补偿模块，用于对钢支撑位置设置补偿组用于远程控制钢支撑的形变与应力的补偿；
在线监视模块，用于在每个钢支撑接触位置上设置有形变程度监测传感器，形成钢支撑数据；
第二补偿模块，用于在每个钢支撑上设置轴力监测传感器，实时获取每个钢支撑的轴力；
中台控制模块，用于在上位机控制中台中进行在线的自适应补偿控制命令的生成，并下发到前台补偿装置；
计算指挥模块，用于实时获得每个钢支撑的轴力，进行自适应补偿；
监测补偿模块，用于在补偿完成后或补偿停止后，通过3D模型在线展示补偿结果。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
7.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如权利要求1-4任一项所述的方法。
CN202311234398.0A 2023-09-25 2023-09-25 基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统 Active CN116976039B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311234398.0A CN116976039B (zh) 2023-09-25 2023-09-25 基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311234398.0A CN116976039B (zh) 2023-09-25 2023-09-25 基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116976039A CN116976039A (zh) 2023-10-31
CN116976039B true CN116976039B (zh) 2023-12-22

Family

ID=88477109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311234398.0A Active CN116976039B (zh) 2023-09-25 2023-09-25 基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116976039B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0826198A (ja) * 1994-07-18 1996-01-30 Hitachi Ltd 重力補償装置
CN208266878U (zh) * 2017-12-14 2018-12-21 上海天演建筑物移位工程股份有限公司 基坑支护智能支撑装置
CN109098218A (zh) * 2018-09-21 2018-12-28 子西租赁股份有限公司 一种钢支撑轴力补偿监测系统
CN110821922A (zh) * 2019-11-14 2020-02-21 江苏万川液压机械设备有限公司 基坑水平支撑轴力、位移负载敏感伺服监控补偿系统
CN110984256A (zh) * 2020-02-27 2020-04-10 上海建工集团股份有限公司 一种三维动态深基坑微变形远程实时监控系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0826198A (ja) * 1994-07-18 1996-01-30 Hitachi Ltd 重力補償装置
CN208266878U (zh) * 2017-12-14 2018-12-21 上海天演建筑物移位工程股份有限公司 基坑支护智能支撑装置
CN109098218A (zh) * 2018-09-21 2018-12-28 子西租赁股份有限公司 一种钢支撑轴力补偿监测系统
CN110821922A (zh) * 2019-11-14 2020-02-21 江苏万川液压机械设备有限公司 基坑水平支撑轴力、位移负载敏感伺服监控补偿系统
CN110984256A (zh) * 2020-02-27 2020-04-10 上海建工集团股份有限公司 一种三维动态深基坑微变形远程实时监控系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
自动化检测技术在深基坑检测中的应用;王磊;《工程技术研究》(第第128期期);第191-192页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116976039A (zh) 2023-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109992900B (zh) 一种大体积混凝土多场实时在线协同智能仿真方法和系统
CN107850891B (zh) 管理系统及非易失性的计算机可读记录介质
CN102536935A (zh) 一种液压同步控制装置及其控制方法
CN111945796A (zh) 基于bim技术的基坑变形监测同步模拟分析及实时预警系统
CN102441569A (zh) 基于t400的新型棒线材飞剪控制方法
CN113340344B (zh) 基于数字孪生技术的液压爬模智能监测控制预警系统
US11340563B2 (en) Management system and management device for a plurality of industrial machines supplied with power from a power supply facility
CN114790702B (zh) 一种基于bim和fem协同的钢箱梁整体同步顶推安装方法
CN111882202A (zh) 一种基于bp神经网络的群体建筑同步建造风险管理系统
CN201046452Y (zh) 一种连铸拉矫机动态负载分配控制装置
CN115826516A (zh) 一种智能化的不锈钢链条生产管理方法及系统
CN115600882A (zh) 基于工业互联网全连接管理的产品生产优化方法及系统
CN116976039B (zh) 基于智能运算的钢支撑差异自动化补偿方法及系统
CN115629575A (zh) 液压支架自动化后人工调控策略推荐方法
CN117950380B (zh) Mes驱动的工位终端生产过程控制系统及方法
CN109661620A (zh) 用于监控至少一个机床的方法和生产机组
CN202416385U (zh) 一种smw工法内插h型钢应力自动监测系统
CN117609742A (zh) 一种用于实现智能化管理的边坡施工监管系统及方法
CN116523475B (zh) 基于bim的水务工程设备管理方法和系统
CN104081298A (zh) 用于自动化和/或电气工程项目中的工作流程的自动化操控的系统和方法
CN117328442A (zh) 一种基于网络共享数据的水泥土搅拌桩监控系统及控制方法
CN102539024A (zh) Smw工法内插h型钢应力自动监测系统
CN116124364A (zh) 基于bim和智慧工地的同步顶升平衡监测方法及系统
CN203908531U (zh) 光伏压延玻璃在线自动测厚装置
CN205771703U (zh) 斗轮机取料回转边界判断控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant