裝配式建筑構件吊裝方法、裝置以及系統與流程

本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種裝配式建筑構件吊裝方法、裝置以及系統。

背景技術：

建筑信息模型(buildinginformationmodeling)是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為基礎，建立三維的建筑模型，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有信息完備性、信息關聯性、信息一致性、可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性八大特點。

裝配式建筑是指用預制的構件在工地裝配而成的建筑。大量的建筑部品由車間生產加工完成，現場大量的裝配作業，比原始現澆作業大大減少。

本申請發明人在實現本發明的過程中發現，現有技術的上述方案具有以下缺陷：現有裝配式建筑的預制構件的吊裝基本為人工干預，構件吊裝需要起重機司機或地面指揮的實際經驗，智能化和信息化程度不高；起重機未能與其它信息管理系統進行交互。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種裝配式建筑構件吊裝方法、裝置以及系統，該裝配式建筑構件吊裝方法、裝置以及系統建立構件信息的協調與傳遞機制，實現施工過程一體化管控，全程無需人工控制。

為了實現上述目的，本發明提供一種裝配式建筑構件吊裝方法，該構件基于建筑信息模型預制，由起重機吊裝，該方法包括：獲取待裝配的預制構件的編碼信息，所述編碼信息包括所述預制構件的初始位置；接收所述需求裝配的構件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的編碼信息和所述預制構件的編碼信息相同；根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑；根據所述吊運路徑控制所述預制構件從所述初始位置移動至所述目的地位置。

優選地，所述編碼信息還包括：尺寸信息、項目信息、單位工程編碼、地上或地下工程區別碼、樓層編碼、構件類型以及數量編碼中的至少一者。

優選地，所述根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑包括：根據所述初始位置和所述目的地位置，確定所述預制構件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標；根據所述預制構件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標，確定所述預制構件的吊運路徑。

優選地，在所述根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑之后，該方法還包括：接收所述起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度信息；根據所述起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度信息確定所述起重機的撓度變形；以及根據所述起重機的撓度變形修正所述吊運路徑。

優選地，在所述預制構件從所述初始位置移動至所述目的地位置之后，該方法還包括：控制所述起重機的吊鉤以調整所述預制構件的姿態，便于裝配至所述建筑中。

優選地，該方法還包括：根據在所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的樓層編碼，控制所述起重機的起升機構調整至適應所述樓層編碼對應的樓層的高度。

本發明實施例還提供一種裝配式建筑構件吊裝裝置，該構件基于建筑信息模型預制，由起重機吊裝，該裝置包括：讀取單元，用于獲取待裝配的預制構件的編碼信息，所述編碼信息包括所述預制構件的初始位置；接收單元，用于接收所述需求裝配的構件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的編碼信息和所述預制構件的編碼信息相同；控制單元，用于根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑；根據所述吊運路徑控制所述預制構件從所述初始位置移動至所述目的地位置。

優選地，所述編碼信息還包括：尺寸信息、項目信息、單位工程編碼、地上或地下工程區別碼、樓層編碼、構件類型以及數量編碼中的至少一者。

優選地，所述控制單元還用于：根據所述初始位置和所述目的地位置，確定所述預制構件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標；根據所述預制構件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標，確定所述預制構件的吊運路徑。

優選地，所述接收單元還用于接收所述起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度信息；所述控制單元還用于根據所述起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度信息確定所述起重機的撓度變形；以及根據所述起重機的撓度變形修正所述吊運路徑。

優選地，所述控制單元還用于：控制所述起重機的吊鉤以調整所述預制構件的姿態，便于裝配至所述建筑中。

優選地，所述控制單元還用于：根據在所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的樓層編碼，控制所述起重機的起升機構調整至適應所述樓層編碼對應的樓層的高度。

本發明實施例還提供一種裝配式建筑構件吊裝系統，該系統包括：上文所述的裝配式建筑構件吊裝裝置；信息管控平臺，該信息管控平臺存儲有所述建筑信息模型以及所述建筑信息模型中所述構件模型的編碼信息，用于：在接收到所述裝配式建筑構件吊裝裝置發送的所述預制構件的編碼信息時，將所述預制構件的編碼信息與需求裝配的構件模型的編碼信息比較，在所述預制構件的編碼信息與所述需求裝配的構件模型的編碼信息相同時，發送所述需求裝配的構件模型在所述建筑信息模型中的位置至所述裝配式建筑構件吊裝裝置。

通過上述技術方案，采用本發明提供的裝配式建筑構件吊裝方法、裝置以及系統，預制構件是根據建立好的建筑信息模型制造的，并且預制構件植入包括編碼信息的可讀寫裝置。該方法包括：獲取待裝配的預制構件的編碼信息；接收所述需求裝配的構件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的編碼信息和所述預制構件的編碼信息相同；根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑；根據所述吊運路徑控制所述預制構件從所述初始位置移動至所述目的地位置。

該裝配式建筑構件吊裝方法、裝置以及系統建立構件信息的協調與傳遞機制，實現施工過程一體化管控，全程無需人工控制。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝方法的流程圖；

圖2是本發明另一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝方法的流程圖；

圖3是本發明另一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝方法的流程圖；

圖4是本發明一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝裝置的結構示意圖；以及

圖5是本發明一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝系統的結構示意圖。

附圖標記說明

41讀取單元42接收單元

43控制單元51裝配式建筑構件吊裝裝置

52信息管控平臺。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

圖1是本發明一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝方法的流程圖。如圖1所示，本發明提供一種裝配式建筑構件吊裝方法，該構件基于建筑信息模型預制，由起重機吊裝，該方法包括：獲取待裝配的預制構件的編碼信息，所述編碼信息包括所述預制構件的初始位置(步驟s11)；接收所述需求裝配的構件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構件的目的地位置(步驟s12)，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的編碼信息和所述預制構件的編碼信息相同；根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑(步驟s13)；根據所述吊運路徑控制所述預制構件從所述初始位置移動至所述目的地位置(步驟s14)。

優選地，所述編碼信息還包括：尺寸信息、項目信息、單位工程編碼、地上或地下工程區別碼、樓層編碼、構件類型以及數量編碼中的至少一者。

建筑信息模型可以保存在信息管控平臺中，是預先構建的即將裝配的建筑的三維模型，通過數字信息仿真模擬建筑的真實信息，其包括多個構件模型，每個構件模型對應各自的編碼信息，通過不同的編碼信息可以區分不同的構件模型。預制構件是根據建筑信息模型的構件模型制造的，每個預制構件具有與對應的構件模型相同的編碼信息。在建筑信息模型中，可以模擬建筑裝配，在需求裝配某些構件模型時，與這些構件模型的編碼信息相同的預制構件將被吊運以用來裝配建筑，而這些構件模型在建筑信息模型中的位置就是預制構件的吊運目的地位置。

預制構件在預制時，將編碼信息植入，該編碼信息可以包括預制構件的初始位置(可以放置在廠房)，該預制構件的編碼信息可以通過rfid或二維碼識別等信息傳遞方式被讀取，本發明對此并不限定。例如，如果預制構件的編碼信息保存在rfid芯片中，那么起重機將通過rfid讀寫器對編碼信息進行讀取，并可以發送到保存建筑信息模型的信息管控平臺。

此外，在預制構件被移動到目的地位置之后，該方法還可以包括發送預制構件運送完成信息，可以根據該運送完成信息對建筑信息模型進行修正，例如對對應的構件模型進行標記，以便于根據建筑信息模型提出新的需求裝配的構件模型。

圖2是本發明另一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝方法的流程圖。如圖2所示，所述根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑包括：根據所述初始位置和所述目的地位置，確定所述預制構件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標(步驟s21)；根據所述預制構件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標，確定所述預制構件的吊運路徑(步驟s22)。

上文所述的預制構件的初始位置和目的地位置都是針對于建筑本身而言的，但是由于預制構件需要使用起重機進行吊運，如果不管起重機位于建筑的方位會導致預制構件的吊運方向出現很大的偏差。因此，上述針對于建筑本身而言的初始位置和目的地位置，需要被轉換成相對于起重機的初始坐標和目的地坐標，以方便起重機進行準確的吊運操作。以上轉換過程中，只需要知道起重機相對于建筑的方位即可將預制構件相對于建筑的位置轉換為預制構件相對于起重機的位置，在此不再贅述。

圖3是本發明另一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝方法的流程圖。如圖3所示，在所述根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑之后，該方法還包括：接收所述起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度信息(步驟s31)；根據所述起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度信息確定所述起重機的撓度變形(步驟s32)；以及根據所述起重機的撓度變形修正所述吊運路徑(步驟s33)。

在獲得預制構件相對于起重機的初始坐標和目的地坐標之后，可以確定該預制構件的吊運路徑，并根據該吊運路徑吊運預制構件。但是在真正的吊運過程中，會發生起重機撓度變形，將很大程度上影響預制構件的吊運。在發生起重機撓度變形時，預制構件會偏離吊運路徑，導致有可能撞到物體。因此，本發明實施例根據起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度建立起重機撓度數學模型，通過起重機傳動系統實時反饋的起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度，計算起重機撓度變形，從而實時修正吊運路徑。

另外，在所述預制構件從所述初始位置移動至所述目的地位置之后，該方法還包括：控制所述起重機的吊鉤以調整所述預制構件的姿態，便于裝配至所述建筑中。在執行本發明的方法之前，可以對運送預制構件的吊鉤進行預處理，對不同的構件模型設置不同的調資，以便于在構件模型對應的預制構件吊運到目的地時進行吊鉤調姿。

對于將要裝配到不同樓層的不同構件，可以根據編碼信息中的樓層編碼，調整起重機的起升機構的高度，具體地，根據在所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的樓層編碼，控制所述起重機的起升機構調整至適應所述樓層編碼對應的樓層的高度。

圖4是本發明一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝裝置的結構示意圖。如圖4所示，本發明實施例還提供一種裝配式建筑構件吊裝裝置，該構件基于建筑信息模型預制，由起重機吊裝，該裝置包括：讀取單元41，用于獲取待裝配的預制構件的編碼信息，所述編碼信息包括所述預制構件的初始位置；接收單元42，用于接收所述需求裝配的構件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的編碼信息和所述預制構件的編碼信息相同；控制單元43，用于根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑；根據所述吊運路徑控制所述預制構件從所述初始位置移動至所述目的地位置。

優選地，所述編碼信息還包括：尺寸信息、項目信息、單位工程編碼、地上或地下工程區別碼、樓層編碼、構件類型以及數量編碼中的至少一者。

該裝置還可以包括發送單元(未繪示)，用于發送預制構件的編碼信息和預制構件的運送完成信息至信息管控平臺。

所述控制單元43還用于：根據所述初始位置和所述目的地位置，確定所述預制構件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標；根據所述預制構件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標，確定所述預制構件的吊運路徑。

所述接收單元42還用于接收所述起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度信息；所述控制單元43還用于根據所述起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度信息確定所述起重機的撓度變形；以及根據所述起重機的撓度變形修正所述吊運路徑。

所述控制單元43還用于：控制所述起重機的吊鉤以調整所述預制構件的姿態，便于裝配至所述建筑中。

所述控制單元43還用于：根據在所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的樓層編碼，控制所述起重機的起升機構調整至適應所述樓層編碼對應的樓層的高度。

預制構件可以包括存儲有編碼信息的rfid芯片或者二維碼貼片等，以用于讀取單元進行讀取。另外，運輸預制構件的車輛也可以包括rfid芯片或者二維碼貼片等，便于記錄與規劃車輛。

圖5是本發明一實施例提供的一種裝配式建筑構件吊裝系統的結構示意圖。如圖5所示，本發明實施例還提供一種裝配式建筑構件吊裝系統，該系統包括：上文所述的裝配式建筑構件吊裝裝置51；信息管控平臺52，該信息管控平臺52存儲有所述建筑信息模型以及所述建筑信息模型中所述構件模型的編碼信息，用于：在接收到所述裝配式建筑構件吊裝裝置51發送的所述預制構件的編碼信息時，將所述預制構件的編碼信息與需求裝配的構件模型的編碼信息比較，在所述預制構件的編碼信息與所述需求裝配的構件模型的編碼信息相同時，發送所述需求裝配的構件模型在所述建筑信息模型中的位置至所述裝配式建筑構件吊裝裝置51。

該信息管控平臺52可以與裝配式建筑構件吊裝裝置51進行交互，并進行所有對建筑信息模型的操作，例如提出需求裝配的構件模型、匹配預制構件的編碼信息和構件模型的編碼信息以及對運送完成的預制構件對應構件模型進行標記等。信息管控平臺52還可以發送控制起重機傳動系統的各種參數，例如檔位和吊運時間等等來控制起重機傳動系統的運行速度。

本發明通過讀取單元讀取預制構件的編碼信息，發送單元和接收單元與信息管控平臺進行交互，利用信息管控平臺的建筑信息模型輔助建筑的裝配，建立了包含預制構件、起重機和信息管控平臺的裝配式建筑構件吊裝系統，全程自動運行。

通過上述技術方案，采用本發明提供的裝配式建筑構件吊裝方法、裝置以及系統，預制構件是根據建立好的建筑信息模型制造的，并且預制構件植入包括編碼信息的可讀寫裝置。該方法包括：獲取待裝配的預制構件的編碼信息；接收所述需求裝配的構件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構件模型的編碼信息和所述預制構件的編碼信息相同；根據所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構件的吊運路徑；根據所述吊運路徑控制所述預制構件從所述初始位置移動至所述目的地位置。

該裝配式建筑構件吊裝方法、裝置以及系統建立構件信息的協調與傳遞機制，實現施工過程一體化管控，全程無需人工控制。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。