本發(fā)明屬于裝配式建筑施工領(lǐng)域，具體涉及一種智能行車系統(tǒng)及造樓機(jī)。

背景技術(shù)：

1、裝配式建筑是指在預(yù)制件廠提前加工生產(chǎn)好預(yù)制構(gòu)件，并將其運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝的新型建筑方式。與傳統(tǒng)施工方式相比，它有節(jié)省資源、縮短工期、減少污染、綠色節(jié)能、性能提升等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到青睞。而裝配式建筑施工高度依賴塔吊吊運(yùn)預(yù)制構(gòu)件，塔吊司機(jī)工作強(qiáng)度高，危險(xiǎn)性大；預(yù)制構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程依靠人工指揮，效率低且易出錯(cuò)。

2、綜上，傳統(tǒng)裝配式建筑的吊運(yùn)依靠塔吊進(jìn)行，有費(fèi)用高、高度依賴人工、難以精準(zhǔn)定位等缺點(diǎn)。與此同時(shí)，裝配式建筑與造樓機(jī)的結(jié)合能大大加快建造速度和數(shù)字化程度，因此，亟需一種適用于造樓機(jī)的新型智能行車，運(yùn)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能化技術(shù)提高安全性，減輕施工人員的工作強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種智能行車系統(tǒng)及造樓機(jī)，減小裝配式建筑施工過(guò)程中對(duì)塔吊的依賴，降低吊運(yùn)人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率和安全性。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種智能行車系統(tǒng)，包括智能行車和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

4、所述智能行車的軌道安裝在造樓機(jī)支撐結(jié)構(gòu)上，吊裝范圍覆蓋整個(gè)施工區(qū)域；

5、所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括構(gòu)件信息庫(kù)、bim數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)、數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)、構(gòu)件調(diào)度系統(tǒng)和智能行車管控系統(tǒng)；其中：

6、所述構(gòu)件信息庫(kù)，用于基于裝配式建筑bim模型為每個(gè)預(yù)制構(gòu)件賦唯一編碼；

7、所述bim數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)，用于基于裝配式建筑bim模型建立構(gòu)件目標(biāo)位置的局部坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)，為智能行車坐標(biāo)轉(zhuǎn)換提供前置條件，并根據(jù)裝配式建筑bim模型中各個(gè)預(yù)制構(gòu)件的位置，生成多個(gè)吊裝方案；

8、所述數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)，用于構(gòu)建施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字孿生模型，根據(jù)所生成的多個(gè)吊裝方案對(duì)智能行車吊裝過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，并根據(jù)預(yù)設(shè)的安全要求和傾向性要求得到最優(yōu)化吊裝順序；

9、所述構(gòu)件調(diào)度系統(tǒng)，用于通過(guò)最優(yōu)化吊裝順序，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)庫(kù)存與吊裝速度判斷構(gòu)件需求工期，以及根據(jù)當(dāng)前已安裝的構(gòu)件數(shù)量和位置提取下一步需要使用的構(gòu)件型號(hào)和數(shù)量，進(jìn)而對(duì)構(gòu)件廠發(fā)出運(yùn)輸調(diào)度指令，并對(duì)構(gòu)件出廠、在途、吊運(yùn)全過(guò)程位置與運(yùn)送順序監(jiān)測(cè)，識(shí)別順序不當(dāng)?shù)臉?gòu)件并報(bào)警；

10、所述智能行車管控系統(tǒng)，用于基于數(shù)字孿生原理將所述智能行車的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，通過(guò)可視化操作界面對(duì)所述智能行車進(jìn)行控制；且若當(dāng)前工序上的構(gòu)件與預(yù)設(shè)的最優(yōu)化吊裝順序不符，則在顯示屏上發(fā)出警報(bào)，提示構(gòu)件錯(cuò)誤。

11、進(jìn)一步的，所述智能行車包括智能行車本體和智能旋轉(zhuǎn)吊鉤；

12、所述智能行車本體起到吊運(yùn)功能；

13、所述智能旋轉(zhuǎn)吊鉤內(nèi)設(shè)置有獨(dú)立回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)設(shè)備并配備有角度傳感器，使智能旋轉(zhuǎn)吊鉤具有360°循環(huán)旋轉(zhuǎn)功能，并實(shí)時(shí)回傳角度信息以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)角度控制；

14、在實(shí)際吊運(yùn)中，所述智能旋轉(zhuǎn)吊鉤根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的目標(biāo)位置擺放方式在水平變位途中自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

15、進(jìn)一步的，所述智能行車設(shè)有附屬傳感器，包括風(fēng)速傳感器、應(yīng)力應(yīng)變傳感器和降雨傳感器，用于監(jiān)測(cè)風(fēng)速、應(yīng)力與降雨，以便檢測(cè)到異常情況時(shí)發(fā)出警報(bào)。

16、進(jìn)一步的，預(yù)制構(gòu)件的編碼數(shù)據(jù)包括預(yù)制構(gòu)件的尺寸、重量、生產(chǎn)日期、所在項(xiàng)目、目標(biāo)樓層與位置。

17、進(jìn)一步的，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是將預(yù)制構(gòu)件從裝配式建筑bim模型里面導(dǎo)出的絕對(duì)坐標(biāo)系，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖上的智能行車安裝位置的預(yù)設(shè)原點(diǎn)，轉(zhuǎn)換為智能行車所使用的xyz三軸坐標(biāo)系。

18、進(jìn)一步的，所述數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)輸出仿真結(jié)果，指導(dǎo)吊裝任務(wù)；所述仿真結(jié)果包括吊運(yùn)時(shí)間、碰撞風(fēng)險(xiǎn)度、大小車運(yùn)行里程、吊鉤起降里程和能耗。

19、進(jìn)一步的，生成多個(gè)吊裝方案，得到最優(yōu)化吊裝順序，包括：

20、根據(jù)裝配式建筑bim模型中各個(gè)預(yù)制構(gòu)件的位置，結(jié)合若干臺(tái)智能行車吊運(yùn)時(shí)互相之間可能產(chǎn)生的干涉情況，生成多個(gè)吊裝順序；該吊裝順序保證吊裝時(shí)構(gòu)件按照先后順序合理吊裝，同時(shí)保證若干臺(tái)智能行車不會(huì)出現(xiàn)爭(zhēng)搶工作面的情況；

21、每隔固定時(shí)間計(jì)算一次空間軌跡的最近空間距離；

22、累加所有最近空間距離，得到最優(yōu)化吊裝順序。

23、進(jìn)一步的，構(gòu)件調(diào)度系統(tǒng)涉及移動(dòng)端以及客戶端，包括以下功能：(1)消息通知：當(dāng)識(shí)別到異常順序或者設(shè)備狀態(tài)異常時(shí)，立即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)箱移動(dòng)端與客戶端推送報(bào)警消息；(2)調(diào)度任務(wù)下達(dá)：根據(jù)當(dāng)前正在進(jìn)行的吊裝進(jìn)度，結(jié)合在途的構(gòu)件數(shù)量以及施工進(jìn)度，對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家付出調(diào)度任務(wù)；(3)構(gòu)件位置獲取：通過(guò)行車的傳感器實(shí)時(shí)收集構(gòu)件位置；(4)信息反饋：綜合以上信息以及日常運(yùn)維信息，供工作人員實(shí)時(shí)查詢；

24、通過(guò)配套的監(jiān)測(cè)軟件，直觀顯示當(dāng)前登記在案的貨運(yùn)車輛實(shí)時(shí)位置，顯示其運(yùn)輸?shù)臉?gòu)件型號(hào)與數(shù)量信息。

25、進(jìn)一步的，所述智能行車管控系統(tǒng)匯總電氣設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，指導(dǎo)安全吊運(yùn)以及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)收集智能行車運(yùn)維信息并對(duì)其進(jìn)行分析比對(duì)，記錄行車的大車、小車、卷筒每日運(yùn)行里程與能耗，分析每日、每周、每月、每年的區(qū)別與缺失，生成智能行車運(yùn)行維護(hù)報(bào)告，指導(dǎo)智能行車維護(hù)保養(yǎng)。

26、第二方面，本發(fā)明提供一種造樓機(jī)，該造樓機(jī)包括上述中任意一項(xiàng)所述的智能行車系統(tǒng)。

27、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

28、本發(fā)明提供一種智能行車系統(tǒng)，包括智能行車和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，智能行車吊運(yùn)由數(shù)字化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，不再依賴現(xiàn)場(chǎng)施工人員，降低工人工作量；針對(duì)每個(gè)構(gòu)件的終點(diǎn)目標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化路徑運(yùn)送，降低能耗，提高效率；吊運(yùn)前對(duì)全過(guò)程進(jìn)行仿真，提前得出風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并做好準(zhǔn)備；構(gòu)件調(diào)度自動(dòng)進(jìn)行，對(duì)物流狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，數(shù)字化程度高，數(shù)據(jù)清楚可查；通過(guò)累計(jì)數(shù)據(jù)判斷行車維護(hù)保養(yǎng)時(shí)機(jī)，精準(zhǔn)維護(hù)，提高設(shè)備安全性。

技術(shù)特征：

1.一種智能行車系統(tǒng)，其特征在于，包括智能行車和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能行車系統(tǒng)，其特征在于，所述智能行車包括智能行車本體和智能旋轉(zhuǎn)吊鉤；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能行車系統(tǒng)，其特征在于，所述智能行車設(shè)有附屬傳感器，包括風(fēng)速傳感器、應(yīng)力應(yīng)變傳感器和降雨傳感器，用于監(jiān)測(cè)風(fēng)速、應(yīng)力與降雨，以便檢測(cè)到異常情況時(shí)發(fā)出警報(bào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能行車系統(tǒng)，其特征在于，預(yù)制構(gòu)件的編碼數(shù)據(jù)包括預(yù)制構(gòu)件的尺寸、重量、生產(chǎn)日期、所在項(xiàng)目、目標(biāo)樓層與位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能行車系統(tǒng)，其特征在于，所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是將預(yù)制構(gòu)件從裝配式建筑bim模型里面導(dǎo)出的絕對(duì)坐標(biāo)系，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖上的智能行車安裝位置的預(yù)設(shè)原點(diǎn)，轉(zhuǎn)換為智能行車所使用的xyz三軸坐標(biāo)系。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能行車系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)輸出仿真結(jié)果，指導(dǎo)吊裝任務(wù)；所述仿真結(jié)果包括吊運(yùn)時(shí)間、碰撞風(fēng)險(xiǎn)度、大小車運(yùn)行里程、吊鉤起降里程和能耗。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能行車系統(tǒng)，其特征在于，生成多個(gè)吊裝方案，得到最優(yōu)化吊裝順序，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能行車系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)件調(diào)度系統(tǒng)涉及移動(dòng)端以及客戶端，包括以下功能：(1)消息通知：當(dāng)識(shí)別到異常順序或者設(shè)備狀態(tài)異常時(shí)，立即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)箱移動(dòng)端與客戶端推送報(bào)警消息；(2)調(diào)度任務(wù)下達(dá)：根據(jù)當(dāng)前正在進(jìn)行的吊裝進(jìn)度，結(jié)合在途的構(gòu)件數(shù)量以及施工進(jìn)度，對(duì)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家付出調(diào)度任務(wù)；(3)構(gòu)件位置獲取：通過(guò)行車的傳感器實(shí)時(shí)收集構(gòu)件位置；(4)信息反饋：綜合以上信息以及日常運(yùn)維信息，供工作人員實(shí)時(shí)查詢；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能行車系統(tǒng)，其特征在于，所述智能行車管控系統(tǒng)匯總電氣設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，指導(dǎo)安全吊運(yùn)以及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)收集智能行車運(yùn)維信息并對(duì)其進(jìn)行分析比對(duì)，記錄行車的大車、小車、卷筒每日運(yùn)行里程與能耗，分析每日、每周、每月、每年的區(qū)別與缺失，生成智能行車運(yùn)行維護(hù)報(bào)告，指導(dǎo)智能行車維護(hù)保養(yǎng)。

10.一種造樓機(jī)，其特征在于，該造樓機(jī)包括權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的智能行車系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種智能行車系統(tǒng)及造樓機(jī)，用于裝配式建筑施工領(lǐng)域，該智能行車系統(tǒng)包括智能行車和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；智能行車的軌道安裝在造樓機(jī)支撐結(jié)構(gòu)上，吊裝范圍覆蓋整個(gè)施工區(qū)域；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括構(gòu)件信息庫(kù)、BIM數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)、數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)、構(gòu)件調(diào)度系統(tǒng)和智能行車管控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)吊運(yùn)自動(dòng)化精準(zhǔn)起落，吊運(yùn)過(guò)程預(yù)先模擬，危險(xiǎn)報(bào)警和智能調(diào)度。本發(fā)明的智能行車系統(tǒng)包括智能行車和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，智能行車吊運(yùn)由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，不再依賴現(xiàn)場(chǎng)施工人員；可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化路徑運(yùn)送，提高效率；構(gòu)件調(diào)度自動(dòng)進(jìn)行，對(duì)物流狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，數(shù)字化程度高，數(shù)據(jù)清楚可查；通過(guò)累計(jì)數(shù)據(jù)判斷行車維護(hù)保養(yǎng)時(shí)機(jī)，精準(zhǔn)維護(hù)，提高設(shè)備安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：王開(kāi)強(qiáng),孫慶,楊輝,劉恒,李鐘谷,林琦,李霞,趙金明,熊慎敏,廖春雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中建三局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17