本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，具體地，涉及一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法、裝置以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

建筑信息模型(buildinginformationmodeling)是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立三維的建筑模型，通過數(shù)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(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性八大特點。

裝配式建筑是指用預制的構(gòu)件在工地裝配而成的建筑。大量的建筑部品由車間生產(chǎn)加工完成，現(xiàn)場大量的裝配作業(yè)，比原始現(xiàn)澆作業(yè)大大減少。

本申請發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的上述方案具有以下缺陷：現(xiàn)有裝配式建筑的預制構(gòu)件的吊裝基本為人工干預，構(gòu)件吊裝需要起重機司機或地面指揮的實際經(jīng)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(tǒng)進行交互。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法、裝置以及系統(tǒng)，該裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法、裝置以及系統(tǒng)建立構(gòu)件信息的協(xié)調(diào)與傳遞機制，實現(xiàn)施工過程一體化管控，全程無需人工控制。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法，該構(gòu)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(gòu)件的編碼信息，所述編碼信息包括所述預制構(gòu)件的初始位置；接收所述需求裝配的構(gòu)件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構(gòu)件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息和所述預制構(gòu)件的編碼信息相同；根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構(gòu)件的吊運路徑；根據(jù)所述吊運路徑控制所述預制構(gòu)件從所述初始位置移動至所述目的地位置。

優(yōu)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(qū)別碼、樓層編碼、構(gòu)件類型以及數(shù)量編碼中的至少一者。

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

優(yōu)選地，在所述根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構(gòu)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(jù)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(jù)所述起重機的撓度變形修正所述吊運路徑。

優(yōu)選地，在所述預制構(gòu)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(diào)整所述預制構(gòu)件的姿態(tài)，便于裝配至所述建筑中。

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

本發(fā)明實施例還提供一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝裝置，該構(gòu)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(gòu)件的編碼信息，所述編碼信息包括所述預制構(gòu)件的初始位置；接收單元，用于接收所述需求裝配的構(gòu)件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構(gòu)件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息和所述預制構(gòu)件的編碼信息相同；控制單元，用于根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構(gòu)件的吊運路徑；根據(jù)所述吊運路徑控制所述預制構(gòu)件從所述初始位置移動至所述目的地位置。

優(yōu)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(qū)別碼、樓層編碼、構(gòu)件類型以及數(shù)量編碼中的至少一者。

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

優(yōu)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(jù)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(jù)所述起重機的撓度變形修正所述吊運路徑。

優(yōu)選地，所述控制單元還用于：控制所述起重機的吊鉤以調(diào)整所述預制構(gòu)件的姿態(tài)，便于裝配至所述建筑中。

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

本發(fā)明實施例還提供一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：上文所述的裝配式建筑構(gòu)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(gòu)件模型的編碼信息，用于：在接收到所述裝配式建筑構(gòu)件吊裝裝置發(fā)送的所述預制構(gòu)件的編碼信息時，將所述預制構(gòu)件的編碼信息與需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息比較，在所述預制構(gòu)件的編碼信息與所述需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息相同時，發(fā)送所述需求裝配的構(gòu)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(gòu)件吊裝裝置。

通過上述技術(shù)方案，采用本發(fā)明提供的裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法、裝置以及系統(tǒng)，預制構(gòu)件是根據(jù)建立好的建筑信息模型制造的，并且預制構(gòu)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(gòu)件的編碼信息；接收所述需求裝配的構(gòu)件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構(gòu)件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息和所述預制構(gòu)件的編碼信息相同；根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構(gòu)件的吊運路徑；根據(jù)所述吊運路徑控制所述預制構(gòu)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(gòu)件吊裝方法、裝置以及系統(tǒng)建立構(gòu)件信息的協(xié)調(diào)與傳遞機制，實現(xiàn)施工過程一體化管控，全程無需人工控制。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)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(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)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(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明另一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明另一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法的流程圖；

圖4是本發(fā)明一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖5是本發(fā)明一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(gòu)件吊裝裝置

52信息管控平臺。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)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(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

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

優(yōu)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(qū)別碼、樓層編碼、構(gòu)件類型以及數(shù)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(gòu)建的即將裝配的建筑的三維模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑的真實信息，其包括多個構(gòu)件模型，每個構(gòu)件模型對應各自的編碼信息，通過不同的編碼信息可以區(qū)分不同的構(gòu)件模型。預制構(gòu)件是根據(jù)建筑信息模型的構(gòu)件模型制造的，每個預制構(gòu)件具有與對應的構(gòu)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(gòu)件模型時，與這些構(gòu)件模型的編碼信息相同的預制構(gòu)件將被吊運以用來裝配建筑，而這些構(gòu)件模型在建筑信息模型中的位置就是預制構(gòu)件的吊運目的地位置。

預制構(gòu)件在預制時，將編碼信息植入，該編碼信息可以包括預制構(gòu)件的初始位置(可以放置在廠房)，該預制構(gòu)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(fā)明對此并不限定。例如，如果預制構(gòu)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(fā)送到保存建筑信息模型的信息管控平臺。

此外，在預制構(gòu)件被移動到目的地位置之后，該方法還可以包括發(fā)送預制構(gòu)件運送完成信息，可以根據(jù)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(gòu)件模型進行標記，以便于根據(jù)建筑信息模型提出新的需求裝配的構(gòu)件模型。

圖2是本發(fā)明另一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法的流程圖。如圖2所示，所述根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構(gòu)件的吊運路徑包括：根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置，確定所述預制構(gòu)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(jù)所述預制構(gòu)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(gòu)件的吊運路徑(步驟s22)。

上文所述的預制構(gòu)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(gòu)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(gòu)件的吊運方向出現(xiàn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(gòu)件相對于建筑的位置轉(zhuǎn)換為預制構(gòu)件相對于起重機的位置，在此不再贅述。

圖3是本發(fā)明另一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法的流程圖。如圖3所示，在所述根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構(gòu)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(jù)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(jù)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(gòu)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(gòu)件的吊運路徑，并根據(jù)該吊運路徑吊運預制構(gòu)件。但是在真正的吊運過程中，會發(fā)生起重機撓度變形，將很大程度上影響預制構(gòu)件的吊運。在發(fā)生起重機撓度變形時，預制構(gòu)件會偏離吊運路徑，導致有可能撞到物體。因此，本發(fā)明實施例根據(jù)起重機的吊重、變幅幅度以及起升高度建立起重機撓度數(shù)學模型，通過起重機傳動系統(tǒng)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(gòu)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(diào)整所述預制構(gòu)件的姿態(tài)，便于裝配至所述建筑中。在執(zhí)行本發(fā)明的方法之前，可以對運送預制構(gòu)件的吊鉤進行預處理，對不同的構(gòu)件模型設(shè)置不同的調(diào)資，以便于在構(gòu)件模型對應的預制構(gòu)件吊運到目的地時進行吊鉤調(diào)姿。

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

圖4是本發(fā)明一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明實施例還提供一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝裝置，該構(gòu)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(gòu)件的編碼信息，所述編碼信息包括所述預制構(gòu)件的初始位置；接收單元42，用于接收所述需求裝配的構(gòu)件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構(gòu)件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息和所述預制構(gòu)件的編碼信息相同；控制單元43，用于根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構(gòu)件的吊運路徑；根據(jù)所述吊運路徑控制所述預制構(gòu)件從所述初始位置移動至所述目的地位置。

優(yōu)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(qū)別碼、樓層編碼、構(gòu)件類型以及數(shù)量編碼中的至少一者。

該裝置還可以包括發(fā)送單元(未繪示)，用于發(fā)送預制構(gòu)件的編碼信息和預制構(gòu)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(jù)所述初始位置和所述目的地位置，確定所述預制構(gòu)件相對于所述起重機的初始坐標和目的地坐標；根據(jù)所述預制構(gòu)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(gòu)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(jù)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(jù)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(diào)整所述預制構(gòu)件的姿態(tài)，便于裝配至所述建筑中。

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

預制構(gòu)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(gòu)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(guī)劃車輛。

圖5是本發(fā)明一實施例提供的一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本發(fā)明實施例還提供一種裝配式建筑構(gòu)件吊裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：上文所述的裝配式建筑構(gòu)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(gòu)件模型的編碼信息，用于：在接收到所述裝配式建筑構(gòu)件吊裝裝置51發(fā)送的所述預制構(gòu)件的編碼信息時，將所述預制構(gòu)件的編碼信息與需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息比較，在所述預制構(gòu)件的編碼信息與所述需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息相同時，發(fā)送所述需求裝配的構(gòu)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(gòu)件吊裝裝置51。

該信息管控平臺52可以與裝配式建筑構(gòu)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(gòu)件模型、匹配預制構(gòu)件的編碼信息和構(gòu)件模型的編碼信息以及對運送完成的預制構(gòu)件對應構(gòu)件模型進行標記等。信息管控平臺52還可以發(fā)送控制起重機傳動系統(tǒng)的各種參數(shù)，例如檔位和吊運時間等等來控制起重機傳動系統(tǒng)的運行速度。

本發(fā)明通過讀取單元讀取預制構(gòu)件的編碼信息，發(fā)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(gòu)件、起重機和信息管控平臺的裝配式建筑構(gòu)件吊裝系統(tǒng)，全程自動運行。

通過上述技術(shù)方案，采用本發(fā)明提供的裝配式建筑構(gòu)件吊裝方法、裝置以及系統(tǒng)，預制構(gòu)件是根據(jù)建立好的建筑信息模型制造的，并且預制構(gòu)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(gòu)件的編碼信息；接收所述需求裝配的構(gòu)件模型在所述建筑信息模型中的位置作為所述預制構(gòu)件的目的地位置，其中所述建筑信息模型中需求裝配的構(gòu)件模型的編碼信息和所述預制構(gòu)件的編碼信息相同；根據(jù)所述初始位置和所述目的地位置確定所述預制構(gòu)件的吊運路徑；根據(jù)所述吊運路徑控制所述預制構(gòu)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(gòu)件吊裝方法、裝置以及系統(tǒng)建立構(gòu)件信息的協(xié)調(diào)與傳遞機制，實現(xiàn)施工過程一體化管控，全程無需人工控制。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)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(shù)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(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)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(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。