[发明专利]计划和/或控制和/或模拟施工机械的运行的方法及设备

说明书

本发明涉及一种计划和/或控制和/或模拟施工机械、特别是起重机形式的施工机械的运行的方法及装置，其使用包括待架设和/或待作业的结构的数字信息的结构数据模型。本发明还涉及可链接到此类结构数据模型和/或可利用此类结构数据模型进行控制的施工机械。根据本发明，包括不同施工机械模型的数字化信息的施工机械数据模型被链接到结构数据模型或BIM；在计划过程中已经考虑到可用施工机械的特性；用于训练施工机械任务的模拟器使用结构数据模型进行配置；在特定控制功能方面，施工机械的控制器适用于结构数据模型。

本发明涉及一种计划和/或控制和/或模拟施工机械、特别是旋转式塔式起重机等起重机形式的施工机械的运行的方法及装置，其使用包括待架设和/或待作业的结构的数字化信息的结构数据模型。本发明还涉及可链接到此类结构数据模型和/或可利用此类结构数据模型进行控制的施工机械本身。本发明最后涉及利用此类结构数据模型来模拟和/或遥控施工机械的模拟器和/或遥控器。

最近几年，数字化结构数据模型已被用于与结构有关的所有行业，用来结构的规划、架设、作业和检查。为此开发的方法被称为建筑信息建模。关于待架设和/或待作业结构的数字化信息被包含在名为BIM模型的该数据库中。这样的结构数据模型或BIM模型作为规则计算机可读文件或文件集合，并偶尔处理用于处理此类文件的计算机程序模块，其中信息和特征以数字化数据的形式描述待架设或待作业的结构及其相关特性。这种结构数据模型具体可以包含用于结构和/或其施工工地可视化的二维、三维或多维CAD数据，以及关于结构的其他相关信息，例如其架设时间表、关于周围基础设施的信息(如道路、能源和水务设施)或关于结构架设或作业所需辅助材料的物流信息。施工体积、结构高度、高度方向上的范围尺寸、材料体积(如所需的混凝土体积、砖块体积)等结构参数或钢梁、预制施工构件等单个结构部件的施工构件重量通常作为特征结构数据而被包含。结构数据模型及其文件或文件集合往往是可发送的并/或具有网络能力，以便提供给不同的施工参与者。

结构架设中的许多过程都是利用这种结构数据模型借助计算机进行处理的，例如，建筑师在传统的施工规划中编制草案并借助CAD系统绘制施工规划，然后可以根据CAD图纸为数量的确定做准备，以便计算成本，或者可以将规划提交给其他专业工程师、消防安全检查员或主管机关。如果规划发生变化，则对图纸进行更改并与参与者协调，对数量的确定进行调整并对成本的计算进行修改，而使用集成BIM模型使一切都变得更加简单，并且部分内容由可以通过能够访问结构数据模型数据的软件模块自动完成。

由于这个原因，有人建议将与起重机运行有关的数据链接到BIM或结构数据模型。例如，文件WO 2016/019158 A1描述了一种方法，通过该方法，利用将由起重机移动的施工构件生成的包含所需起重机调度信息的起重机运行数据、时间线或时间表来更新BIM模型，并整合到BIM环境的数据模型中。然后，数据模型可以根据生成的时间线更新更多的BIM功能。

文件WO 2013/006625 A1进一步描述了一种在施工工地操纵起重机并利用来自BIM模型的数据的方法，将借助绝对位置传感器确定的起重机吊钩全局三维坐标与表征待架设结构和结构部件位置并存储在BIM中的全局三维坐标进行相互比较。

结果，先前提供的起重机与BIM模型的链接的功能性增益有限。迄今为止，尤其无法在起重机或挖掘机等施工机械的控制以及利用BIM模型进行操作方面获得任何巨大优势。

因此，本发明的基本目的是提供一种施工机械与其在结构数据模型中的操作的改进集成和/或施工机械与这种结构数据模型的改进链接，以避免现有技术的缺点并优选地进一步发展后者。特别是通过与BIM模型的改进链接，应实现对施工机械的更有效和更安全的控制。

根据本发明，所述目的通过权利要求1所述的方法、权利要求21所述的装置、权利要求44所述的施工机械、权利要求49所述的模拟器、权利要求52所述的遥控器和权利要求53所述的软件程序产品实现。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。