[发明专利]一种基于物联网技术的建筑同步顶升控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网技术的建筑同步顶升控制方法，接收传感器现场采集的压力、应力、位移和角度数据，应用于建筑体及顶升机构的三维虚拟现实模型中；基于所述三维虚拟现实模型进行平行实验，得到下一步的最佳顶升策略；根据所述最佳顶升策略，向顶升机构控制模块发送顶升控制指令；重复执行该过程直至完成顶升。本发明在建筑物顶升系统的顶层工作，提供智能化的预警及精准控制策略，无需改变顶升系统的固有硬件结构。

技术领域

本发明属于建筑同步顶升控制领域，具体涉及一种基于物联网技术的建筑同步顶升控制方法及系统。

背景技术

随着我国经济社会的大跨越发展以及城镇化基础设施程度的进一步深入完善，城市改造及城市规划的热潮逐渐兴起，建筑迁移技术得到了飞速发展。建筑物顶升作为建筑物迁移中的一个关键步骤，面临巨大的挑战，如何精确、高效和安全的完成顶升过程是目前亟待解决的问题。

目前，基于智能方法的顶升系统虽有所发展，但相对不完善，比如既有专利“一种建筑物顶升系统和顶升方法CN201210268988.0”“基于计算机控制的桥梁整体置换液压同步顶升装置CN201320344094.5”，所述方法仅仅提供了基于计算机的控制方法，只侧重于顶升机构的控制，而无法通过模拟仿真实验提供详细的顶升方案，也无法实时监控异常情况的发生。既有文献(硕士毕业论文“液压同步顶升系统设计及控制策略研究”)研究了建筑的顶升系统及方法并进行了仿真模拟，但其仿真模拟侧重于顶升机构的局部模拟，且是基于数学方法的简化模拟，无法对建筑物顶升的复杂动态过程进行全局一体化仿真，也无法对建筑物顶升过程中全部细节进行3D刻画，从而无法对现实中的顶升过程进行精确复现，也无法提供合理的全过程动态顶升方案。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网技术的建筑同步顶升控制系统及方法，通过各种智能传感器、无线传输模块、三维激光扫描器等设备，并结合最新的BIM技术，将建筑信息模型与顶升过程相结合，在BIM模型中进行实时监控及平行实验，监控建筑及顶升机构的各种信息和异常情况，获取每一个执行周期的最佳顶升行程，最后实现同步顶升过程的智能化精准控制。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于物联网技术的建筑同步顶升控制方法，包括以下步骤：

接收传感器现场采集的压力、应力、位移和角度数据，应用于建筑体及顶升机构的三维虚拟现实模型中；

基于所述三维虚拟现实模型和现场采集的数据进行平行实验，得到第一个执行周期的最佳顶升策略；

根据所述最佳顶升策略，向顶升机构控制模块发送顶升控制指令，进入下一执行周期；重复进行平行实验和顶升，直至完成整个顶升行程。

进一步地，所述三维虚拟现实模型的构建方法包括：

获取建筑及顶升机构的点云数据；

基于所述点云数据对建筑体和顶升机构进行三维重构；

添加建筑构件及顶升机构的施工设施信息。

进一步地，所述建筑构件包括屋架、梁、板、柱和墙等施工设施信息包括构件的几何数据、物理信息以及构件之间的相互作用关系，顶升机构的施工设施信息包括其产品型号、使用寿命、强度和损耗情况等参数。

进一步地，所述根据平行实验确定顶升策略包括：

将顶升过程划分为多个周期，位移传感器、压力传感器、应力传感器和角度传感器的安装位置均匹配到模型的相应位置上；

通过三维实体有限元仿真分析方法，模拟在千斤顶处施加向上变化的强迫位移；

分析在不同位移和顶升速度时建筑表面变形和应力分布特征，获取最优的理论控制参数，即下一执行周期的最佳顶升行程；