[发明专利]一种基于BIM的道路压实同步监控及反馈控制系统

说明书

本发明提供一种基于BIM的道路压实同步监控及反馈控制系统，包括：数据感知系统，数据传输管理系统，BIM实时监控可视化系统，压实反馈控制系统和压实机械调节控制系统。本发明基于连续压实控制技术研究，借助了BIM技术强大的三维可视化能力，建立三维同步模拟监控及反馈控制系统，实现对压实数据、压实轨迹、压实遍数、压实质量分布状态的实时监控与计算分析，同时建立压实质量反馈和控制系统，实现对压实机械工作参数的自动化反馈调节控制，有力推动实现公路的精细化建设，提高施工信息交互效率，保证压实施工的最终质量。

技术领域

本发明设计到道路建设智能化施工技术领域，尤其涉及到一种基于BIM的道路压实同步监控及反馈控制系统。

背景技术

道路建设施工中压实工序最终重要的环节之一，国内外的工程实践和试验研究都早已证明，在路基路面结构层施工时，必须采用施工机械进行认真压实，这样才能提高路基、路面结构层和路面整体的强度，增加其稳定性，以便减少甚至避免路面可能产生的多种早期损坏现象，从而大大提高路面的使用性能和使用寿命。为了确保道路压实质量满足规定要求，采用合适有效的压实度检测方法是监控压实质量的重要手段。

传统的压实质量检测方法（如环刀法、灌砂法等）存在抽样点有限、检测具有滞后性等不足，难以实时向技术及管理人员反馈出当前压实区域的压实质量状态信息，不能实现实时全面连续地压实质量检测与评价，无法满足更高质量的道路建设需求。

与此同时，随着计算机技术的快速发展，BIM（Building Information Model）技术在工程领域中得到了广泛推广和应用。基于BIM模型的三维参数化特性，若将BIM技术应用到工程施工作业中，则能够为施工过程提供一个良好的可视化、可开发的数字反馈表达环境，显著提高信息的可视化水平。

因此，在日益增加的交通荷载作用下，为了更好的适应未来的交通环境，本发明基于连续压实控制技术，实现一种实时、快速、全面的压实质量检测方法，同时借助BIM技术强大的模型三维可视化功能与参数化特性，设计开发道路压实实时同步监控与反馈控制系统，以此实现公路的精细化建设，确保施工的最终质量满足要求。

发明内容

针对现有道路建设工程中压实质量检测技术具有的检测点有限、检测时间滞后，以及质量检测结果的反馈缺乏实时性，反馈形式可视化水平较低的问题，本发明提供一种基于BIM的道路压实同步监控及反馈控制系统，基于连续压实控制技术研究，借助BIM技术强大的三维可视化能力，对道路压实过程和压实状态进行三维同步可视化模拟，实现对压实数据、压实轨迹、压实遍数、压实质量分布状态的实时监控与计算分析，同时建立压实质量反馈和控制系统，实现对压实机械工作参数的自动化反馈调节控制，以保证压实作业实现最佳压实效果。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于BIM的道路压实同步监控及反馈控制系统，包括：

数据感知系统，用于采集压实现场区域定位信息，实时采集现场压路机施工参数与振动响应，以及压路机定位数据；

数据传输管理系统，用于实时连接各系统模块，实现系统模块间的数据传输、交互与存储；

BIM实时监控可视化系统，用于构建道路及压实机械的BIM三维可视化模型，在系统平台中提供现场施工作业的数字化三维施工模拟环境，实现对压实过程的同步可视化模拟，并对道路模型的压实质量结果进行参数关联，实现对压实过程及压实质量实时监控；

压实反馈控制系统，用于对当前的压实质量进行分析计算，并针对当前压实质量及其分布，在BIM平台中自动生成压实作业的施工参数连续反馈调节方案，同步控制现场压实机械进行参数调节。

压实机械调节控制系统，用于接收反馈调节方案参数信息，转换为系统数字信号，实时连续调整现场压实机械前进速度、激振频率和幅值。

作为更进一步的优选方案，数据感知系统，包括传感器装置、GPS/北斗定位模块和传感器接收终端。