【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及橋梁智能建造，具體為一種基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法及系統。
技術介紹
1、在連續剛構橋合龍施工領域，隨著技術的不斷進步，對施工方法和控制系統的要求也在不斷提高。傳統的施工方法主要依賴于人工操作、經驗判斷以及各種外部條件的影響，這使得施工過程面臨著許多挑戰，尤其是在精度和效率方面。尤其在合龍頂推作業中，傳統的控制模式顯得尤為不足。
2、傳統的合龍頂推施工通常依賴于現場技術人員的經驗。作業過程中，技術員通過對講機協調各個千斤頂的啟動和停止，這種方式不僅需要現場人員具備較高的專業素養，也存在溝通不暢、反應延遲等問題。此外，各個測量員負責不同觀測點的數據采集與分析，這種手動方式不僅耗時耗力，而且容易在數據統計和傳遞過程中出現誤差。
3、在頂推過程中，任何一個環節的失誤都可能導致整體施工質量的下降。例如，如果某個千斤頂出現漏油或崩脫落等情況，傳統的手動控制方式無法實現快速響應。這種情況下，施工安全性會受到嚴重威脅，甚至可能導致事故的發生。因此，傳統施工方法對技術的依賴程度高，而這種依賴又無法保證其穩定性和可靠性。
4、隨著工程建設需求的增加，橋梁的跨度越來越大，對施工精度和效率的要求也隨之提高。在合龍作業中，任何微小的位移或偏差都可能會造成結構的應力集中，從而影響橋梁的整體性能。因此，如何實現高精度的施工控制成為了業內亟待解決的問題。
5、為了提高施工效率，施工團隊需要在較短的時間內完成合龍作業，但傳統方法的低效率使得這一目標難以實現。施工延誤不僅會增加項目成
6、自動化控制系統的引入，可以有效地解決傳統方法中的諸多問題。通過引入先進的傳感技術和數據分析算法，自動化控制系統能夠實時監控各個千斤頂的工作狀態，并根據實際情況進行自動調整。這種系統不僅可以實現對頂推過程的精準控制，還能夠實時反饋各個觀測點的位移數據，確保整個施工過程的安全與高效。
7、例如，采用傳感器實時監測每個千斤頂的壓力和位移，當發現某個千斤頂出現異常情況時，系統能夠立即發出警報并自動調整其他千斤頂的工作狀態。這種智能化的反饋機制可以大大提高施工安全性，減少人為失誤的可能性。
8、在合龍施工中，安全是重中之重。自動化控制系統不僅能提高施工效率，也提供了一種新的安全保障手段。在傳統方法中，技術員和測量員的操作和判斷都是基于個人經驗，而人工操作不可避免地存在一定的風險。引入自動化系統后，施工過程中的各類數據將通過傳感器實時收集，系統能夠迅速做出反應，及時修正施工過程中的潛在風險。
9、例如，當系統檢測到某個千斤頂的油壓異常，或者出現漏油現象時，系統會立即記錄該數據并通知相關人員進行檢查。同時，系統還能夠自動調整其他千斤頂的壓力，以保持整體頂推的平衡。這種自動化的安全防控措施在傳統方法中是難以實現的，能夠有效降低施工過程中發生事故的可能性。
10、展望未來，隨著人工智能、大數據和物聯網技術的進一步發展，合龍施工的自動化控制系統將會更加智能化和精準化。未來的施工設備可能會集成更多的傳感器，形成一個全面的監測網絡，實現對整個施工環境的全面了解。?此外，施工團隊也可以利用數據分析技術，對歷史施工數據進行深入分析，從而優化施工方案和流程，提高施工效率和質量。通過學習歷史數據，系統能夠預測潛在的施工風險，為施工決策提供科學依據。
11、在連續剛構橋合龍施工領域，傳統的施工方法和控制系統已難以滿足現代工程對高精度、高效率和安全性的要求。引入自動化控制系統，不僅能夠提升施工效率，確保施工精度，更能夠在施工過程中提供更為有效的安全保障。未來，隨著技術的不斷發展，合龍施工將朝著更加智能化和自動化的方向邁進，為橋梁建設帶來新機遇和挑戰。
12、近年來，隨著數字孿生技術的快速發展，其在橋梁建設領域的應用逐漸受到關注。數字孿生技術通過構建物理實體的虛擬映射，實現實體與虛擬模型之間的實時交互和反饋，為橋梁合龍頂推作業過程的智能化控制與風險防控提供了新的思路和方法。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的問題，本專利技術提出了一種基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法及系統。該方法通過研發構建基于數字孿生的智能控制系統，依托合龍頂推數字孿生智能控制平臺，實現現場智能油泵設備組與測點坐標自動監測設備組的聯動，采用先進的合龍頂推協同智能控制算法，同步實施合龍頂推智能控制、觀測點坐標數據自動巡回觀測解析以及頂推風險實時智能防控。這一創新性的技術方案旨在實現少人化、智能化、高精度地合龍頂推作業，并保證橋體內力的均衡，從而提升連續剛構橋合龍施工的質量和效率。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，所述智能控制方法是通過研發構建基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制系統，依托合龍頂推數字孿生智能控制平臺，聯動現場智能油泵設備組與測點坐標自動監測設備組，采用合龍頂推協同智能控制算法，同步實施合龍頂推智能控制、觀測點坐標數據自動巡回觀測解析以及頂推風險實時智能防控，實現少人化、智能化、高精度地合龍頂推作業，并使橋體內力均衡，所述智能控制方法包括以下步驟：
4、（1）構建基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制系統，包括包括合龍頂推智能監控設備體系、云端數據庫、合龍頂推協同智能控制算法、有限元位移超限糾偏模擬及預案和合龍頂推數字孿生智能控制平臺；
5、（2）智能設備布設安裝；根據合龍段數量及方案布設安裝合龍頂推智能監控設備，包括各合龍段的智能頂推油泵連接與千斤頂安裝，觀測點的觀測棱鏡布置，設置測點基站上的測量機器人以多點位測量模式對相關測點進行巡回測量及配置無線終端設備將測點測量數據上傳云端數據庫，并對孿生空間中和現實中的各設備進行匹配編號；開啟運行合龍頂推數字孿生智能控制平臺；
6、（3）多合龍段頂推任務創建并預頂推；現場就緒后，在合龍時段內，根據監控單位給的頂推力值，在合龍頂推數字孿生智能控制平臺中創建多合龍段同步分級頂推任務；點擊啟動預頂推的按鈕，各合龍段頂推設備同步啟動預頂推，完成千斤頂貼緊傳力桿的操作，并檢查現場貼緊情況；
7、（4）多合龍段協同頂推智能控制；預頂推現場檢查的同時，在合龍頂推數字孿生智能控制平臺中查看各千斤頂壓力值；若無異常，在平臺上點擊啟動頂推的按鈕，開始多合龍段分級同步頂推任務，進入第一級同步等力等速頂推控制；控制指令同步發送到各合龍段的智能油泵設備并響應執行，各千斤頂同步等力等速頂推；頂推力達到第一級力值后，自動穩壓進入持荷觀測階段；觀測期結束后若各數據無異常警示，自動進入下一級頂推與觀測，循環至頂推任務完成；在頂推過程中，實時監控各千斤頂的頂推力值和行程位移值預警情況和現場人員匯報的狀況，根據警報等級和險情狀況，總控人員在平臺上點擊停止頂推或同步降壓的按鈕，現場智能油泵設備接受到指令進行響應執行，各千斤本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述智能控制方法是通過研發構建基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制系統，依托合龍頂推數字孿生智能控制平臺，聯動現場智能油泵設備組與測點坐標自動監測設備組，采用合龍頂推協同智能控制算法，同步實施合龍頂推智能控制、觀測點坐標數據自動巡回觀測解析以及頂推風險實時智能防控，實現少人化、智能化、高精度地合龍頂推作業，并使橋體內力均衡，所述智能控制方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述合龍頂推智能監控設備體系，包括布置在各合龍口的智能油泵頂推設備、頂推位移智能觀測設備和數據傳輸設備；
3.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述云端數據庫是作為數據中轉站，測量機器人通過無線終端設備將所采集到的觀測點位置數據發送到云端數據庫，同時合龍頂推數字孿生智能控制平臺再從云端數據庫讀取相關數據，并通過合龍頂推協同智能控制算法的觀測數據解析子算法進行計算解析。
4.根據權利要求1所述基于數字孿生的
5.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述有限元位移超限糾偏模擬及預案，是在有限元力學分析軟件中，創建橋體頂推力學模型，進行多狀況的軸向偏位和高差超限糾偏模擬，擬定各類型位移超限糾偏預案；所述位移超限糾偏預案，是遵循各合龍段頂推總力相等原則，在頂推力差異閾值限定內，按照千斤頂不同頂推力增量組合多次進行超限糾偏調控。
6.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述合龍頂推數字孿生智能控制平臺，是應用BIM+GIS技術創建橋梁合龍施工階段的數字孿生體作為數字空間基座，同步在數字空間中相關虛擬設備和控制面板接入合龍頂推智能監控設備實時數據，采用合龍頂推協同智能控制算法，實現在數字孿生三維空間中實時查看合龍頂推進程態勢并基于相關模塊進行頂推作業的智能交互控制的智能操控平臺；合龍頂推數字孿生智能控制平臺包括頂推任務創建模塊、頂推控制模塊、頂推觀測點位移觀測數據解析預警模塊、風險防控預警模塊和超限糾偏模塊；
7.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述合龍頂推智能監控設備布設安裝，是在每個合龍口上布設一組智能油泵設備，一個智能油泵同時配備2或4個千斤頂，千斤頂與傳力桿連接抵在合龍段截面上，并在合龍口四角對應布設4個用于測量觀測點空間坐標的棱鏡，同時根據橋梁建設現場的測量站點情況以覆蓋所有觀測點為目標布設測量機器人及其配套的線終端設備；棱鏡的布設按照方案進行精確放樣；
...【技術特征摘要】
1.一種基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述智能控制方法是通過研發構建基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制系統，依托合龍頂推數字孿生智能控制平臺，聯動現場智能油泵設備組與測點坐標自動監測設備組，采用合龍頂推協同智能控制算法，同步實施合龍頂推智能控制、觀測點坐標數據自動巡回觀測解析以及頂推風險實時智能防控，實現少人化、智能化、高精度地合龍頂推作業，并使橋體內力均衡，所述智能控制方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述合龍頂推智能監控設備體系，包括布置在各合龍口的智能油泵頂推設備、頂推位移智能觀測設備和數據傳輸設備；
3.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述云端數據庫是作為數據中轉站，測量機器人通過無線終端設備將所采集到的觀測點位置數據發送到云端數據庫，同時合龍頂推數字孿生智能控制平臺再從云端數據庫讀取相關數據，并通過合龍頂推協同智能控制算法的觀測數據解析子算法進行計算解析。
4.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在于：所述合龍頂推協同智能控制算法，包括頂推現場與遠程協同控制子算法、觀測點位移數據解析子算法和頂推風險智能防控子算法；
5.根據權利要求1所述基于數字孿生的連續剛構橋合龍頂推智能控制方法，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李育林，黃利友，韋龍華，秦志勇，張坤球，農左，唐建軍，石拓，姚宏欣，林光定，李志剛，覃禹程，周鑫，張聰，李慶輝，
申請(專利權)人：廣西路建工程集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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