一种基于定位追踪技术进行构件管理的方法、系统及设备与流程

1.本发明属于装配式构件管理领域，涉及一种基于定位追踪技术进行构件管理的方法、系统及设备。


背景技术：

2.随着计算机水平的发展，bim技术的应用，云计算的普及，装配化的推广应用，对构件的管理也进入自动化、数字化时代，定位技术也在不断的发展，某些技术的定位精度已达到厘米级。
3.目前应用一般采用构件上用油漆或钢印标识构件编号，利用纸质材料清单进行对比，将各类状态在不同阶段分别在模型中予以干涉调整。还有的是图像扫描技术，具体说是在装配式构件上粘贴具有信息的二维码，在构件的每种状态时，管理人员使用终端设备进行扫码后，对构件的状态进行修改，并在模型中显示其状态，依然需要人员去操作，增加现场施工人员或技术人员工作。以上两种方式均需要人员在每个阶段对构件一一进行辨识，编号和二维码处于被遮挡时，不能及时操作，甚至有时忘记操作，数据的准确性人的因素影响很大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于定位追踪技术进行构件管理的方法、系统及设备，能够对装配式建筑或钢结构建筑的构件在加工、运输、存储、安装过程中的动态位置状态进行实时判定及更新。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种基于定位追踪技术进行构件管理的方法，包括以下步骤：
7.步骤一，根据构件的物理位置的变化过程及区域，将构件分为多个连续的状态；
8.步骤二，在每个区域中设置对比坐标，以对比坐标为中心设定坐标对比范围值，坐标对比范围值覆盖整个区域；
9.步骤三，获取构件实时坐标，将实时坐标依次与每个状态对应区域的对比坐标对比得到坐标差值，将坐标差值与坐标对比范围值比较，若坐标差值小于坐标对比范围值，则构件位于当前状态区域内，若坐标差值大于坐标对比范围值，则将实时坐标与下一个区域的对比坐标对比，直到找出构件当前所处状态，将该状态作为构件的最新状态。
10.优选的，步骤一中多个连续的状态包括：加工状态、运输状态、现场堆放状态、现场转运状态和安装完毕状态。
11.进一步，对加工状态、现场堆放状态和安装完毕状态所在区域执行步骤二；在步骤三中，当构件依次与加工状态和现场堆放状态对应区域对比后，若曾处于加工状态，且现在均未处于加工状态和现场堆放状态对应区域内时，则构件处于运输状态；当构件依次与现场堆放状态和安装完毕状态对应区域对比后，若曾处于现场堆放状态，且现在均未处于现场堆放状态和安装完毕状态对应区域内时，则构件处于现场转运状态。
12.优选的，获取构件实时坐标后，获取操作人员实时坐标，两个实时坐标对比后，形成坐标位置关系信息，形成导航路径。
13.优选的，每个区域中的对比坐标为该区域的中心点坐标。
14.优选的，对每个状态设置不同参数，将参数标记在每个构件上，对构件更新状态时，该状态对应的参数进行更新。
15.优选的，对每个构件进行编号。
16.一种基于定位追踪技术进行构件管理的系统，包括：
17.状态分类模块，用于根据构件的物理位置的变化过程及区域，将构件分为多个连续的状态；
18.分析模块，用于在每个区域中设置对比坐标，以对比坐标为中心设定坐标对比范围值，坐标对比范围值覆盖整个区域；
19.定位追踪模块，用于获取构件实时坐标，将实时坐标依次与每个状态对应区域的对比坐标对比得到坐标差值，将坐标差值与坐标对比范围值比较，若坐标差值小于坐标对比范围值，则构件位于当前状态区域内，若坐标差值大于坐标对比范围值，则将实时坐标与下一个区域的对比坐标对比，直到找出构件所处状态，将该状态作为构件的最近状态。
20.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述基于定位追踪技术进行构件管理的步骤。
21.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述基于定位追踪技术进行构件管理的步骤。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23.本发明通过先对状态分类，再对每个状态对应区域内设置对比坐标，最后通过构件实时坐标与对比坐标和坐标对比范围值的关系进行判断，能够对装配式建筑或钢结构建筑的构件在加工、运输、存储、安装过程中的动态位置进行实时判定及更新，实现构件状态全过程自动识别、显示、统计。减少了管理人员，减少了人员操作程序，提高了管理效率，降低人的因素对数据准确性的影响。
附图说明
24.图1为本发明的构件状态追踪管理流程示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.本发明所述的基于定位追踪技术进行构件管理的方法，按照以下步骤进行：
29.步骤一，并根据构件的物理位置的变化过程及区域，将构件分为多个连续的状态；多个连续的状态包括：加工状态、运输状态、现场堆放状态、现场转运状态和安装完毕状态。
30.步骤二，在加工状态、现场堆放状态和安装完毕状态所在区域中设置对比坐标，每个区域中的对比坐标为该区域的中心点坐标。以对比坐标为中心设定坐标对比范围值，坐标对比范围值覆盖整个区域。
31.步骤三，获取构件实时坐标，将实时坐标依次与每个状态对应区域的对比坐标对比得到坐标差值，将坐标差值与坐标对比范围值比较，若坐标差值小于坐标对比范围值，则构件位于当前状态区域内，若坐标差值大于坐标对比范围值，则将实时坐标与下一个区域的对比坐标对比，直到找出构件当前所处状态，将该状态作为构件的最新状态。
32.当构件依次与加工状态和现场堆放状态对应区域对比后，若曾处于加工状态，且现在均未处于加工状态和现场堆放状态对应区域内时，则构件处于运输状态；当构件依次与现场堆放状态和安装完毕状态对应区域对比后，若曾处于现场堆放状态，且现在均未处于现场堆放状态和安装完毕状态对应区域内时，则构件处于现场转运状态。
33.获取构件实时坐标后，获取操作人员实时坐标，两个实时坐标对比后，形成坐标位置关系信息，形成导航路径。
34.如图1所示，本发明的具体过程为：
35.1)确定构件管理的不同状态。
36.按照构件物理位置的变化过程可以分成若干个构件管理状态。对应构件模型中构件将显示为不同的颜色区。
37.构件在加工厂时称为“加工状态”；构件在加工厂和现场堆场之间时称为“运输状态”；构件在现场堆场时称为“现场堆放状态”；构件在现场堆场之间至现场安装场地时称为“现场转运状态”；构件在现场安装至设计位置时称为“安装完毕状态”。可根据工程实际需要减少或增加构件管理状态的类别。
38.2)设定构件管理状态对比坐标。
39.加工状态对比坐标(bx,by,bz)，对应加工厂内的某一特定物理位置坐标；现场堆放状态对比坐标(cx,cy,cz)，对应现场厂某一特定物理位置坐标；安装完毕状态对比坐标(ax,ay,az)，对应构件安装完毕时某特定点的物理位置坐标。
40.3)根据1)和2)建立构件模型，设置构件状态参数，确定构件特征点。
41.(1)建立构件模型，也可由其他模型软件数据导入，该模型具有可查询构件的多种信息，其中包含构件特征点的坐标(ax,ay,az)，也可包含构件的重量，价格等其他信息。
42.(2)在构件模型中对构件状态显示为一个可变的参数值，每一个参数值对应一种构件的显示颜色。(如“加工状态”显示为紫色，参数值为1；“运输状态”显示为红色，参数值为2；“现场堆放状态”显示为黄色，参数值为3；“现场运输状态”显示为蓝色，参数值为4；“安装完毕状态”显示为绿色，参数值为5。
43.6)分析数据的输入与采集。
44.(1)在构件模型中导入构件特征点坐标(ax,ay,az)，作为构件“安装完毕状态”的对比信息。
45.(2)在构件模型输入构件各类管理状态的对比坐标信息，加工状态对比坐标(bx,by,bz)作为构件“加工状态”的对比坐标。现场堆放状态对比坐标(cx,cy,cz)作为构件“现场堆放状态”的对比信息。
46.(3)以加工状态对比坐标为中心(bx,by,bz)设定坐标对比范围值xa,ya,za，此值应覆盖整个构件物理状态存放在加工厂的范围。
47.以现场堆放状态对比坐标(cx,cy,cz)设定范围值xc,yc,zc，此值应覆盖整个构件物理状态存放在现场堆场的范围。
48.以安装完毕状态对比坐标(ax,ay,az)设定范围值ac,ac,ac，此值应考虑定位偏差及各类误差值。
49.(4)构件实时坐标采集。
50.在构件特征点处设置定位装置：构件在工厂加工完毕，将定位器固定在构件的某特定点位置，并激活定位器，定位器发出感应信号；
51.追踪收集构件特征点的实时坐标(x,y,z)，定位追踪模块中的感应器接收定位器发出的信号，并将信号转化为位置坐标信息，此信息自动实时输入分析模块。
52.6)构件管理各种状态的分析及结果输出。
53.通过定位追踪模块输入的构件特征点的实时坐标(x,y,z)与构件各状态的对比坐标进行对比分析，确定构件的各类状态，对比顺序和构件的物理状态先后顺序一致，为提高计算对比效率，节约资源，构件被判定为一种状态后，不再与前一状态的对比坐标进行对比，同时构件状态被判定为安装状态后，不再进行计算与比对，按照以下步骤。
54.第一步：构件的实时坐标(x,y,z)与加工状态对比坐标(bx,by,bz)进行对比时，自动计算得出坐标差值δxb,δyb,δzb。与坐标对比范围值xb,yb,zb自动比较，当δxb《xb,δyb《yb,δza《zb时，判定构件状态为“加工状态”，并向模型模块反馈信息，并形成纪录a。否则与现场堆放状态对比坐标(cx,cy,cz)再进行对比。
55.第二步：构件的实时坐标(x,y,z)与现场堆放状态对比坐标(cx,cy,cz)进行对比时，自动计算得出坐标差值δxc,δyc,δzc。与坐标对比范围值xc,yc,zc自动比较，当δxc《xc,δyc《yc,δzc《zc时，判定构件状态为“现场堆放状态”，并向模型模块反馈信息，并形成纪录c。否则与安装状态对比坐标(ax,ay,az)再进行对比。
56.第三步：构件特征点的实时坐标(x,y,z)对比结果既不属于“加工状态”(形成过纪录a)，也不属于“现场堆放状态”(未形成纪录c)，判定构件状态为“运输状态”，并形成纪录b。
57.第四步：构件的实时坐标(x,y,z)与安装状态对比坐标(ax,ay,az)进行对比时，自动计算得出坐标差值δxa,δya,δza。与坐标对比范围值xa,ya,za自动比较，当δxa《xa,δya《ya,δza《za时，判定构件状态为“安装状态”，并向模型模块反馈信息，并形成纪录e。
58.第五步：构件特征点的实时坐标(x,y,z)对比结果既不属于“现场堆放状态”(形成过纪录c)，也不属于“安装状态”(未形成纪录e)，判定构件状态为“运输状态”，并形成纪录d。
59.7)构件管理各种状态图形显示。
60.1)在构件模型状态中，构件状态显示参数根据分析模块反馈结果自行进行调整。
61.2)同一构件的颜色显示会根据每次构件管理状态的分析模块的分析数据调整，构件管理状态发生变化时，进行自动更改。
62.3)模型下的各类构件状态均可实时进行自动统计。
63.也可设置便携式终端设备，在终端设备输入构件编号，根据终端设备坐标与构件坐标之间能够建立位置关系，进入导航模式，可显示构件与终端设备之间的路径，快速定位构件的实际位置，方便寻找构件。
64.构件上的定位器和便携式终端设备发射信号，定位追踪模块中的感应器接收定位器发出的信号，并将信号转化为位置坐标信息，此信息自动实时输入分析模块。分析模块对构件坐标和便携式终端设备坐标对比后，形成坐标位置关系信息，反馈到便携式终端设备，显示为路径导航。
65.构件管理状态的参照坐标均设置不同的允许偏差值。
66.下述为本发明的装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未纰漏的细节，请参照本发明方法实施例。
67.本发明再一个实施例中，提供了一种基于定位追踪技术进行构件管理的系统，该基于定位追踪技术进行构件管理的系统可以用于实现上述基于定位追踪技术进行构件管理的方法，具体的，该基于定位追踪技术进行构件管理的包括状态分类模块、分析模块以及定位追踪模块。
68.其中，状态分类模块用于根据构件的物理位置的变化过程及区域，将构件分为多个连续的状态；分析模块用于在每个区域中设置对比坐标，以对比坐标为中心设定坐标对比范围值，坐标对比范围值覆盖整个区域；定位追踪模块用于获取构件实时坐标，将实时坐标依次与每个状态对应区域的对比坐标对比得到坐标差值，将坐标差值与坐标对比范围值比较，若坐标差值小于坐标对比范围值，则构件位于当前状态区域内，若坐标差值大于坐标对比范围值，则将实时坐标与下一个区域的对比坐标对比，直到找出构件所处状态，将该状态作为构件的最近状态。
69.本发明再一个实施例中，提供了一种终端设备，该终端设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor、dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于基于定位追踪技术进行构件管理的方法的操作，包括：步骤一，并根据构件的物理位置的变化过程及区域，将构件分为多个连续的状态；步骤二，在每个区域中设置对比坐标，以对比坐标为中心设定坐标对比范围值，坐标对比范围值覆盖整个区域；步骤三，获取构件实时坐标，将实时坐标依次与每个状态对应区域的对比坐标对比得到坐标差值，将坐标差值与坐标对比范围值比较，若坐标差值小于坐标对比范围值，则构件位于当前状态区域内，若坐标差值大于坐标对比范围值，则将实时坐标与下一个
区域的对比坐标对比，直到找出构件当前所处状态，将该状态作为构件的最新状态。
70.再一个实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质(memory)，所述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质，当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速ram存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
71.可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关基于定位追踪技术进行构件管理的方法的相应步骤；计算机可读存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤：步骤一，并根据构件的物理位置的变化过程及区域，将构件分为多个连续的状态；步骤二，在每个区域中设置对比坐标，以对比坐标为中心设定坐标对比范围值，坐标对比范围值覆盖整个区域；步骤三，获取构件实时坐标，将实时坐标依次与每个状态对应区域的对比坐标对比得到坐标差值，将坐标差值与坐标对比范围值比较，若坐标差值小于坐标对比范围值，则构件位于当前状态区域内，若坐标差值大于坐标对比范围值，则将实时坐标与下一个区域的对比坐标对比，直到找出构件当前所处状态，将该状态作为构件的最新状态。
72.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
73.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
74.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
75.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
76.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
77.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主题内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。