基于数字孪生的钢桁梁顶推进度可视化展示方法及系统与流程

本技术涉及桥梁智能建造，特别涉及基于数字孪生的钢桁梁顶推进度可视化展示方法及系统。

背景技术：

1、当前，我国正处于工业化、信息化深度融合发展的重要时期，以智能传感、物联网、大数据等为代表的新一代信息技术为桥梁建设提供了先进创新技术与装备支撑，使桥梁建造智能化，为施工注入新动能。数字孪生作为推动智能建造的关键技术之一，能够实现虚拟空间与物理空间的信息融合与交互，并向虚拟空间实时传递物理空间反馈的信息，从而实现建筑工程全生命周期动态建模。

2、顶推法施工是桥梁跨越山川河泊及铁路线等复杂地理环境较为常见的施工方式，依托新一代信息技术，传统顶推法施工正在向智能化转变，但是目前还未将数字孪生技术应用到桥梁顶推施工中，钢桁梁顶推施工进度的可视化展示仍需要手动在数字化平台上更新桥梁主体结构模型进行实现。

技术实现思路

1、本技术实施例提供基于数字孪生的钢桁梁顶推进度可视化展示方法及系统，以解决相关技术中顶推进度可视化展示中需要手动更新桥梁主体结构模型的不足，以实现直接利用顶推进度监测数据驱动桥梁主体结构模型的自动化更新。

2、本技术实施例第一方面提供了基于数字孪生的钢桁梁顶推进度可视化展示方法，所述方法包括：

3、根据钢桁梁桥的桥墩、顶推场地三维地形以及临建的附属设施搭建钢桁梁桥顶推施工环境的三维模型；

4、实时获取钢桁梁顶推位移监控数据，并将顶推位移监控数据通过物联网传送到云监测平台；

5、云监测平台对钢桁梁顶推位移监控数据进行分析处理，并提供数据接口给数字化平台进行可视化展示；

6、数字化平台建立钢桁梁与钢导梁的bim模型，并根据监测到的钢桁梁顶推位移监控数据持续更新展示钢桁梁模型当前施工进度。

7、在一些实施例中：所述钢桁梁顶推位移监控数据采用北斗定位技术、智能视频图像识别、全站仪机器人、毫米波雷达中任意一种或多种进行监测。

8、在一些实施例中：所述对钢桁梁顶推位移监控数据进行分析处理具体包括：

9、钢桁梁节段长度d＝n×d，d为钢桁梁节点间距，n为钢桁梁节点数量；

10、将钢桁梁顶推位移监控数据与钢桁梁节点间距相比求取比值，比值保留整数并用去尾法进行修约；

11、钢桁梁前端的钢导梁和钢导梁后端连接段的位置利用坐标控制，按顶推位移监控数据每次移动一个节点间距。

12、在一些实施例中：更新展示钢桁梁模型当前施工进度具体包括：

13、在钢桁梁顶推施工之前，将建立的钢桁梁与钢导梁的bim模型全部隐藏；

14、钢桁梁的位置移动展示通过分别显示和隐藏一个标准节段的方式进行；

15、当钢桁梁顶推位移监控数据增加一个节点间距后，钢桁梁前方的一个标准节段由隐藏状态转换为显示状态；

16、钢桁梁后方的一个标准节段由显示状态换为隐藏状态，从而展示钢桁梁已经向前顶推了一个节点间距。

17、在一些实施例中：所述方法还包括：

18、当上一钢桁梁节段顶推至预定位置后，利用龙门吊吊装下一钢桁梁节段并与上一钢桁梁节段连接；

19、手动填报下一钢桁梁节段拼装进度数据，将上一钢桁梁节段后方的下一钢桁梁节段由隐藏状态转换为显示状态；

20、再次根据监测到的钢桁梁顶推位移监控数据持续更新展示钢桁梁模型当前施工进度直至顶推作业完成。

21、本技术实施例第二方面提供了基于数字孪生的钢桁梁顶推进度可视化展示系统，包括：

22、钢梁顶推施工环境搭建模块，用于根据钢桁梁桥的桥墩、顶推场地三维地形以及临建的附属设施搭建钢桁梁桥顶推施工环境的三维模型；

23、钢梁顶推位移数据监控模块，用于实时获取钢桁梁顶推位移监控数据，并将顶推位移监控数据通过物联网传送到云监测平台；

24、监测平台，所述云监测平台用于对钢桁梁顶推位移监控数据进行分析处理，并提供数据接口给数字化平台进行可视化展示；

25、数字化平台，所述数字化平台用于建立钢桁梁与钢导梁的bim模型，并根据监测到的钢桁梁顶推位移监控数据持续更新展示钢桁梁模型当前施工进度。

26、在一些实施例中：所述钢梁顶推位移数据监控模块采用北斗定位技术、智能视频图像识别、全站仪机器人、毫米波雷达中任意一种或多种进行监测钢桁梁顶推位移监控数据。

27、在一些实施例中：所述监测平台对钢桁梁顶推位移监控数据进行分析处理具体包括：

28、钢桁梁节段长度d＝n×d，d为钢桁梁节点间距，n为钢桁梁节点数量；

29、将钢桁梁顶推位移监控数据与钢桁梁节点间距相比求取比值，比值保留整数并用去尾法进行修约；

30、钢桁梁前端的钢导梁和钢导梁后端连接段的位置利用坐标控制，按顶推位移监控数据每次移动一个节点间距。

31、在一些实施例中：所述数字化平台更新展示钢桁梁模型当前施工进度具体包括：

32、在钢桁梁顶推施工之前，将建立的钢桁梁与钢导梁的bim模型全部隐藏；

33、钢桁梁的位置移动展示通过分别显示和隐藏一个标准节段的方式进行；

34、当钢桁梁顶推位移监控数据增加一个节点间距后，钢桁梁前方的一个标准节段由隐藏状态转换为显示状态；

35、钢桁梁后方的一个标准节段由显示状态换为隐藏状态，从而展示钢桁梁已经向前顶推了一个节点间距。

36、在一些实施例中：所述数字化平台还用于：

37、当上一钢桁梁节段顶推至预定位置后，利用龙门吊吊装下一钢桁梁节段并与上一钢桁梁节段连接；

38、手动填报下一钢桁梁节段拼装进度数据，将上一钢桁梁节段后方的下一钢桁梁节段由隐藏状态转换为显示状态；

39、再次根据监测到的钢桁梁顶推位移监控数据持续更新展示钢桁梁模型当前施工进度直至顶推作业完成。

40、本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：

41、本技术实施例提供了基于数字孪生的钢桁梁顶推进度可视化展示方法及系统，由于本技术的基于数字孪生的钢桁梁顶推进度可视化展示方法首先根据钢桁梁桥的桥墩、顶推场地三维地形以及临建的附属设施搭建钢桁梁桥顶推施工环境的三维模型；其次实时获取钢桁梁顶推位移监控数据，并将顶推位移监控数据通过物联网传送到云监测平台；接下来云监测平台对钢桁梁顶推位移监控数据进行分析处理，并提供数据接口给数字化平台进行可视化展示；最后数字化平台建立钢桁梁与钢导梁的bim模型，并根据监测到的钢桁梁顶推位移监控数据持续更新展示钢桁梁模型当前施工进度。

42、因此，本技术的基于数字孪生的钢桁梁顶推进度可视化展示方法搭建了钢桁梁桥顶推施工环境的三维模型。并利用监测设备实时获取钢桁梁顶推位移监控数据，云监测平台根据位移监控数据进行分析处理。数字化平台根据监测到的钢桁梁顶推位移监控数据持续更新展示钢桁梁模型当前施工进度。本技术钢桁梁顶推进度可视化展示实现了利用钢桁梁顶推位移监控数据实时驱动模型自动变化，在钢桁梁顶推施工进度方面实现了真正意义上的数字孪生。