吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备及施工方法与流程

本发明涉及吊杆和支吊架施工，特别地，涉及一种吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，另外，还特别涉及一种采用上述施工设备的施工方法。

背景技术：

1、目前，建设工程项目在机电、装饰装修、消防、暖通四个施工专业的吊杆和支吊架施工过程中，经常会出现人工定位吊杆和支吊架位置不准确导致吊杆排列不美观、倾斜角度大，吊杆或支吊架重复，与结构连接点多，占用空间等问题，同时存在先施工专业占用后施工专业的作业空间，导致后施工专业的吊杆无法施工或施工难度较大的问题，不仅影响施工质量，而且施工效率大大降低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备及施工方法，可以提高吊杆和支吊架开孔位置的定位准确性，实现了四个施工专业之间的吊杆和支吊架位置自动优化，避免了不同施工专业之间吊杆和支吊架相互干涉的问题和先施工专业占用后施工专业作业空间的问题，保证吊杆或支吊架不重复，与结构连接点减少，节约了空间，吊杆和支吊架排列美观，减少了工程质量隐患，提高了施工效率。

2、根据本发明的一个方面，提供一种吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，包括：

3、光学信标投影器，用于投影光学信标至任务空间的结构表面，以定位吊杆和支吊架的开孔孔位；

4、空间数据采集器，用于采集任务空间的空间数据，识别特征点和特征线并建立任务空间现实模型；

5、智能移动装置，用于移动施工设备；

6、处理器，分别与空间数据采集器、光学信标投影器和智能移动装置连接，用于根据设计图纸或设计模型建立任务空间虚拟模型，根据任务空间虚拟模型和任务空间现实模型获取施工设备在现场的初始位置和实时位置，及吊杆和支吊架在任务空间现实模型中的开孔位置，对吊杆和支吊架的开孔位置进行优化，并生成最优施工路径和光学信标投影数据，以控制智能移动装置按照最优施工路径移动和控制光学信标投影器基于光学信标投影数据进行投影。

7、进一步地，所述处理器包括：

8、项目信息管理模块，用于建立并管理项目信息，识别设计图纸或设计模型中的特征点和特征线并建立对应楼栋及楼层的任务空间虚拟模型；

9、设备现场定位模块，用于选择任务空间所在楼栋及楼层，结合任务空间现实模型和任务空间虚拟模型确定施工设备在现场的位置；

10、位置优化与确定模块，用于根据设计图纸或设计模型分施工专业初步判断吊杆和支吊架的位置，并综合各施工专业判断吊杆和支吊架是否会出现碰撞，若出现碰撞，则先对吊杆和支吊架的位置进行优化设计，若优化设计仍然无法解决碰撞问题或者存在吊杆和支吊架可以合并使用，则进行二次深化设计，最终确定吊杆和支吊架在任务空间虚拟模型中的开孔位置；

11、光学信标投影辅助模块，用于生成最优施工路径并将其传输至智能移动装置；还用于根据施工设备在现场的位置和光学信标投影器在施工设备上的安装位置确定光学信标投影器在现场的位置；结合吊杆和支吊架在任务空间虚拟模型中的开孔位置，任务空间虚拟模型和任务空间现实模型之间的拟合关系，确定吊杆和支吊架在任务空间现实模型中的开孔位置；并结合光学信标投影器在现场的位置、吊杆和支吊架在任务空间现实模型中的开孔位置，确定光学信标投影坐标并传输至光学信标投影器。

12、进一步地，光学信标投影器投影的不同光学信标代表不同施工专业，光学信标的圆点代表吊杆和支吊架的开孔位置，圆点直径代表开孔孔径大小。

13、进一步地，对于经过二次深化设计后确定的吊杆和支吊架的开孔位置，所述光学信标投影辅助模块控制光学信标投影器在投影光学信标时进行闪烁，以提醒对应施工专业的人员根据二次深化设计的结果进行施工。

14、进一步地，所述位置优化与确定模块还用于在吊顶工程中根据设计图纸或设计模型确定是否需要加设反支撑或转换层，当确定需要加设反支撑或转换层时，所述光学信标投影辅助模块控制光学信标投影器在投影光学信标时进行闪烁，以提醒施工人员。

15、进一步地，所述空间数据采集器还用于拍摄任务空间在施工过程中的图像，所述光学信标投影辅助模块对拍摄的两张图像进行图像对比，两张图像之间的差异处即为新完成的施工任务，所述光学信标投影辅助模块根据最优施工路径自动定位下一个施工位置并控制智能移动装置进行移动。

16、进一步地，特征点包括阴角、阳角、转角和结构交汇点，特征线包括墙板交接线、墙柱交接线、板柱交接线、柱轮廓线和梁轮廓线。

17、进一步地，还包括与所述处理器连接的外设接口，用于与外部设备进行数据传输。

18、进一步地，还包括与所述处理器连接的触摸显示屏，用于查看和设定施工设备的数据。

19、另外，本发明还提供一种吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工方法，采用如上所述的施工设备，包括以下内容：

20、输入设计图纸或设计模型并建立任务空间虚拟模型；

21、采集任务空间的空间数据，识别特征点和特征线并建立任务空间现实模型；

22、根据任务空间虚拟模型和任务空间现实模型获取施工设备在现场的初始位置和实时位置，及吊杆和支吊架在任务空间现实模型中的开孔位置，对吊杆和支吊架的开孔位置进行优化，并生成最优施工路径和光学信标投影数据；

23、根据最优施工路径移动施工位置，每次移动到施工位置后根据光学信标投影数据投影光学信标；

24、在每个施工位置根据光学信标进行开孔施工。

25、本发明具有以下有益效果：

26、本发明的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，在导入设计图纸或设计模型后可以构建任务空间虚拟模型，再通过空间数据采集器构建任务空间现实模型，通过任务空间虚拟模型和任务空间现实模型之间的映射可以获得吊杆和支吊架在任务空间现实模型中的开孔位置、施工设备在现场的初始位置和实时位置，并对吊杆和支吊架的开孔位置进行自动优化，并且可以自动生成最优施工路径和光学信标投影数据，智能移动装置按照最优施工路径移动施工位置，同时光学信标投影器在施工位置基于光学信标投影数据进行投影，以指示施工人员进行准确的开孔施工。整个过程自动化进行，并且提高了吊杆和支吊架开孔位置的定位准确性，实现了四个施工专业之间的吊杆和支吊架位置自动优化，避免了不同施工专业之间吊杆和支吊架相互干涉的问题和先施工专业占用后施工专业作业空间的问题，保证吊杆或支吊架不重复，与结构连接点减少，节约了空间，吊杆和支吊架排列美观，减少了工程质量隐患，提高了施工效率。

27、另外，本发明的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工方法同样具有上述优点。

28、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

技术特征：

1.一种吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，所述处理器包括：

3.如权利要求2所述的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，光学信标投影器投影的不同光学信标代表不同施工专业，光学信标的圆点代表吊杆和支吊架的开孔位置，圆点直径代表开孔孔径大小。

4.如权利要求3所述的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，对于经过二次深化设计后确定的吊杆和支吊架的开孔位置，所述光学信标投影辅助模块控制光学信标投影器在投影光学信标时进行闪烁，以提醒对应施工专业的人员根据二次深化设计的结果进行施工。

5.如权利要求3所述的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，所述位置优化与确定模块还用于在吊顶工程中根据设计图纸或设计模型确定是否需要加设反支撑或转换层，当确定需要加设反支撑或转换层时，所述光学信标投影辅助模块控制光学信标投影器在投影光学信标时进行闪烁，以提醒施工人员。

6.如权利要求2所述的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，所述空间数据采集器还用于拍摄任务空间在施工过程中的图像，所述光学信标投影辅助模块对拍摄的两张图像进行图像对比，两张图像之间的差异处即为新完成的施工任务，所述光学信标投影辅助模块根据最优施工路径自动定位下一个施工位置并控制智能移动装置进行移动。

7.如权利要求1所述的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，特征点包括阴角、阳角、转角和结构交汇点，特征线包括墙板交接线、墙柱交接线、板柱交接线、柱轮廓线和梁轮廓线。

8.如权利要求1所述的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，还包括与所述处理器连接的外设接口，用于与外部设备进行数据传输。

9.如权利要求1所述的吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备，其特征在于，还包括与所述处理器连接的触摸显示屏，用于查看和设定施工设备的数据。

10.一种吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工方法，采用如权利要求1～9任一项所述的施工设备，其特征在于，包括以下内容：

技术总结本发明公开了一种吊杆和支吊架位置优化和现场定位的施工设备及施工方法，该设备可以精确获得吊杆和支吊架在任务空间中的开孔位置，并对吊杆和支吊架的开孔位置进行自动优化，并且可以自动生成最优施工路径和光学信标投影数据，按照最优施工路径移动施工位置，同时光学信标投影器在施工位置进行投影以指示施工人员进行准确的开孔施工。整个过程自动化进行，提高了吊杆和支吊架开孔位置的定位准确性，实现了四个施工专业之间的吊杆和支吊架位置自动优化，避免了不同施工专业之间吊杆和支吊架相互干涉的问题和先施工专业占用后施工专业作业空间的问题，保证吊杆或支吊架不重复，吊杆和支吊架排列美观，减少了工程质量隐患，提高了施工效率。技术研发人员：李铁,冉光页,张胥,阳漾,严星,黄曙,周伟旭,向恩贵受保护的技术使用者：中建五局土木工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17