CN113026742A - 一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统及其方法，属于港口码头桩基施工领域。包括六个模块及终端显示器；六个模块中：北斗卫星测量定位模块用于引导打桩船就位并调整姿态；数据采集模块用于采集沉桩施工监测数据；数据传输模块用于传输数据采集模块和数据处理模块的数据；数据处理模块用于分析处理沉桩施工监测数据；数据存储模块用于存储沉桩施工监测数据；预警模块用于接收数据处理模块发送的预警信息并进行语音提示；终端显示器用于实时显示施工过程中曲线变化及预警信息。本发明用于港口预制桩沉桩施工智能监测控制，具有测量精度高、可长期稳定运行、智能化基准校正的特点。
Description
技术领域
本发明属于港口码头桩基施工领域，具体为一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统及其方法。
背景技术
随着港口码头建设工程规模不断扩大、进度不断加快，其对桩基的施工质量要求越来越高。然而，传统的港口桩基施工作业具有可视度差，监测手段单一，易受到外界环境干扰等缺点，无法实时监测桩基施工状态并对出现的问题进行预警。因此，为了保证港口桩基工程施工质量，提高港口桩基工程建设效率，降低港口桩基工程建设成本，提出一种港口预制桩沉桩施工智能监测与控制系统具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有施工技术存在的缺陷，提供一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统及其方法，用于实时准确检测桩基施工状态并对出现的问题及时进行预警。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，包括北斗卫星测量定位模块、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据存储模块、预警模块及终端显示器；其中，
所述北斗卫星测量定位模块用于引导打桩船就位并调整姿态；
所述数据采集模块用于采集沉桩施工监测数据；
所述数据传输模块用于传输数据采集模块和数据处理模块的数据；
所述数据处理模块用于分析处理沉桩施工监测数据；
所述数据存储模块用于存储沉桩施工监测数据；
所述预警模块用于接收数据处理模块发送的预警信息并进行语音提示；
所述终端显示器用于实时显示施工过程中桩身贯入度、桩身垂直度、平面位置变化及预警信息。
一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制方法，利用数据采集模块将沉桩施工全过程数据进行采集回传，并通过人工智能分析模型对施工质量进行智能分析及预警，所述方法的具体实现步骤如下：
步骤(1)：将所述北斗卫星测量定位模块、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据存储模块、预警模块及终端显示器均安装在打桩船上，并进行调试，保证各个模块之间能实现互通联网；
步骤(2)：在所述数据分析模块中新增需要监测施工地质条件及桩基的基本信息，精确地记录施工过程；
步骤(3)：采用人工智能分析模型，对桩基施工过程进行实时智能分析，预测桩基施工质量，并对存在的问题进行及时预警；
步骤(4)：对所有监测施工桩基数据进行统计汇总，形成施工质量报告。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明的港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，具有可长期稳定运行、安装简单、智能化基准校正的特点。
2、本发明的港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，通过北斗卫星测量定位模块实现打桩船的自动定位，自动采集沉桩施工过程中各项参数，基于人工智能算法对其施工质量进行分析，并对超限值进行预警提示，实现了港口桩基施工过程的智能化管理。
3、本发明的方法能够在港口桩基沉桩施工过程中监控、预测施工风险，并能够及时向相关操作控制人员传达风险，智能化程度高，提高了施工效率。
附图说明
图1是本发明的一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统的信号处理示意图。
图2是本发明的一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统的示意图。
图2中涉及的部件名称及标号如下：
1-风速传感器；2-北斗卫星测量定位模块；3-接触式位移传感器；4-倾角传感器；5-激光测距仪。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1所示，本实施方式披露了一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，包括北斗卫星测量定位模块2、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据存储模块、预警模块及终端显示器；其中，
所述北斗卫星测量定位模块2用于引导打桩船就位并调整姿态；
所述数据采集模块用于采集沉桩施工监测数据；
所述数据传输模块用于传输数据采集模块和数据处理模块的数据；
所述数据处理模块用于分析处理沉桩施工监测数据；
所述数据存储模块用于存储沉桩施工监测数据；
所述预警模块用于接收数据处理模块发送的预警信息并进行语音提示；
所述终端显示器用于实时显示施工过程中桩身贯入度、桩身垂直度、平面位置变化变化曲线及预警信息。
具体实施方式二：如图1、图2所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述数据处理模块位于主控室，与主控室内的控制系统直接相连，并将相应的施工数据实时发送到数据存储模块、预警模块及终端显示器；所述预警模块与终端显示器连接，所述数据传输模块分别与北斗卫星测量定位模块2和数据采集模块连接；所有模块、主控室及终端显示器均固定在打桩船上。
其中：北斗卫星测量定位模块2位于打桩船船体中前部。
具体实施方式三：如图1、图2所示，本实施方式是对具体实施方式一或二作出的进一步说明，所述数据采集模块包括风速传感器1、倾角传感器4、激光测距仪5及接触式位移传感器3；
所述倾角传感器4固定在打桩船的桩架上，所述激光测距仪5固定在打桩船的桩架底部，所述接触式位移传感器3固定在所述桩架的重锤线缆处，所述风速传感器1固定在打桩船的船体上；所述风速传感器1用于实时监测风速大小，所述接触式位移传感器3用于实时监测重锤行程，所述倾角传感器4和激光测距仪5用于实时监测桩基偏位程度。
具体实施方式四：如图1、图2所示，本实施方式是对具体实施方式一或二作出的进一步说明，所述数据处理模块通过人工智能分析模型构建，用于实时分析处理沉桩施工监测数据，预测桩基施工质量；
所述数据处理模块所使用的人工智能分析模型为人工神经网络模型、随机森林算法模型或多元线性回归模型；
所述数据处理模块能实时观测桩身与桩架的相对位置以及桩身的晃动情况，避免发生偏心锤击；
所述数据处理模块能实时分析桩身贯入度的变化，根据预先输入的地质资料和桩身参数，判断桩身贯入度变化规律是否符合实际情况；
所述数据处理模块能实时判断桩基在施工中的受力状态，分析预测桩基施工质量，当桩基可能出现贯入度反常、过大倾斜、移位、下降等现象时，及时停止施工并发送预警信息至预警模块。
具体实施方式五：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一或二作出的进一步说明，所述数据传输模块通过无线或者数据电缆进行传输数据。
具体实施方式六：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一或二作出的进一步说明，所述终端显示器为计算机、平板电脑或显示设备，用于接收数据处理模块与预警模块发送的施工过程中桩身贯入度、桩身垂直度、平面位置变化曲线及预警信息，并进行显示。
具体实施方式七：如图1、图2所示，本实施方式披露了一种利用具体实施方式一至六中任一具体实施方式所述的系统实现港口预制桩沉桩施工智能监测控制方法，利用数据采集模块将沉桩施工全过程数据进行采集回传，并通过人工智能分析模型对施工质量进行智能分析及预警，所述方法的具体实现步骤如下：
步骤(1)：将所述北斗卫星测量定位模块2、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据存储模块、预警模块及终端显示器均安装在打桩船上，并进行调试，保证各个模块之间能实现互通联网；
步骤(2)：在所述数据分析模块中新增需要监测施工地质条件及桩基的基本信息(类型、长度、直径及强度)，精确地记录施工过程；
步骤(3)：采用人工智能分析模型，对桩基施工过程进行实时智能分析，预测桩基施工质量，并对存在的问题进行及时预警；
步骤(4)：对所有监测施工桩基数据进行统计汇总，形成施工质量报告。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，其特征在于：包括北斗卫星测量定位模块(2)、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据存储模块、预警模块及终端显示器；其中，
所述北斗卫星测量定位模块(2)用于引导打桩船就位并调整姿态；
所述数据采集模块用于采集沉桩施工监测数据；
所述数据传输模块用于传输数据采集模块和数据处理模块的数据；
所述数据处理模块用于分析处理沉桩施工监测数据；
所述数据存储模块用于存储沉桩施工监测数据；
所述预警模块用于接收数据处理模块发送的预警信息并进行语音提示；
所述终端显示器用于实时显示施工过程中桩身贯入度、桩身垂直度、平面位置变化及预警信息。
2.根据权利要求1所述的一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，其特征在于：所述数据处理模块位于主控室，数据处理模块与主控室内的控制系统直接相连，并将相应的施工数据实时发送到数据存储模块、预警模块及终端显示器；所述预警模块与终端显示器连接，所述数据传输模块分别与北斗卫星测量定位模块(2)和数据采集模块连接；所有模块、主控室及终端显示器均固定在打桩船上。
3.根据权利要求1所述的一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，其特征在于：所述数据采集模块包括风速传感器(1)、倾角传感器(4)、激光测距仪(5)及接触式位移传感器(3)；
所述倾角传感器(4)固定在打桩船的桩架上，所述激光测距仪(5)固定在打桩船的桩架底部，所述接触式位移传感器(3)固定在所述桩架的重锤线缆处，所述风速传感器(1)固定在打桩船的船体上；所述风速传感器(1)用于实时监测风速大小，所述接触式位移传感器(3)用于实时监测重锤行程，所述倾角传感器(4)和激光测距仪(5)用于实时监测桩基偏位程度。
4.根据权利要求1所述的一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，其特征在于：所述数据处理模块通过人工智能分析模型构建，用于实时分析处理沉桩施工监测数据，预测桩基施工质量。
5.根据权利要求4所述的一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，其特征在于：所述数据处理模块所使用的人工智能分析模型为人工神经网络模型、随机森林算法模型或多元线性回归模型。
6.根据权利要求2所述的一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，其特征在于：所述数据传输模块通过无线或者数据电缆进行传输数据。
7.根据权利要求1所述的一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统，其特征在于：所述终端显示器为计算机、平板电脑或显示设备，用于接收数据处理模块与预警模块发送的施工过程中桩身贯入度、桩身垂直度、平面位置变化及预警信息，并进行显示。
8.一种利用权利要求1-7任一权利要求所述的系统实现港口预制桩沉桩施工智能监测控制方法，其特征在于：利用数据采集模块将沉桩施工全过程数据进行采集回传，并通过人工智能分析模型对施工质量进行智能分析及预警，所述方法的具体实现步骤如下：
步骤(1)：将所述北斗卫星测量定位模块(2)、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据存储模块、预警模块及终端显示器均安装在打桩船上，并进行调试，保证各个模块之间能实现互通联网；
步骤(2)：在所述数据分析模块中新增需要监测施工地质条件及桩基的基本信息，精确地记录施工过程；
步骤(3)：采用人工智能分析模型，对桩基施工过程进行实时智能分析，预测桩基施工质量，并对存在的问题进行及时预警；
步骤(4)：对所有监测施工桩基数据进行统计汇总，形成施工质量报告。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113882440A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-04 | 北京中岩大地科技股份有限公司 | 一种考虑多因素影响下对复合桩施工效率进行预测的方法 |
| CN114482044A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-05-13 | 中国二十二冶集团有限公司 | 预制桩垂直度控制装置及方法 |
| CN117334033A (zh) * | 2023-11-06 | 2024-01-02 | 中交第一航务工程勘察设计院有限公司 | 一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备和监测方法 |
| CN117610937A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-02-27 | 江苏筑港建设集团有限公司 | 一种基于数据分析的打桩船沉桩施工智能管控系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201716214U (zh) * | 2010-07-02 | 2011-01-19 | 中国科学院海洋研究所 | 深水可视化可操控超长重力活塞式取样装置 |
| CN108221975A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-29 | 浙江交工集团股份有限公司 | 海上钢管复合桩高精度测量定位装置及使用方法 |
| CN208668410U (zh) * | 2018-08-01 | 2019-03-29 | 浙江省交通规划设计研究院有限公司 | 一种海上工程北斗远距离打桩设备系统 |
| CN110221327A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-09-10 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种非接触式测量打桩系统及打桩方法 |
-
2021
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201716214U (zh) * | 2010-07-02 | 2011-01-19 | 中国科学院海洋研究所 | 深水可视化可操控超长重力活塞式取样装置 |
| CN108221975A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-06-29 | 浙江交工集团股份有限公司 | 海上钢管复合桩高精度测量定位装置及使用方法 |
| CN208668410U (zh) * | 2018-08-01 | 2019-03-29 | 浙江省交通规划设计研究院有限公司 | 一种海上工程北斗远距离打桩设备系统 |
| CN110221327A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-09-10 | 广州南方卫星导航仪器有限公司 | 一种非接触式测量打桩系统及打桩方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113882440A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-04 | 北京中岩大地科技股份有限公司 | 一种考虑多因素影响下对复合桩施工效率进行预测的方法 |
| CN114482044A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-05-13 | 中国二十二冶集团有限公司 | 预制桩垂直度控制装置及方法 |
| CN117334033A (zh) * | 2023-11-06 | 2024-01-02 | 中交第一航务工程勘察设计院有限公司 | 一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备和监测方法 |
| CN117610937A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-02-27 | 江苏筑港建设集团有限公司 | 一种基于数据分析的打桩船沉桩施工智能管控系统 |
| CN117610937B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-05-17 | 江苏筑港建设集团有限公司 | 一种基于数据分析的打桩船沉桩施工智能管控系统 |
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