施工现场机械监管方法及系统与流程

1.本发明属于机械设备监控领域，尤其涉及一种施工现场机械监管方法及系统。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.对于工地施工现场，运行有多种机械设备，这些机械设备的运行安全及稳定性，是保障工地工程进度以及工地内工作人员安全的重要基础。发明人发现，现有的工地施工现场均是对机械设备进行单独监控，这样一方面由于工地施工现场机械设备种类多而杂，在监控终端侧无法准确地获取可能出现故障或是已出现故障的机械设备，影响机械设备的维修进度，降低了机械设备运行的稳定性；另一方面，现有的机械设备运行未考虑施工工序，当工地施工存在顺序工作的机械设备，若前序设备发生故障，而未及时告知后一工序设备，则极大可能影响施工质量，可能导致验收不成功，最终影响工程施工进度。


技术实现要素：

4.为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种施工现场机械监管方法及系统，其能够监控终端侧准确地获取可能出现故障或是已出现故障的机械设备，以及保障工程施工质量及进度。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明的第一个方面提供一种施工现场机械监管方法。
7.一种施工现场机械监管方法，包括：
8.获取工地施工现场参数及工地施工现场内所有机械设备模型参数，构建工地施工现场三维数字孪生模型；
9.根据实际工地现场内所有机械设备的故障信息采样点、机械设备的工序运行顺序关系及机械设备的位置信息，关联配置工地施工现场三维数字孪生模型；
10.获取各类机械设备所有预设故障信息采样点并基于预设故障分析模型来判断相应机械设备的运行状态，匹配显示在工地施工现场三维数字孪生模型中；
11.当机械设备的运行状态为故障状态时，发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知。
12.本发明的第二个方面提供一种施工现场机械监管系统。
13.一种施工现场机械监管系统，其包括：
14.数字孪生建模模块，其用于获取工地施工现场参数及工地施工现场内所有机械设备模型参数，构建工地施工现场三维数字孪生模型；
15.孪生模型配置模块，其用于根据实际工地现场内所有机械设备的故障信息采样点、机械设备的工序运行顺序关系及机械设备的位置信息，关联配置工地施工现场三维数字孪生模型；
16.状态匹配显示模块，其用于获取各类机械设备所有预设故障信息采样点并基于预设故障分析模型来判断相应机械设备的运行状态，匹配显示在工地施工现场三维数字孪生模型中；
17.故障告警通知模块，其用于当机械设备的运行状态为故障状态时，发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知。
18.本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
19.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的施工现场机械监管方法中的步骤。
20.本发明的第四个方面提供一种计算机设备。
21.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的施工现场机械监管方法中的步骤。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.本发明通过构建工地施工现场三维数字孪生模型，根据实际工地现场内所有机械设备的故障信息采样点、机械设备的工序运行顺序关系及机械设备的位置信息，关联配置工地施工现场三维数字孪生模型，获取各类机械设备所有预设故障信息采样点并基于预设故障分析模型来判断相应机械设备的运行状态，匹配显示在工地施工现场三维数字孪生模型中，实现了在监控终端侧准确地获取可能出现故障或是已出现故障的机械设备的目的；而且当机械设备的运行状态为故障状态时，发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知，保障了工程施工质量及进度。
24.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
25.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
26.图1是本发明实施例的施工现场机械监管方法流程图；
27.图2是本发明实施例的施工现场机械监管系统结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
29.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
30.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
31.实施例一
32.如图1所示，本实施例提供了一种施工现场机械监管方法，其具体包括如下步骤：
33.步骤1：获取工地施工现场参数及工地施工现场内所有机械设备模型参数，构建工地施工现场三维数字孪生模型。
34.在具体实施中，工地施工现场参数包括但不限于工地施工现场的大小、形状、地貌等参数。机械设备模型参数包括但不限于机械设备类型及三维参数等。
35.其中，机械设备类型包括塔机、升降电梯等。工地施工现场三维数字孪生模型与实际工地施工现场一一对应，这样有利于在监控终端直观查看工地施工现场。
36.步骤2：根据实际工地现场内所有机械设备的故障信息采样点、机械设备的工序运行顺序关系及机械设备的位置信息，关联配置工地施工现场三维数字孪生模型。
37.在具体实施中，通过在机械设备上预设故障信息采样点，能够及时采集机械设备运行的相关信息，而且这些采样点与工地施工现场三维数字孪生模型相匹配，能够确保这些采样点的正常运行，为后期故障判断提供精准的数据。
38.本实施例还将机械设备的工序运行顺序关系与工地施工现场三维数字孪生模进行关联配置，比如：挖掘机
‑
铲车
‑
打夯机这些设备是顺序工作的设备，挖掘机用来对设定区域进行挖掘设定深度的基坑，铲车用来平整基坑，打夯机用于将平整后的基坑进行夯实。当挖掘机发生故障时，基坑未完成而且未达到设备要求，此时需要暂停后续铲车工作，以免影响整个工程的施工质量。这样当多个具有工序顺序运行的机械设备运行时，一方面能够协同控制这些机械设备的稳定运行，另一方面，当前序机械设备发生故障时，可及时通知后一工序的机械设备暂停工作。
39.本实施例将机械设备的位置信息与工地施工现场三维数字孪生模进行关联配置，这样有利于在监控终端直观查看机械设备在工地施工现场的位置，便于后期维修人员的查找。
40.步骤3：获取各类机械设备所有预设故障信息采样点并基于预设故障分析模型来判断相应机械设备的运行状态，匹配显示在工地施工现场三维数字孪生模型中。
41.在具体实施中，机械设备类型与故障分析模型一一对应。例如：
42.机械设备类型i对应故障分析模型i；机械设备类型ii对应故障分析模型ii。
43.具体地，所述故障分析模型为预先设定且训练完成的神经网络。
44.以塔机为例：
45.故障分析模型可为bp神经网络或是其他多算法融合的神经网络，其输入信号为塔机的输出电流、输出电压、塔机吊装高度和塔机吊装所承受的压力，输出信号为数字编码信息，这些数字编码信息对应的机械设备的运行状态。
46.其中，所述机械设备的运行状态包括正常状态和故障状态，所述故障状态预先划分为若干个等级。不同等级的故障状态匹配对应的告警信息。
47.这样通过不同等级故障匹配告警，能够提高机械设备的精准维修，提高机械设备的运行稳定性。
48.步骤4：当机械设备的运行状态为故障状态时，发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知。
49.在具体实施中，所述告警信息还与维修人员终端相关联。
50.在其他实施例中，当同种类型的机械设备出现故障且同种类型的机械设备至少存
在一个空闲状态时，向空闲状态的机械设备发出启动工作命令，同时向下一工序机械设备发出继续施工的通知。这样提高了机械设备的协同运行效率，保障了工程施工的进度。
51.实施例二
52.如图2所示，本实施例提供了一种施工现场机械监管系统，其具体包括如下模块：
53.数字孪生建模模块，其用于获取工地施工现场参数及工地施工现场内所有机械设备模型参数，构建工地施工现场三维数字孪生模型；
54.孪生模型配置模块，其用于根据实际工地现场内所有机械设备的故障信息采样点、机械设备的工序运行顺序关系及机械设备的位置信息，关联配置工地施工现场三维数字孪生模型；
55.状态匹配显示模块，其用于获取各类机械设备所有预设故障信息采样点并基于预设故障分析模型来判断相应机械设备的运行状态，匹配显示在工地施工现场三维数字孪生模型中；
56.故障告警通知模块，其用于当机械设备的运行状态为故障状态时，发出告警信息并同时向故障机械设备所对应工序的下一工序机械设备发出暂停施工的通知。
57.此处需要说明的是，本实施例的各个模块与实施例一中的各个步骤一一对应，其具体实施过程相同，此处不再累述。
58.实施例三
59.本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的施工现场机械监管方法中的步骤。
60.实施例四
61.本实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的施工现场机械监管方法中的步骤。
62.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明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和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
63.本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
64.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。
65.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。
66.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read
‑
only memory，rom)或随机存储记忆体(random accessmemory，ram)等。
67.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。