节段梁线形控制系统、方法、计算机装置和存储介质与流程

1.本发明涉及施工工程信息化技术领域，尤其是一种节段梁线形控制系统、方法、计算机装置和存储介质。


背景技术：

2.通过预制节段梁再运输到施工现场进行装配的桥梁施工方式，是一种被广泛应用的高效率的施工方式。在节段梁的预制过程中，线形控制是一种对节段梁的重要处理工艺，如果没有做好线形控制，使用节段梁拼装得到的成桥可能会存在实际线形与设计线形不符、不同施工段之间无法准确结合等重大错误，这将影响桥梁的施工质量或者建成后的使用安全性。
3.现有的节段梁线形控制技术是依赖人工进行的，其主要过程包括：由测量员控制测量设备手动地进行测量与复核，测量完成后还需要进行大量繁琐的人工计算来判定线性是否达标，对于没有达标的节段梁进行手动的线形调整。这种测量方法与线形控制的过程不可避免的将要耗费大量的人力和时间，且最终的节段桥梁线形控制效果不佳，存在测量结果精度低、测量效率低、复核误差大等问题。另一方面，传统的人工数据采集和记录方式测量数据和报表数量大，会影响施工效率，耗费大量的人力。


技术实现要素：

4.针对上述至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种节段梁线形控制系统、方法、计算机装置和存储介质。
5.一方面，本发明实施例包括一种节段梁线形控制系统，包括：
6.测量模块，用于通过对所述节段梁进行正倒镜施测获取测量值；
7.处理模块，用于对所述测量值进行处理，确定所述测量值的误差水平；
8.调整模块，用于承载所述节段梁，当所述测量值的误差水平达到或超过预设范围，调整所述节段梁的线形参数。
9.进一步地，所述通过对所述节段梁进行正倒镜施测获取测量值，包括：
10.以第一顺序依次测量设置在所述节段梁上的各测量点，获得第一测量值；
11.当所述第一测量值的半测回归零差处于合格范围，以第二顺序依次测量设置在所述节段梁上的各测量点，获得第二测量值；
12.当所述第二测量值的半测回归零差处于合格范围，将所述第一测量值和所述第二测量值作为所获取的测量值进行返回。
13.进一步地，所述第一顺序为各所述测量点的平面位置分布所确定的顺时针方向顺序，所述第二顺序为各所述测量点的平面位置分布所确定的逆时针方向顺序。
14.进一步地，所述测量值的误差水平为所述第一测量值与所述第二测量值的互差值。
15.进一步地，所述调整模块包括：
16.底部模板单元，用于作为底模承载所述节段梁；
17.活动端模单元，用于作为端模承载所述节段梁；
18.侧面模板单元，用于作为侧模承载所述节段梁；
19.所述底部模板单元、活动端模单元和侧面模板单元分别由相应的液压支撑机构控制位姿。
20.进一步地，所述节段梁线形控制系统还包括：
21.显示模块，用于显示所述测量值、所述测量值的误差水平、调整前的所述线形参数、调整后的所述线形参数以及测量报表；所述测量报表是根据所述测量值、所述测量值的误差水平、调整前的所述线形参数和调整后的所述线形参数生成的。
22.进一步地，所述节段梁线形控制系统还包括：
23.通信模块，用于建立所述处理模块与所述测量模块之间、所述处理模块与所述调整模块之间的无线通信连接。
24.另一方面，本发明实施例还包括一种节段梁线形控制方法，包括：
25.通过对所述节段梁进行正倒镜施测获取测量值；
26.对所述测量值进行处理，确定所述测量值的误差水平；
27.承载所述节段梁，当所述测量值的误差水平达到或超过预设范围，调整所述节段梁的线形参数。
28.另一方面，本发明实施例还包括一种计算机装置，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储至少一个程序，所述处理器用于加载所述至少一个程序以执行实施例中的节段梁线形控制方法。
29.另一方面，本发明实施例还包括一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例中的节段梁线形控制方法。
30.本发明的有益效果是：实施例中的节段梁控制系统能够提高预制节段桥梁控制测量的自动化程度，提高了预制节段梁的线形测量精度。由于实施例中的节段梁控制系统通过计算机系统实现对节段梁线形的测量和控制过程，能够减少人工的参与，从而减少误差，节约了大量的人力资源，提高了施工效率。
附图说明
31.图1为实施例中节段梁线形控制系统的结构示意图；
32.图2为实施例中测量模块对节段梁进行正倒镜施测获取测量值的原理示意图。
具体实施方式
33.本实施例中，参照图1，节段梁线形控制系统包括测量模块、处理模块、调整模块、显示模块和通信模块。
34.图1中，处理模块分别与通信模块和显示模块连接，通信模块通过wifi或者蓝牙等无线通信协议分别与测量模块和调整模块连接，使得处理模块与测量模块之间、处理模块与调整模块之间能够进行通信。
35.本实施例中，调整模块包括底部模板单元、活动端模单元和侧面模板单元，底部模板单元、活动端模单元和侧面模板单元所组成的机构能够用来承载节段梁。其中，底部模板
单元、活动端模单元和侧面模板单元分别与相应的支架螺旋杆和液压支撑机构等连接，而液压支撑机构可以在处理模块的控制下调整移动方向和移动位移量等参数实现调整位姿，从而调整节段梁的水平位移、竖向位移、表面平整度、轴线偏移量和垂直度等线形参数。
36.本实施例中，测量模块包括高精度的智能测量设备，具体地，测量模块包括照准部和望远镜等部件。测量模块可以采用正倒镜施测法对节段梁进行测量，获取测量值。测量模块采用正倒镜施测法对节段梁进行测量时，具体可以执行以下步骤：
37.a1.以第一顺序依次测量设置在节段梁上的各测量点，获得第一测量值；
38.a2.当第一测量值的半测回归零差处于合格范围，以第二顺序依次测量设置在节段梁上的各测量点，获得第二测量值；
39.a3.当第二测量值的半测回归零差处于合格范围，将第一测量值和第二测量值作为所获取的测量值进行返回。
40.本实施例中，在执行步骤a1
‑
a3前，首先初始化测量的目标点理论坐标、梁体理论空间坐标以及各个模板的伸缩量和测量的顺序，并完成控制系统中各个模块的自检工。测量模块安装了自动目标识别与照准的功能，自检完成后，通过校核点进行校准，校准完成后经过处理模块发送测量指令到测量模块，实现在无人干预的条件下驱动照准部和望远镜的旋转，自动识别所有布设的测点，并完成多个目标测点的识别、照准与测量。
41.步骤a1
‑
a3的原理如图2所示。图2示意节段梁由端模承载，节段梁上沿着左标高控制线、中轴控制线和右标高控制线分别设置a、b、c、d、e和f等测量点，设置在节段梁侧面的端模上分别设置li、i和ri等测量点。
42.本实施例中，测量模块安装在图2中的测量塔处。在准备开始执行步骤a1
‑
a3时，测量模块控制其中的测量仪器自动驱动照准部和望远镜的旋转。
43.在执行步骤a1时，用正镜以第一顺序依次测量设置在节段梁上的各测量点，获得第一测量值。本实施例中，第一顺序为各测量点的平面位置分布所确定的顺时针方向顺序。参照图2，测量模块首先对测量点i进行测量，然后依次按照顺时针顺序，例如测量点e、f、d、c、ri、li、a、b的顺序依次进行测量，最后对目标塔进行测量。对每个测量点或者目标塔测量的参数可以是它们的三维坐标、标高、距离和角度，这些参数组成第一测量值。
44.在执行完一次步骤a1后，测量模块将第一测量值发送到处理模块，处理模块计算第一测量值的半测回归零差，如果第一测量值的半测回归零差处于合格范围，具体地，本实施例中如果第一测量值的半测回归零差小于0.8mm，则处理模块指令测量模块执行步骤a2。如果第一测量值的半测回归零差不在合格范围，具体地，本实施例中如果第一测量值的半测回归零差超过0.8mm，则处理模块指令测量模块将本次执行步骤a1的结果清零，重新执行步骤a1。
45.在执行步骤a2时，用倒镜以第二顺序依次测量设置在节段梁上的各测量点，获得第二测量值。本实施例中，第二顺序为各测量点的平面位置分布所确定的逆时针方向顺序。参照图2，测量模块按照测量点f、b、a、li、ri、c、d、f、e、i的顺序进行测量。对每个测量点测量的参数可以是它们的三维坐标、标高、距离和角度，这些参数组成第二测量值。
46.在执行完一次步骤a2后，测量模块将第二测量值发送到处理模块，处理模块计算第二测量值的半测回归零差，如果第二测量值的半测回归零差处于合格范围，具体地，本实施例中如果第二测量值的半测回归零差小于0.8mm，则测量模块将测量获得的第一测量值
和第二测量值返回到处理模块。如果第二测量值的半测回归零差不在合格范围，具体地，本实施例中如果第二测量值的半测回归零差超过0.8mm，则处理模块指令测量模块将本次执行步骤a2的结果清零，重新执行步骤a2。
47.处理模块接收到测量模块返回的第一测量值和第二测量值后，对第一测量值和第二测量值进行处理，确定第一测量值和第二测量值之间的误差水平。本实施例中，第一测量值和第二测量值之间的误差水平是指第一测量值与第二测量值的互差值。
48.本实施例中，通过步骤a1
‑
a2中至少一次以第一顺序依次测量设置在节段梁上的各测量点，以及至少一次以第二顺序依次测量设置在节段梁上的各测量点，可以在测量过程中纠正第一测量值或第二测量值的误差，并且第一顺序和第二顺序是针对相同多个测量点的不同测量顺序，可以起到相互发现和纠正测量误差的作用，从而提高测量值的误差水平的检测精度。
49.当第一测量值与第二测量值的互差值超过预设范围，处理模块控制调整模块工作，具体地，处理模块向调整模块中的支架螺旋杆和液压支撑机构等部件发出控制指令，从而调整底部模板单元、活动端模单元和侧面模板单元中至少一个的移动方向和移动位移量等参数，实现调整节段梁的水平位移、竖向位移、表面平整度、轴线偏移量和垂直度等线形参数。对节段梁的线性参数的调整，其程度可以根据第一测量值与第二测量值的互差值的大小确定，也就是以第一测量值与第二测量值的互差值作为负反馈量来调整节段梁的线性参数，使得节段梁的线性参数被调整后，测量模块对节段梁再次执行步骤a1
‑
a3获得测量值以及测量值的误差水平，测量值的误差水平趋向于减小。
50.本实施例中，节段梁线形控制系统使用测量模块对测量点进行数据采集，使用处理模块对测量模块测量所获得的数据进行处理，根据处理结果控制调整模块对节段梁进行纠偏控制，能够提高预制节段桥梁控制测量的自动化程度，提高了预制节段梁的线形测量精度。例如，在应用本实施例中的节段梁线形控制系统的试验中，记录到采集测量顺时针测量和逆时针测量两次的半测回归零差精度可达到
±
0.8mm范围内，长度测量、水准测量以及沿中线的测点的定位精度均可达到
±
1mm内，平面高程实际测量数据和理论数据误差的控制在
±
1mm范围内。本实施例中的节段梁线形控制系统采用模块化程序设计，测点的测量顺序、数量、方向及理论坐标可以根据实际情况在程序上修改，提高了预制节段梁自动化测量系统的适用范围和可操作性，系统可以用于短线法台座预制的施工测量、长线法节段预制施工测量、悬臂拼装施工测量等节段桥梁拼装测量控制过程中。由于本实施例中的节段梁控制系统通过计算机系统实现对节段梁线形的测量和控制过程，能够减少人工的参与，从而减少误差，节约了大量的人力资源，提高了施工效率。
51.本实施例中，处理模块根据测量值、测量值的误差水平、调整前的线形参数、调整后的线形参数等数据生成测量报表，然后将测量值、测量值的误差水平、调整前的线形参数、调整后的线形参数和测量报表等数据发送到显示模块。显示模块将测量报表，然后将测量值、测量值的误差水平、调整前的线形参数、调整后的线形参数和测量报表显示出来供技术人员查看，方便技术人员对整个线形测量控制过程进行追踪和分析。
52.本实施例中，处理模块生成测量报表时，可以读取经过技术人员自定义的报表模板，将测量值等数据填充至报表模板中，从而获得测量报表。通过显示模块显示测量报表，使得查询统计变的方便、简易，更有利于对所有测量数据进行处理分析。
53.本实施例中，通过运行节段梁线形控制系统，可以执行节段梁线形控制方法，包括以下步骤：
54.s1.通过对节段梁进行正倒镜施测获取测量值；
55.s2.对测量值进行处理，确定测量值的误差水平；
56.s3.承载节段梁，当测量值的误差水平达到或超过预设范围，调整节段梁的线形参数。
57.通过执行步骤s1
‑
s3，节段梁线形控制系统能够实现以下技术效果：能够提高预制节段桥梁控制测量的自动化程度，提高了预制节段梁的线形测量精度。由于实施例中的节段梁控制方法容易通过计算机系统实现对节段梁线形的测量和控制过程，能够减少人工的参与，从而减少误差，节约了大量的人力资源，提高了施工效率。
58.本实施例中，一种计算机装置，包括存储器和处理器，存储器用于存储至少一个程序，处理器用于加载至少一个程序以执行实施例中的节段梁线形控制方法。
59.本实施例中，一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行实施例中的节段梁线形控制方法，实现与实施例所述的相同的技术效果。
60.需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本实施例所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实施例说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本实施例所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
61.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本实施例所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。
62.应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术
‑
包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
63.此外，可按任何合适的顺序来执行本实施例描述的过程的操作，除非本实施例另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本实施例描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、
由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
64.进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本实施例所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。
65.计算机程序能够应用于输入数据以执行本实施例所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
66.以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。