基于RTK的工程任意曲线滑移平移同步测控系统及方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103556824 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103556824 A (21)申请号 201310560474.7 (22)申请日 2013.11.12 E04G 21/00(2006.01) G01S 19/14(2010.01) (71)申请人 中国建筑股份有限公司 地址 100037 北京市海淀区三里河路 15 号 (72)发明人 赵伟 韦永斌 林冰 林波 林金地 (74)专利代理机构 北京中建联合知识产权代理 事务所 11004 代理人 田世瑢 (54) 发明名称 基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控 系统及方法 (57) 摘

2、要 本发明公开了一种基于 RTK 的工程任意曲线 滑移平移同步测控系统及其方法， 该系统包括 ： 液压推进器、 滑移轨道、 液压站、 GNSS 接收机和控 制计算机。GNSS 接收机采集的每条轨道上的大 型构建滑移数据由无线通讯模块发送至控制计算 机， 控制计算机经过控制元件计算后控制液压推 进器动作， 使物体在滑移轨道上运动。 使用一种基 于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控方法在 滑移施工过程中， 使每个顶推点位移是同步的， 使 整个结构处于平动状态， 避免产生结构附件应力， 保护整体不受损害。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人

3、民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103556824 A CN 103556824 A 1/1 页 2 1. 一种基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控系统， 其特征在于， 主要包括液压 推进器、 滑移轨道、 液压站、 GNSS 接收机和控制计算机 ； 其中滑移轨道铺设在大型建筑构件 的下方， 大型建筑构件的底部设置有滑块与滑移轨道滑动连接 ； 液压推进器通过管道与设 置在大型建筑构件上的液压站连接， 液压站通过与其连接的无线通讯模块与控制计算机上 的无线通讯模块， 利用无线信号相互通讯交互工控数据 ； 所述 G

4、NSS 接收机分为移动站和基 准站两类， 其中一台 GNSS 接收机作为基准站固定在施工现场某一固定位置点上， 剩下 GNSS 接收机作为移动站固定在每条轨道的滑移物体上 ； 基准站 GNSS 接收机与移动站 GNSS 接收 机通过无线模块进行差分数据的传输， 移动站 GNSS 接收机通过无线模块与控制计算机通 过无线信号发送滑移距离数据。 2. 一种基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控系统的监控方法， 其步骤如下 ： 1） 大型建筑构件构建在若干条滑移轨道上的动滑块上， 滑移轨道可为任意曲线， 利用 液压推进器驱动大型建筑构件的滑移 ； 2） GNSS 接收机分为移动站和基准站两类，

5、 GNSS 接收机的数量为 N， N 等于滑移轨道数 量加 1， 其中一台 GNSS 接收机作为基准站固定在某一已知坐标点上， 剩下 N-1 台 GNSS 接收 机作为移动站固定在每条轨道的滑移物体上 ； 3）所述液压推进器受液压站的控制工作 ； 控制计算机通过无线信号控制液压站和 GNSS 接收机， 校正起步点， 检查液压站工况， 校正和工况检查数据无线传输给控制计算机 ； 4） 控制计算机分析检查液压站和 GNSS 接收机数据无误后， 命令液压站工作， 驱动各个 液压推进器同步推进作业， 移动站 GNSS 接收机精密监测大型建筑构件在每条滑移轨道上 的滑移速度和距离， 直至大型建筑构件滑移

6、到指定施工位置。 权 利 要 求 书 CN 103556824 A 2 1/3 页 3 基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及建筑施工领域， 具体提供一种基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步 测控系统及其方法。 背景技术 0002 目前国内大型场馆的建设比较多， 比如机场， 车站， 体育场馆等， 其所采用的顶盖 一般跨度、 面积、 自重等都比较大。 传统施工工艺， 施工现场需搭建多个钢结构拼装平台， 工 程的安装精度难以进一步提高， 施工作业的安全性也较低， 此外还会造成大量临时支撑杆 件的浪费。同时由于库顶板承载力仅为 2.5 吨平米左右，

7、 而顶板整体一般大于 500 吨， 所 以不能用大型吊机整体吊装施工， 并且吊机在建好的混凝土楼板上行走， 不利于保护建筑 结构。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控系统及方 法， 以解决大型建筑构件多轨道同步滑移施工的技术问题。 0004 本发明所采用的技术方案如下 ： 一种基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控系统， 主要包括液压推进器、 滑移轨 道、 液压站、 GNSS 接收机和控制计算机 ； 其中滑移轨道铺设在大型建筑构件的下方， 大型建 筑构件的底部设置有滑块与滑移轨道滑动连接 ； 液压推进器通过管道与设置在大型建筑 构件上的

8、液压站连接， 液压站通过与其连接的无线通讯模块与控制计算机上的无线通讯模 块， 利用无线信号相互通讯交互工控数据 ； 所述 GNSS 接收机分为移动站和基准站两类， 其 中一台 GNSS 接收机作为基准站固定在施工现场某一固定位置点上， 剩下 GNSS 接收机作为 移动站固定在滑移物体上 ； 基准站 GNSS 接收机与移动站 GNSS 接收机通过无线模块进行差 分数据的传输， 移动站 GNSS 接收机通过无线模块与控制计算机通过无线信号发送滑移距 离数据。 0005 一种基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控系统的监控方法， 其步骤如下 ： 1） 大型建筑构件构建在若干条滑移轨道上的动滑

9、块上， 滑移轨道可为任意曲线， 利用 液压推进器驱动大型建筑构件的滑移 ； 2） GNSS 接收机分为移动站和基准站两类， GNSS 接收机的数量 N， N 等于滑移轨道数量 加 1， 其中一台 GNSS 接收机作为基准站固定在某一已知坐标点上， 剩下 N-1 台 GNSS 接收机 作为移动站固定在每条轨道的滑移物体上 ； 3）所述液压推进器受液压站的控制工作 ； 控制计算机通过无线信号控制液压站和 GNSS 接收机， 校正起步点， 检查液压站工况， 校正和工况检查数据无线传输给控制计算机 ； 4） 控制计算机分析检查液压站和 GNSS 接收机数据无误后， 命令液压站工作， 驱动各个 液压推进

10、器同步推进作业， 移动站 GNSS 接收机精密监测大型建筑构件在每条滑移轨道上 的滑移速度和距离， 直至大型建筑构件滑移到指定施工位置。 说 明 书 CN 103556824 A 3 2/3 页 4 0006 本发明的优点如下 ： 本发明采用滑移的方法解决大型顶盖无法整体安装的问题， 滑移即通过计算机控制的 液压设备作为驱动力， 推动超重物体在任意曲线的滑移轨道上精确移动， 完成特定环境条 件下的工程施工， 将拼装好的钢结构屋盖单元滑移到安装位置。 本发明所述的一种基于RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控系统在滑移施工过程中， 使每个顶推点位移是同步的， 使整个结构处于平动状态， 避免产生结

11、构附加应力， 保护整体不受损害。 本发明只需要个 拼装平台， 将构件定点拼装后再滑移到设定位置， 能够使构件安装实行标准化作业， 很好地 控制工程焊接质量、 安装精度。 同时可以避免大型吊车在建好的混凝土楼板上行走， 利于成 品保护。由于减少了立体交叉作业， 也增强了施工作业的安全性。并且滑移工艺可以将误 差将控制在 1 厘米以内， 确保滑移施工的安全性。 附图说明 0007 图 1 是本发明的控制流程示意图。 0008 图 2 是本发明的结构原理图。 具体实施方式 0009 本发明所述的一种基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移同步测控系统， 主要包括大 型建筑构件、 液压推进器、 滑移轨道、

12、 液压站、 GNSS 接收机和控制计算机。其中滑移轨道铺 设在大型建筑构件的下方， 大型建筑构件的底部设置有滑块与滑移轨道滑动连接， 液压推 进器通过管道与设置的大型建筑构件上的液压站连接， 液压站上连接有工况计算机和无线 通讯模块， 液压站上的无线通讯模块与控制计算机上的无线通讯模块通过无线信号相互通 讯交互工控数据。 0010 下面结合图 2， 对本发明的工作叙述如下 ： 一种基于 RTK 的工程任意曲线滑移平 移同步测控装置包括滑移轨道3， 控制计算机1、 无线通讯模块2、 GNSS接收机基准站4、 GNSS 接收机移动站 5， 液压推进器 6， 大型建筑构件 7、 液压站 8。控制计算

13、机 1、 GNSS 接收机基准 站 4、 GNSS 接收机移动站 5 和液压站 8 分别设置有无线通讯模块 2。滑移轨道 3 铺设在大 型建筑构件 7 的下方， 液压推进器 6 通过管道与设置在大型建筑构件上的液压站 8 连接， 液 压站通过与其连接的无线通讯模块 2 与控制计算机上的无线通讯模块 2， 利用无线信号相 互通讯交互工控数据 ； GNSS接收机基准站4固定在施工现场某一固定位置点上， GNSS接收 机移动站5固定在每条轨道的滑移物体上。 GNSS接收机距离控制计算机的距离由通讯距离 决定。 GNSS移动站接收机5采集的每条轨道的滑移数据由无线通讯模块2发送至控制计算 机 1， 控

14、制计算机 1 经过控制元件计算后控制液压推进器 6 动作， 使物体 7 在滑移轨道 3 上 运动。使用一种任意曲线多轨道滑移施工同步控制装置在滑移施工过程中， 使每个顶推点 位移是同步的， 使整个结构处于平动状态， 避免产生结构附加应力， 保护整体不受损害。 实施例 0011 基于 RTK 的工程任意曲线滑移平移测控方法参见图 1， 其步骤如下 ： 1） 大型建筑构件构建在若干条滑移轨道上的动滑块上， 滑移轨道可为任意曲线， 利用 液压推进器驱动大型建筑构件的滑移 ； 说 明 书 CN 103556824 A 4 3/3 页 5 2） GNSS 接收机分为移动站和基准站两类， GNSS 接收机

15、的数量 N， N 等于滑移轨道数量 加 1， 其中一台 GNSS 接收机作为基准站固定在某一已知坐标点上， 剩下 N-1 台 GNSS 接收机 作为移动站固定在每条轨道的滑移物体上 ； 3）所述液压推进器受液压站的控制工作 ； 控制计算机通过无线信号控制液压站和 GNSS 接收机， 校正起步点， 检查液压站工况， 校正和工况检查数据无线传输给控制计算机 ； 4） 控制计算机分析检查液压站和 GNSS 接收机数据无误后， 命令液压站工作， 驱动各个 液压推进器同步推进作业， 移动站 GNSS 接收机精密监测大型建筑构件在每条滑移轨道上 的滑移速度和距离， 直至大型建筑构件滑移到指定施工位置。 说 明 书 CN 103556824 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103556824 A 6