[发明专利]一种港口预制桩沉桩施工智能监测控制系统及其方法

权利要求书

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。