[发明专利]一种基于数字孪生的超高层钢结构施工过程智能监测方法

说明书

本发明公开一种基于数字孪生的钢结构施工智能监测方法，所述方法包括如下步骤：根据钢结构数据建立钢结构BIM模型；基于所述钢结构BIM模型确定安全监测部位；根据所述安全监测部位布置数据收集设备，通过所述数据收集设备采集监测数据；根据所述监测数据建立安全监测数字孪生模型；通过使用AI技术对所述监测数据进行分析，输出实时施工安全状况信息，并将所述实时施工安全状况信息在所述安全监测数字孪生模型上体现。本公开实施例能够实现超高层钢结构施工过程安全智能化监测，提高安全监测的效率和准确性，为超高层钢结构安全施工提供理论与技术支撑。

技术领域

本发明涉及超高层建筑施工技术领域，特别涉及一种基于数字孪生的超高层钢结构施工过程智能监测方法。

背景技术

超高层钢结构施工过程安全监测保证结构的质量和安全，传统的安全监测多依赖于管理人员收集各种仪器数据来反馈结构安全状态，这种传统方式难以获取实时的、稳定的、可视化的监测数据，效率低下且人工收集数据存在安全风险。随着BIM、物联网、数字孪生、深度学习网络等新一代信息技术的发展，以智能化为导向的安全监测理念已经出现，各种信息技术交叉融合可以有效减少人为因素对数据获取和传输效率的影响，提高超高层钢结构建筑在施工过程中安全监测的效果。

数字孪生集成了人工智能、机器学习和数据分析的功能，创建实时数字仿真模型，该模型通过对多源数据的不断学习和更新，可以在超高层钢结构施工过程的数据采集与传输、智能分析、安全评价等方面发挥重要作用，为超高层钢结构施工过程的智能化安全监测提供了新的思路。

物联网是一种利用传感器、LoRa网关及混合现实终端设备等，采集各类物理对象的所需信息，并实现物理对象之间的信息交换与管理的技术；物联网实时获取超高层钢结构关键部位的数据，为施工过程的智能化安全监测提供数据来源。

深度学习网络取代人工对超高层钢结构施工过程中海量的监测数据进行数据分析，提升了数据分析的效率；同时依靠大量的现场数据作为训练集，提高了数据分析的准确性。

发明内容

本发明提供一种基于数字孪生的钢结构施工智能监测方法，能够实现超高层钢结构施工过程安全智能化监测，提高安全监测的效率和准确性，为超高层钢结构安全施工提供理论与技术支撑。其具体技术方案如下。

根据本申请的一个方面，一种基于数字孪生的钢结构施工智能监测方法，所述方法包括如下步骤：

根据钢结构数据建立钢结构BIM模型；

基于所述钢结构BIM模型确定安全监测部位；

根据所述安全监测部位布置数据收集设备，通过所述数据收集设备采集监测数据；

根据所述监测数据建立安全监测数字孪生模型；

通过使用AI技术对所述监测数据进行分析，输出实时施工安全状况信息，并将所述实时施工安全状况信息在所述安全监测数字孪生模型上体现。

进一步地，所述基于所述钢结构BIM模型确定安全监测部位，包括：

根据所述钢结构BIM模型确定监测目标以及针对所述监测目标的监测方法；

根据所述钢结构BIM模型、所述监测目标、所述监测方法和所述钢结构数据，确定所述安全监测部位。

进一步地，根据所述安全监测部位布置数据收集设备，通过所述数据收集设备采集监测数据，包括：

基于人员数据、机械数据、构件数据以及环境数据采集监测数据，所述监测数据包括：湿度信息、温度信息、风速信息、地震信息、应力应变信息、加速度信息、结构内部质量信息、构件进出场信息、钢结构构件实际位置信息、物件位移信息、工人操作行为信息。

进一步地，根据所述安全监测部位布置数据收集设备，通过所述数据收集设备采集监测数据，还包括：

所述数据收集设备通过LoRa系统传输所述监测数据。

进一步地，所述根据所述监测数据建立安全监测数字孪生模型，包括：