一种基于传感器技术及3D激光扫描技术的高边坡施工进度指标测算技术及系统的制作方法

本发明属于工程质量管理领域，更具体的说涉及一种基于传感器技术及3d激光扫描技术的高边坡施工进度指标测算技术及系统。

背景技术：

高边坡是公路、铁路等工程项目中常见的控制性工程，对项目总体进度目标的完成具有明显的控制作用；高边坡施工具有工程量大、影响因素多，工程量统计困难、工程进度控制难度大等特点。传统的高边坡施工进度管理主要依赖于经验判断的方法来估算施工进度指标，估算结果比较粗略，不利于施工进度的精确控制。本发明利用3d激光扫描技术和bim技术精确测定每月高边坡完成的工程量，利用三轴加速度传感器精确测定施工机械的工作台班，综合施工日志中的晴雨天数据，可以精确地测算出不同气候条件下、不同机械台班的综合施工进度指标；这些进度指标的应用能够支撑高边坡剩余工期的精确估算，具有显著的经济效益和社会效益。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：解决高边坡施工过程中施工进度指标难以准确测算的问题。

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：所述的计算及系统包括以下步骤：

步骤1、在高边坡开工前采用3d激光扫描精确测定地形点云数据，将点云数据输入bim设计软件civil3d，加载高边坡的施工图设计数据，计算出高边坡总的开挖、支护工程量；

步骤2、在边坡施工过程中，在施工设备上安装三轴加速度传感器，利用手机终端采集三轴加速度传感器发回的施工机械运行数据；

步骤3.待施工全面展开后，每月对高边坡现场进行一次扫描，将扫描的点云数据输入bim设计软件civil3d，与原始地形数据进行比对，计算出当月完成的土方开挖工程量、边坡支护工程量；

步骤4.统计各施工机械加装的三轴加速度传感器传送回的数据，计算出当月机械的运行数据；

步骤5.从施工日志中统计出当月晴雨天等气候数据；

步骤6.综合气候数据、工程量数据、机械运行数据，计算出不同气候条件下单个机械台班的施工进度指标。

优选的，所述开挖、支护工程量（1）包括：分层开挖的清表工程量、土方开挖量、石方开挖量、混凝土工程量、锚杆及锚索工程量、注浆工程量、其他坡面防护工程量等。

优选的，所述三轴加速度传感器加装在施工机械上（3），其特征在于：三轴加速度传感器分别加装台挖土机的铲斗上、手缝钻的钻杆上，分别通过铲斗和钻杆的运动特征测算不同机械的工作状态及工作时间。

优选的，所述的技术与系统分别计算了不同气候条件下，不同机械设备的综合施工效率。

本发明有益效果：

本发明能够精确地测定出每个月高边坡完成的分类工程量，能够精确地测定出每个月不同类型机械的运行数据，能够结合气候数据精确地测定出不同机械单月的施工进度指标，施工进度指标的应用能够精确地测定出高边坡的剩余工期，有助于提高高边坡的施工进度管理水平，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明的技术路线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本发明作进一步详细说明，但所举实例不作为对本发明的限定。

在高边坡开工前采用3d激光扫描精确测定地形点云数据，将点云数据输入bim设计软件civil3d，加载高边坡的施工图设计数据，计算出高边坡总的开挖、支护工程量；

在边坡施工过程中，在施工设备上安装三轴加速度传感器，利用手机终端采集三轴加速度传感器发回的施工机械运行数据；

待施工全面展开后，每月对高边坡现场进行一次扫描，将扫描的点云数据输入bim设计软件civil3d，与原始地形数据进行比对，计算出当月完成的土方开挖工程量、边坡支护工程量；

统计各施工机械加装的三轴加速度传感器传送回的数据，计算出当月机械的运行数据；

从施工日志中统计出当月晴雨天等气候数据；综合气候数据、工程量数据、机械运行数据，计算出不同气候条件下单个机械台班的施工进度指标。

在上述方法中，计算出的开挖、支护工程量包括：分层开挖的清表工程量、土方开挖量、石方开挖量、混凝土工程量、锚杆及锚索工程量、注浆工程量、其他坡面防护工程量等。

三轴加速度传感器分别加装台挖土机的铲斗上、手缝钻的钻杆上，分别通过铲斗和钻杆的运动特征测算不同机械的工作状态及工作时间。

计算出的单个机械台班的施工进度指标包括不同气候条件下，不同机械设备的综合施工效率。

一种基于传感器技术及3d激光扫描技术的高边坡施工进度指标测算方法的应用：在高边坡开工前采用3d激光扫描精确测定地形点云数据，将点云数据输入bim设计软件civil3d，加载高边坡的施工图设计数据，计算出高边坡总的开挖、支护工程量；在边坡施工过程中，在施工设备上安装三轴加速度传感器，利用手机终端采集三轴加速度传感器发回的施工机械运行数据；待施工全面展开后，每月对高边坡现场进行一次扫描，将扫描的点云数据输入bim设计软件civil3d，与原始地形数据进行比对，计算出当月完成的土方开挖工程量、边坡支护工程量；统计各施工机械加装的三轴加速度传感器传送回的数据，计算出当月机械的运行数据；从施工日志中统计出当月晴雨天等气候数据；综合气候数据、工程量数据、机械运行数据，计算出不同气候条件下单个机械台班的施工进度指标。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种基于传感器技术及3D激光扫描技术的高边坡施工进度指标测算技术及系统，属于土木工程管理领域。在高边坡开工前采用3D激光扫描精确测定地形点云数据，将点云数据输入BIM设计软件civil3D，加载高边坡的施工图设计数据，计算出高边坡总的开挖、支护工程量；在边坡施工过程中，在施工设备上安装三轴加速度传感器，利用手机终端采集三轴加速度传感器发回的施工机械运行数据；待施工全面展开后，每月对高边坡现场进行一次扫描，将扫描的点云数据输入BIM设计软件civil3D，从施工日志中统计出当月晴雨天等气候数据；综合气候数据、工程量数据、机械运行数据，计算出不同气候条件下单个机械台班的施工进度指标。

技术研发人员：杨志华;谢洪涛;段军;张家颖;方义明;艾成原;邱挎琼
受保护的技术使用者：施甸县保施高速公路投资开发有限公司;昆明理工大学
技术研发日：2019.05.27
技术公布日：2019.08.23