一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法及系统与流程

本发明涉及智能调度，更具体的说是涉及一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法及系统。

背景技术：

1、目前，隧道施工工序衔接仍然依赖人工指导。在进入下一工序之前，需要召开工序衔接会议，以明确交接细节、时间表、安全要求等方面的内容。施工过程中，各个工序必须密切协调，以确保工程进度不受干扰。例如，在洞体开挖完成后，需要迅速安装支护结构，以保证工程及时完成并避免潜在的结构问题。然而，隧道工程中的地质、通风、照明等条件的复杂性和多变性使得人工监测和迅速反应变得困难。此外，施工过程涉及多道工序、众多工人和资源，人工指导容易出现遗漏和错误。因此，实现工序的智能调度、减少对“人指挥生产”的依赖、确保工序衔接的及时性和可靠性是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法及系统，克服了上述缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，具体步骤为：

4、采集隧道工程的相关数据，构建隧道数字孪生模型；

5、获取并预置隧道工程的标准施工工序；

6、基于隧道工程的施工进度将隧道工程的标准施工工序和隧道数字孪生模型进行对应关联；

7、获取隧道工程的施工进展实时数据和施工工序进展实时数据，并将隧道工程的施工进展实时数据和施工工序进展实时数据反馈至隧道数字孪生模型中，实现对隧道工程施工工序进展的实时监测；

8、基于隧道工程施工工序进展的实时监测数据对施工工序进行预完成调度。

9、可选的，隧道工程的相关数据包括地理信息、地质信息、设计文件、施工信息以及运维信息。

10、可选的，标准施工工序包括基于隧道工程中采用的工艺工法的施工工序步骤、各个步骤关联的多种资源以及各个资源的进场顺序。

11、可选的，隧道工程的施工进展实时数据通过智能工装装备采集；施工工序进展实时数据通过ai设备识别。

12、可选的，预完成调度的具体步骤为：

13、获取隧道工程施工工序进展的实时监测数据；

14、基于隧道工程施工工序进展的实时监测数据以及预设的阈值判断当前工序是否即将完成；

15、若即将完成，则根据标准施工工序识别出待进行的施工工序，并调度待进行的施工工序所需的多种资源。

16、可选的，预完成调度中，调度的通知方式包括短信、app消息提醒、语音广播。

17、可选的，通知的内容包括待进行的施工工序的名称、开始时间、结束时间、资源清单。

18、可选的，待进行的施工工序的资源进场后，对上一施工工序的信息进行留底记录。

19、一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度系统，包括：

20、数字孪生模型构建模块：用于根据采集的隧道工程相关数据，构建隧道数字孪生模型；

21、标准工序预置模块，用于获取并预置隧道工程的标准施工工序；

22、关联模块，用于将隧道工程的标准施工工序和隧道数字孪生模型进行对应关联；

23、数据采集模块：用于获取隧道工程的施工进展实时数据和施工工序进展实时数据；

24、实时监测模块：用于根据反馈至隧道数字孪生模型中的隧道工程的施工进展实时数据和施工工序进展实时数据对隧道工程施工工序进展的实时监测；

25、工序预完成调度模块：用于根据隧道工程施工工序进展的实时监测数据对施工工序进行预完成调度。

26、可选的，还包括工序完成调度模块，用于对完成的施工工序的信息进行留底记录。

27、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法及系统，通过隧道数字孪生平台实现了工序调度的自动化，减少对“人指挥生产”的依赖，以及可能由人工指导产生的错误；通过工序预完成调度，系统会自动提前通知相关人员和设备准备进场，确保工序衔接的及时性，从而缩短施工工期；数字孪生平台可实时模拟隧道工序的进展情况、地质变化、结构响应等，识别潜在问题，防止因人工监测的不准确和不及时而导致的资源浪费；系统对工序进行智能调度时，会自动对关键信息进行留底，做到数据透明和追溯。

技术特征：

1.一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，其特征在于，隧道工程的相关数据包括地理信息、地质信息、设计文件、施工信息以及运维信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，其特征在于，标准施工工序包括基于隧道工程中采用的工艺工法的施工工序步骤、各个步骤关联的多种资源以及各个资源的进场顺序。

4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，其特征在于，隧道工程的施工进展实时数据通过智能工装装备采集；施工工序进展实时数据通过ai设备识别。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，其特征在于，预完成调度的具体步骤为：

6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，其特征在于，预完成调度中，调度的通知方式包括短信、app消息提醒、语音广播。

7.根据权利要求6所述的一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，其特征在于，通知的内容包括待进行的施工工序的名称、开始时间、结束时间、资源清单。

8.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法，其特征在于，待进行的施工工序的资源进场后，对上一施工工序的信息进行留底记录。

9.一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度系统，其特征在于，还包括工序完成调度模块，用于对完成的施工工序的信息进行留底记录。

技术总结
本发明公开了一种基于数字孪生的隧道施工工序智能调度方法及系统，涉及智能调度技术领域，具体步骤为：采集隧道工程的相关数据，构建隧道数字孪生模型；获取并预置隧道工程的标准施工工序；基于隧道工程的施工进度将隧道工程的标准施工工序和隧道数字孪生模型进行对应关联；获取隧道工程的施工进展实时数据和施工工序进展实时数据，并将隧道工程的施工进展实时数据和施工工序进展实时数据反馈至隧道数字孪生模型中，实现对隧道工程施工工序进展的实时监测；基于隧道工程施工工序进展的实时监测数据对施工工序进行预完成调度。本发明对工序进行智能调度时，会自动对关键信息进行留底，能够实现数据透明和追溯。

技术研发人员：管德鹏,袁勇峰,贾超,孟峰,李少彬,董静怡,李阳帝,窦甲,陈宗,白行,王雷,朱世杰,姚仁杰,王伟,樊启明,葛孟尧
受保护的技术使用者：中铁一局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11