本發(fā)明屬于建筑施工，具體而言，涉及一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、目前，鋁合金方管在建筑行業(yè)中應(yīng)用廣泛，其主要承受壓力和彎曲作用。在長期使用過程中，在建筑結(jié)構(gòu)中，鋁合金方管承受著各種荷載，包括永久荷載、活荷載和環(huán)境荷載等。長期承受這些荷載可能導(dǎo)致方管發(fā)生變形，變形不僅影響建筑物的外觀，更重要的是會(huì)降低結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命。因此，監(jiān)測和評(píng)估鋁合金方管的變形情況對(duì)于確保建筑物的安全至關(guān)重。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于鋁合金方管變形壓力的檢測主要依賴于人工巡檢，且無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，導(dǎo)致在方管進(jìn)行使用時(shí)無法得知其使用狀態(tài)。為此，設(shè)計(jì)一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置及其使用方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置及其使用方法，解決了人工巡檢無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，導(dǎo)致在方管進(jìn)行使用時(shí)無法得知其使用狀態(tài)的問題。

2、鑒于上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：

3、本發(fā)明提供一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置法，包括方管、連接件、檢測件和壓力檢測系統(tǒng)，所述連接件套設(shè)于所述方管的外側(cè)，所述連接件包括夾持板和雙向螺桿，所述夾持板設(shè)置在所述方管的外表面，所述雙向螺桿貫穿所述夾持板的一側(cè)；

4、所述檢測件設(shè)置在所述夾持板的內(nèi)側(cè)，所述檢測件包括檢測板、彈簧和檢測點(diǎn)，所述彈簧設(shè)置在所述檢測板與所述夾持板之間，所述檢測點(diǎn)設(shè)置于所述檢測板的內(nèi)側(cè)；

5、所述壓力檢測系統(tǒng)用于對(duì)檢測件檢測的方管數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并對(duì)鋁合金方管的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述夾持板的一側(cè)設(shè)置有活動(dòng)端，所述雙向螺桿貫穿所述活動(dòng)端，所述活動(dòng)端的外側(cè)焊接有螺母，所述雙向螺桿與所述螺母和所述活動(dòng)端螺紋配合，且所述雙向螺桿的外端螺紋配合有擋塊。

7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述夾持板的三個(gè)內(nèi)側(cè)均設(shè)置有所述檢測件，所述彈簧的兩端分別與所述檢測板和所述夾持板的內(nèi)壁固定連接，所述檢測點(diǎn)與所述檢測板螺紋配合，所述檢測點(diǎn)的內(nèi)部設(shè)置有傳感器。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述壓力檢測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、模擬模塊、使用監(jiān)測模塊和通信模塊；

9、所述數(shù)據(jù)采集模塊接收來自所述檢測點(diǎn)內(nèi)的傳感器對(duì)方管狀態(tài)檢測的數(shù)據(jù)，得到方管的狀態(tài)數(shù)據(jù)；

10、所述模擬模塊基于所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的模擬；

11、所述使用監(jiān)測模塊用于在施工過程中，實(shí)時(shí)采集鋁合金方管的使用情況，實(shí)時(shí)更新；

12、所述通信模塊用于將來自所述檢測點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過無線信號(hào)傳輸，并將數(shù)據(jù)接入互聯(lián)網(wǎng)。

13、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括應(yīng)變檢測單元、壓力檢測單元、位移檢測單元和三維數(shù)據(jù)掃描單元；

14、所述應(yīng)變檢測單元利用傳感器檢測的應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)變力的分析，得到方管的應(yīng)力情況；

15、所述壓力檢測單元利用傳感器檢測的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行壓力分析，得到方管的壓力情況；

16、所述位移檢測單元利用傳感器檢測的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行位移分析，得到方管的位移情況；

17、所述三維數(shù)據(jù)掃描單元利用三維激光掃描設(shè)備對(duì)方管進(jìn)行掃描，獲取方管的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

18、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述模擬模塊包括ann模型和bim模型，所述ann模型基于所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行ann模型的建立，并對(duì)方管的變形趨勢進(jìn)行預(yù)測，所述bim模型利用所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)建立bim模型，并利用所述ann模型將預(yù)測結(jié)果導(dǎo)入，進(jìn)行可視化展示。

19、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述ann模型對(duì)方管變形趨勢的預(yù)測具體為：

20、步驟a，對(duì)來自所述數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，確定網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，選擇合適的激活函數(shù)；

21、步驟b，將數(shù)據(jù)集劃分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測試集，使用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)對(duì)ann模型進(jìn)行訓(xùn)練，使用驗(yàn)證集評(píng)估ann模型的性能，直到ann模型達(dá)到預(yù)定的性能，使用測試集評(píng)估ann模型的泛化能力；

22、步驟c，使用訓(xùn)練好的ann模型對(duì)來自所述數(shù)據(jù)采集模塊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測；

23、步驟d，根據(jù)預(yù)測的結(jié)果對(duì)方管的變形趨勢進(jìn)行確定，并將預(yù)測數(shù)據(jù)導(dǎo)入到所述bim模型中，利用所述bim模型進(jìn)行預(yù)測模型的展示。

24、另一方面，一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置的使用方法，包括以下步驟：

25、步驟s1，在鋁合金方管外安裝連接件，檢測件貼合在鋁合金方管的外表面，通過檢測件對(duì)鋁合金方管進(jìn)行變形壓力檢測；

26、步驟s2，使用數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集鋁合金方管的檢測數(shù)據(jù)，利用ann模型對(duì)鋁合金方管的變形壓力進(jìn)行計(jì)算，利用bim模型對(duì)計(jì)算的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示；

27、步驟s3，利用使用監(jiān)測模塊對(duì)鋁合金方管的使用進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并通過壓力檢測系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的計(jì)算，在超出預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示。

28、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：

29、(1)本發(fā)明通過三維激光掃描能夠提供高精度的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，確保了變形檢測的準(zhǔn)確性，并與bim模型對(duì)比，可以精確識(shí)別實(shí)際結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)模型之間的差異。

30、(2)本發(fā)明通過在方管外側(cè)設(shè)置檢測件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)時(shí)更新bim模型，可以反映鋁合金方管的最新狀態(tài)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，基于ann的變形預(yù)測能夠提前識(shí)別施工過程中的潛在變形趨勢，有助于預(yù)防問題的發(fā)生。

31、(3)本發(fā)明通過三維激光掃描和bim技術(shù)的結(jié)合減少了傳統(tǒng)測量方法所需的時(shí)間和勞動(dòng)力，實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析和模型更新加快了決策過程，提高了施工效率。

32、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置，其特征在于，包括方管(100)、連接件(200)、檢測件(300)和壓力檢測系統(tǒng)(400)，所述連接件(200)套設(shè)于所述方管(100)的外側(cè)，所述連接件(200)包括夾持板(201)和雙向螺桿(203)，所述夾持板(201)設(shè)置在所述方管(100)的外表面，所述雙向螺桿(203)貫穿所述夾持板(201)的一側(cè)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置，其特征在于，所述夾持板(201)的一側(cè)設(shè)置有活動(dòng)端(202)，所述雙向螺桿(203)貫穿所述活動(dòng)端(202)，所述活動(dòng)端(202)的外側(cè)焊接有螺母(205)，所述雙向螺桿(203)與所述螺母(205)和所述活動(dòng)端(202)螺紋配合，且所述雙向螺桿(203)的外端螺紋配合有擋塊(204)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置，其特征在于，所述夾持板(201)的三個(gè)內(nèi)側(cè)均設(shè)置有所述檢測件(300)，所述彈簧(302)的兩端分別與所述檢測板(301)和所述夾持板(201)的內(nèi)壁固定連接，所述檢測點(diǎn)(303)與所述檢測板(301)螺紋配合，所述檢測點(diǎn)(303)的內(nèi)部設(shè)置有傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置，其特征在于，所述壓力檢測系統(tǒng)(400)包括數(shù)據(jù)采集模塊(401)、模擬模塊(402)、使用監(jiān)測模塊(403)和通信模塊(404)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊(401)包括應(yīng)變檢測單元(4011)、壓力檢測單元(4012)、位移檢測單元(4013)和三維數(shù)據(jù)掃描單元(4014)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置，其特征在于，所述模擬模塊(402)包括ann模型(4021)和bim模型(4022)，所述ann模型(4021)基于所述數(shù)據(jù)采集模塊(401)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行ann模型(4021)的建立，并對(duì)方管(100)的變形趨勢進(jìn)行預(yù)測，所述bim模型(4022)利用所述數(shù)據(jù)采集模塊(401)的數(shù)據(jù)建立bim模型(4022)，并利用所述ann模型(4021)將預(yù)測結(jié)果導(dǎo)入，進(jìn)行可視化展示。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置，其特征在于，所述ann模型(4021)對(duì)方管(100)變形趨勢的預(yù)測具體為：

8.一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置的使用方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的一種基于bim的鋁合金方管變形壓力檢測裝置，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于BIM的鋁合金方管變形壓力檢測裝置及其使用方法，屬于建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，包括方管、連接件、檢測件和壓力檢測系統(tǒng)，連接件套設(shè)于方管的外側(cè)，連接件包括夾持板和雙向螺桿，夾持板設(shè)置在方管的外表面，雙向螺桿貫穿夾持板的一側(cè)，檢測件設(shè)置在夾持板的內(nèi)側(cè)，檢測件包括檢測板、彈簧和檢測點(diǎn)，彈簧設(shè)置在檢測板與夾持板之間，檢測點(diǎn)設(shè)置于檢測板的內(nèi)側(cè)，壓力檢測系統(tǒng)用于對(duì)檢測件檢測的方管數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并對(duì)鋁合金方管的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，解決了人工巡檢無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，導(dǎo)致在方管進(jìn)行使用時(shí)無法得知其使用狀態(tài)的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳光昕,張劍雄,張希明,徐榮濤,馬歆雅,馬萬軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國建筑第二工程局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15