1.基于数字孪生的装配式建筑施工安全风险智能管理方法,包括:对装配式建筑的零组件进行数据采集,其中,采集的数据包括:组件的宽度、高度、所属材质、硬度、抗形变程度和体积数据;建立形状模型及运动模型,使用图扑软件研发的HT for Web,其基于HTML5的Canvas、WebGL、WebVR和标准Web实现方法,从SDK组件库到2D和3D编辑器,利用VisualStudioCode软件和THREE.JS的前端构建方法,实现建筑的3D数字模型构建;
获取装配式建筑组件的数据,并将数据储存在PostgreSQL数据库内;基于获取的数据,使用Python语言对数据进行分析,建立组件安全系数,并评估施工过程的安全性;使用金属应力损伤量D来表示组件应力损伤的严重程度,其计算公式为:D=F(σ,σth,t,T,PH,c,···)
其中,参数意义为:σ为材料所承受的应力水平,σth为应力腐蚀门槛值,由合金与环境组合类型和环境参数决定,应力水平σ低于该门槛值时将不发生应力腐蚀破裂;t为作用时间,T为环境温度,pH为装配施工环境的pH值,c为环境介质浓度,γ、β、α均为非负的合金‑环境e响应参数;σth为应力腐蚀门槛值,这些参数通过试验得到;有效应力σ=σ(1‑D),根据应变等效原理计算;
使用施工环境适应程度TQ来表示施工时室外环境对装配式施工的影响强度,其计算公式为:其中:Q1为在有风的情况下,风力扬尘的产生量,其计算公式为:
其中,参数意义为:V50为距地面50米处风速,单位为m/s;V0为起尘风速,单位为:m/s;W为尘粒的函数率,单位为:%;
Q2为配装施工环境中风速对组件位移的影响量,其计算公式为:
‑5 2.05 1.23
Q2=1.35×10 ·U ·H ·β
其中,参数意义为:H为装卸落差,U为平均风速,β为实验系数,与动作强度有关;Q3为工地车辆行驶扬尘量,其计算公式为:
0.83 0.75
Q3=0.123(V/5)(W/6.8) (P/0.5)
其中,参数意义为:V是汽车速度,单位为:km/h;W为汽车装载量,单位为T;P为道路表明2
粉尘量,单位为kg/m;
在得到金属应力损伤量D和施工环境安全度TQ后,与相应的阈值进行对比,判断是否在阈值之内,如果在阈值之外,则形成判断信息,由报警单元进行接收后,在数字孪生设备前端页面发送告警信息;通过RTSP协议实时获取装配式施工现场的数据模型的视频流、获取统一视频平台上的视频流,通过标准接口定时获取施工现场装配式组件的监测设备采集的配件位置坐标。
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的装配式建筑施工安全风险智能管理方法,其特征在于:将通过RTSP协议实时获取装配式施工现场的数据模型的视频流及统一视频平台上的视频流进行高频次的切图,得到切图图片。
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的装配式建筑施工安全风险智能管理方法,其特征在于:将得到的切图图片传输到智能识别模型层的坐标识别模型,并将装配式组件的实时坐标和施工计划的预设坐标进行对比,得到偏差值PC,其计算公式为:其中,参数意义为:LX为装配式组件在施工中的实际X轴坐标值,LY为为装配式组件在施工中的实际Y轴坐标值,LZ为装配式组件在施工中的实际X轴坐标值,YX为装配式组件在施工中计划中的预设X轴坐标值,YY为装配式组件在施工中计划中的预设Y轴坐标值,YZ为装配式组件在施工中计划中的预设Z轴坐标值。
4.根据权利要求3所述的基于数字孪生的装配式建筑施工安全风险智能管理方法,其特征在于:在得到偏差值PC后,与预设施工安全阈值进行对比,判断是否在阈值之内,如果在阈值之外,则形成判断信息,由报警单元进行接收后,在数字孪生设备前端页面发送告警信息。