(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211011139.7 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 中铁大桥局集团有限公司 地址 430050 湖北省武汉市汉阳区汉阳 大 道38号 申请人 中铁大桥科 学研究院有限公司 (72)发明人 吴何　吴巨峰　万慧　赵训刚　 王波　杨齐海　徐联祥　唐梓柯　 王熊珏　阮小丽　陈程　 (74)专利代理 机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42225 专利代理师 余浩 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) H04N 7/18(2006.01)H04N 5/76(2006.01) H04W 4/38(2018.01) H04Q 9/00(2006.01) G08B 21/02(2006.01) G08B 31/00(2006.01) G08B 7/06(2006.01) (54)发明名称 一种基于BIM的移动模架智能监测系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM的移动模架智能 监测系统， 涉及桥梁建筑设备技术领域， 包括应 力监测子系统、 挠度监测子系统、 环境监测子系 统、 视频监控子系统、 声光预警子系统和远程预 警子系统， 应力监测子系统用于对移动模块的关 键受力杆件进行受力监测， 并将监测得到的数据 传输至远程预 警子系统； 挠度监测子系统用于对 移动模架主梁横桥向和纵桥向方向线形进行监 测， 并将监测得到的数据传输至远程预警子系 统； 环境监测子系统用于对移动模架的工作环境 进行监测， 并将监测得到的数据传输至远程预警 子系统。 本发 明能够显著提高移动模架的施工安 全性。 权利要求书3页 说明书6页 附图2页 CN 115452043 A 2022.12.09 CN 115452043 A 1.一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于， 包括： 应力监测子系统， 其用于对移动模块的关键受力杆件进行受力监测， 并将监测得到的 数据传输 至远程预警子系统； 挠度监测子系统， 其用于对移动模架主梁横桥向和纵桥向方向线形进行监测， 并将监 测得到的数据传输 至远程预警子系统； 环境监测子系统， 其用于对移动模架 的工作环境进行监测， 并将监测得到的数据传输 至远程预警子系统； 视频监控子系统， 其用于对移动模架 的工作状态进行视频监控， 并将监测得到的视频 数据传输 至远程预警子系统； 声光预警子系统， 其用于接收远程预警子系统发出的预警指令， 对移动模架施工现场 进行声光预警； 远程预警子系统， 其用于对应力监测子系统、 挠度监测子系统、 环境监测子系统和视频 监控子系统监测得到的数据进行分析预警， 向声光预警子系统发出预警指令， 以及基于监 测数据结合BIM模型对移动模架当前状态进行展示。 2.如权利要求1所述的一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于： 所述应力监测子系统包括安装于移动模架前支腿、 中支腿和后支腿上的支腿应力监测 传感器、 安装于移动模架主梁四分点上 的主梁应力监测传感器， 以及安装于移动模架主梁 箱体内的应力采集传输模块； 所述支腿应力监测传感器用于对前支腿、 中支腿和后支腿的应力数据进行监测； 所述主梁应力监测传感器用于对主梁四分点上的应力数据进行监测； 所述支腿应力监测传感器和主梁应力监测传感器与应力采集传输模块间通过信号线 连接； 所述应力采集传输模块将支腿应力监测传感器和主梁应力监测传感器监测得到的应 力数据通过 无线网络传输 至远程预警子系统。 3.如权利要求1所述的一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于： 所述挠度监测子系统包括安装在移动模架后支腿上的基准点水压传感、 安装在移动模 架主梁四分点上 的监测点水压传感器、 安装在移动模架后支腿附近的水箱， 以及压力采集 传输模块； 所述水箱、 基准点水压传感和监测点水压传感器间通过水管相连， 且水箱内的水位高 于基准点水压传感和监测点水压传感器的安装位置； 所述基准 点水压传感和监测点水压传感器与压力采集传输模块间通过信号线连接； 所述压力采集传输模块用于将基准点水压传感和监测点水压传感器采集的水压数据 通过无线网络传输 至远程预警子系统。 4.如权利要求1所述的一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于： 所述环境监测子系统包括安装在移动模架主梁上的风速风向传感器和安装在移动模 架主梁上的环境采集传输模块； 所述风速风向传感器和环境采集传输模块间通过信号线相连； 所述环境采集传输模块用于将风速风向传感器监测得到的风速风向数据通过无线网 络传输至远程预警子系统。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115452043 A 25.如权利要求1所述的一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于： 所述视频监控子系统包括安装在移动模架主梁前端的主梁前端摄像头、 安装在移动模 架主梁后端的主梁后端摄 像头和安装在移动模架主梁上的网络 视频录像机； 所述主梁前端摄 像头用于对移动模架的前进过程进行视频监控； 所述主梁后端摄 像头用于对移动模架主梁施工过程进行视频监控； 所述主梁前端摄 像头和主梁后端摄 像头与网络 视频录像机间通过信号线相连； 所述网络视频录像机通过无线路由器将主梁前端摄像头和主梁后端摄像头监测得到 的视频数据传输 至远程预警子系统。 6.如权利要求1所述的一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于： 所述声光预警子系统包括安装在移动模架主梁上的喇叭和闪烁灯， 以及安装在移动模 架主梁上的信号接收模块； 所述喇叭和闪烁灯与信号接收模块间通过信号线相连； 所述信号接收模块用于接收远程预警子系统发出的预警指令， 并联动喇叭播放预警信 息， 同时联动闪烁灯闪烁。 7.如权利要求1所述的一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于： 所述远程预警子系统包括数据分析模块、 数据预警模块和数据展示模块； 所述数据分析模块用于对应力监测子系统监测得到的应力数据、 挠度监测子系统监测 得到的水压数据、 环境监测子系统检测得到的风速风向数据和视频监控子系统监测得到的 视频数据进行分析； 所述数据 预警模块用于将数据分析模块分析处理后的数据与设定阈值进行对比， 若超 过设定阈值则发送预警指令 至声光预警子系统； 所述数据展示模块用于建立移动模架BIM模型， 基于监测数据并结合移动模架BIM模型 对移动模架当前状态进行展示。 8.如权利要7 所述的一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于： 所述数据分析模块还用于对应力监测子系统监测得到的应力数据进行过滤处理， 所述 过滤处理包括剔除突变值、 补充缺失值； 所述数据分析模块还用于对视频监控子系统监测得到的视频数据中的画面进行图像 识别， 识别得到非规范施工行为； 所述数据分析模块还用于将挠度监测子系统监测得到的水压数据转换为挠度变化数 据， 具体的转换 方式为： 其中， DA表示监测点的下沉挠度值， PA表示监测点的水压值， PO表示基准点的水压值， p 表示挠度监测子系统中水箱内的液体密度， g表示重力加速度。 9.如权利要8所述的一种基于BIM的移动模架智能监测系统， 其特 征在于： 所述数据预警模块用于将数据分析模块分析处理后得到的应力值、 风速风向值、 挠度 值与设定阈值进行对比， 并当超标时发送预警指令 至声光预警子系统和数据展示模块； 所述数据预警模块还用于将数据分析模块识别得到的非规范施工行为发送至数据展 示模块， 同时发送非规范施工行为指令 至声光预警子系统， 进行非规范施工行为预警。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115452043 A 3