一种受限空间内整体单元房移位建造方法与流程

专利检索2025-04-23  13


本发明涉及单元房建造方法,尤其涉及一种受限空间内整体单元房移位建造方法。


背景技术:

1、整体单元房作为临时性的建筑或者永久性建筑的周边配套设备的使用十分广泛,其可以灵活的拆解、运输,多次周转使用,可以节省大量的建筑时间以及建筑材料。

2、在海上石油平台建设中,海上石油平台往往整体结构比较复杂,在面对一些受限空间内的整体单元房建造时,大型施工设备无法进入,整体单元房在移动过程中通过的路线也会受限,同时在受限空间内容,小型障碍物较多,很容易造成运输路径的阻碍,传统的整体单元房的移动需要通过人工一边观测一边移动的方式来减少与平台上的整体结构碰撞,这种移动方法效率低且不可避免的会与平台上的某一结构发生碰撞,该建造方法无法适用整体单元房的移位建造。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服已有技术的缺点,提供一种受限空间内整体单元房移位建造方法。采用本方法可以实现受限空间内整体单元房建造路线规划,避免在受限空间内整体单元房建造过程中发生碰撞损毁,提高整体工作效率。

2、本发明的一种受限空间内整体单元房移位建造方法,包括以下步骤:

3、步骤一、按照现场实际场地大小在计算机中建立内接于实际场地的矩形场地空间模型,矩形场地空间模型的长度方向设定为x轴方向,宽度方向为y轴方向,x轴指向矩形场地空间模型的水平右侧,其y轴指向矩形场地空间模型上方,长度为l1,宽度为w1,在运输空间内按照大型障碍物以及小型障碍物的实际大小建立大型障碍物以及小型障碍物的模型,所述的大型障碍物为将障碍物的体积与整体单元房建造过程中采用的运输车的体积比较,若障碍物体积≥2倍的运输车体积则判定为大型障碍物,否则判定为小型障碍物;

4、步骤二、采用包络法建立长方形包络块,使得包络块覆盖每个大型障碍物以及小型障碍物的边界轮廓并且各个边界轮廓的边界线分别与场地空间模型的各个边界线平行,在待建造整体单元房的场地空间内将包络块内涉及的大型障碍物区域删除得到运输车的运输空间模型,其中将每个大型障碍物的宽度方向上的边界线做延长线与矩形场地空间模型的长度方向上的边界线相交得到分隔线,相邻的两条分隔线之间的空间、最左侧的分隔线与矩形场地空间模型的左边界线以及最右侧的分隔线与矩形场地空间模型的右边界线之间的空间分别为独立空间,从矩形场地空间模型入口到矩形场地空间模型内待建造单元房的目标建设位置依次记为{o1、o2、o3.....on};

5、步骤三、分别建立各个坐标系,步骤为:

6、第一步、从矩形场地空间模型入口到单元房目标建设位置依次沿着x轴方向在每个独立空间左下角,分别建立固定坐标系oi-xiyi,其实i表示独立空间顺序数,xi轴方向与矩形场地空间模型的x轴方向一致,yi轴方向与矩形场地空间模型的y轴方向一致,每个独立空间分别整体落入所建坐标的第一象限内,其中设定o1-x1y1为基座标系;

7、第二步、在运输车的左下角建立移动坐标系o-xy,以运输车的左下角点作为原点,其x轴指向单元房运输车的长度方向,其y轴指向单元房运输车的宽度方向,使得单元房运输车整体落入所建坐标的第一象限内,在不同的独立空间坐标系下,运输车上的平面直角坐标系o-xy不变;

8、步骤四、在固定坐标系oi-xiyi的各个原点处分别安装第一距离传感器,坐标记为(δxi,0),其中δxi为第一距离传感器与基坐标系o1-x1y1的原点之间在x轴正方向上的差值,在与每个第一距离传感器相对位置处的独立空间的转角处安装第二距离传感器,坐标记为(δxi,w1),通过各个第一距离传感器测得第一距离传感器与运输车之间的距离记为li1,各个第二距离传感器测得第二距离传感器与运输车之间的距离记为li2;

9、步骤五、选定运动点:在每个固定坐标系oi-xiyi的yi轴的正方向上任意选取一点,作为运输车经过的关键节点,标记为{s1、s2、s3.....sn、sn+1},记录每个关键节点在基坐标系o1-x1y1下的坐标值为sn=(xn,yn),xn为关键节点sn在基坐标系o1-x1y1下沿x1轴正方向的值,yn为关键节点sn在基坐标系o1-x1y1下中沿y1轴正方向的值,其中选取第一个独立空间的关键节点s1为运输车的起始点,为固定节点,sn+1为单元房目标建设位置,为固定节点,其余关键节点为可移动关键节点;

10、步骤六、按照步骤五设定的关键节点{s1、s2、s3.....sn、sn+1}进行运输路径规划:将整体单元房固定在运输车上,然后利用蚁群算法,以运输路径最短为原则,将运输车和整体单元房的合并长l、合并宽w作为运输车移动过程中移动坐标系o-xy原点的边界条件,将运输空间模型的边界和小型障碍物作为碰撞约束条件,分别规划s1到s2、s2到s3....sn到sn+1的运输路径,依次规划经过每一个可移动关键节点的运输路径上是否发生碰撞,从而判断整体路径是否发生碰撞;

11、步骤七、根据步骤六输出关键节点s1至sn+1之间所有运输车移动点制定运输车的运输路径,将运输车的运输路径合并,选出运输路径,将运输路径输出,根据输出路径进行现场的运输车的运输轨迹规划,将整体单元房运输至单元房目标建设位置。

12、本发明的有益效果是:

13、本发明采用人工智能对整体单元房进行建造路线进行规划,在规划过程中采用将大型障碍物分区方法删除其的影响,通过对建造场地内容的小型障碍物进行包络化处理,实现在小型障碍物影响下整体单元房建造的最短路径规划,避免单元房在建造过程中发生碰撞,提高单元房建造效率。



技术特征:

1.一种受限空间内整体单元房移位建造方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的受限空间内整体单元房移位建造方法,其特征在于:所述的步骤六的具体步骤如下:


技术总结
本发明公开了一种受限空间内整体单元房移位建造方法,包括通过建立实际场地的矩形场地空间模型,采用包络法删除大型障碍物区域,从矩形场地空间模型入口到矩形场地空间模型内待建造单元房的目标建设位置划分多个独立空间,选取运输车经过的关键节点,利用蚁群算法,以运输路径最短为原则对整体单元房的移位建造路径进行规划,最后将运输车的运输路径合并,选出运输路径。本发明采用人工智能对整体单元房进行建造路线进行规划,实现在小型障碍物影响下整体单元房建造的最短路径规划,避免单元房在建造过程中发生碰撞,提高单元房建造效率。

技术研发人员:付俊明,李大千,顾雪,韩凤鸣,郭世琦
受保护的技术使用者:天津博迈科海洋工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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