[发明专利]一种钢结构桥梁制造信息的采集方法

说明书

本发明公开了一种钢结构桥梁制造信息的采集方法，该方法首先采用QR二维码识别技术对钢结构桥梁节段/构件进行识别，在BIM技术框架下建立钢结构桥梁的编码体系；其次，将QR二维码与钢结构桥梁的构件/阶段相结合构造“智能实体”，对智能实体的空间位置、时间等要素进行定义；最后，构建以事件为驱动的钢结构桥梁信息模型，实现对空间位置、时间等要素的信息采集，进而实现对智能实体的状态流、空间流、工艺流等的监控与制造信息采集。

技术领域

本发明属于智能制造与生产系统工程技术领域，具体涉及一种钢结构桥梁制造信息的采集方法。

背景技术

为了积极响应交通运输部科技在信息化领域的要求，实施交通运输领域“互联网+”行动，加快云计算、大数据等现代信息技术的集成创新与应用，推动互联网产业与交通运输行业的融合，全面提升交通的智能化水平；基础设施领域要求推广钢结构、钢-混凝土组混合结构和无缝桥梁，工厂化制造、装配式施工和整体化受力的中小跨径桥梁。钢结构桥梁制造应能实现人、机、物等多种生产主体之间的自主交互与协同，来提高钢结构桥梁制造过程中的智能化、自治化水平。

随着信息物理融合系统、数字孪生等新兴技术在制造业的应用越来越广泛，在传统车间对零部件的制造过程中，已经实现了对制造过程运行状态数据的实时采集、处理与分析，提高了生产过程的透明化程度。然而，目前针对钢结构桥梁的工业化建造特点建立的网络协同制造技术尚为空缺，难以实现对钢结构桥梁制造过程中实时信息模型的构建，进而难以实现钢结构桥梁制造的自治化、智能化生产与管理。

针对钢结构桥梁制造过程中实时信息模型构建的问题，已知钢结构桥梁的结构特点及制造过程，如何通过构建信息模型来高效准确地实现钢结构桥梁关键信息要素的采集就成为了瓶颈问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种钢结构桥梁制造信息的采集方法，旨在为大规模钢结构桥梁的网络协同制造提供一种可行的实时信息采集模型，构建了以事件为驱动的钢结构桥梁信息模型，实现了钢结构桥梁制造过程中关键信息要素的采集功能。

本发明的目的在于针对上述钢结构桥梁制造的实时信息采集与监控问题，为达到上述目的，本发明所述一种钢结构桥梁制造信息的采集方法，包括以下步骤：

步骤1、搭建编码体系，采用二维码技术建立钢结构桥梁的代码体系，并对钢结构构件/ 节段进行二维码编制；

步骤2、构造智能实体，将二维码标识到钢结构桥梁的构件上，得到智能实体；

步骤3、建立信息模型，信息模型要素包括空间位置I、事件E、状态S、工艺状态S_t、事件时间T以及事件执行者R，建立上述要素和状态流、空间流和工艺流的关系；

步骤4、信息采集，通过识别智能实体上的二维码，更新并采集二维码所对应的钢结构桥梁信息模型的要素信息，实现对智能实体的状态流、空间流、工艺流等的监控与制造信息采集。

进一步的，步骤3中，空间位置I代表事件发生时智能实体所在的空间位置，智能实体k 的空间位置依次递增表示为：其中，表示智能实体k在不同时间的位置， 1≤i≤n；

事件E包含对智能实体的状态转化时间节点所产生的操作，以通过对数据库的操作为事件发生的标志，表示智能实体k在空间i上发生的事件j，j＝1,2,3,4,5,6,7，分别表示待加工事件、加工中事件、加工完成事件、入库事件、出库事件、运输事件、验收事件，事件作为一系列操作的集合，式中，为二维码编号；表示智能实体k 的空间位置，表示智能实体k在空间i上的发生事件j的时刻；表示对智能实体k在空间i上的发生事件j的执行者；

表示智能实体k在空间i上处于m状态；其中m＝1,2,3,4,5,6,7，分别表示待加工、加工中、加工完成、库存、出库、运输和验收状态；

表示智能实体k在空间i中的工艺状态；