节段梁短线匹配预制智能测控系统及其使用方法

摘要

本发明公开了一种节段梁短线匹配预制智能测控系统及其使用方法，节段梁短线匹配预制智能测控系统包括自动化测量子系统、底模台车智能调位子系统、侧模自动合模子系统和内模自动合模子系统，节段梁短线匹配预制智能测控系统使用时，依靠自动化测量子系统实时测量测点数据计算得到当前匹配梁段形心坐标，并与预期形心坐标进行对比，针对误差及误差变化率反馈给底模台车智能调位子系统对匹配梁段的空间姿态实时调整，实现底模台车的智能调节，显著提高底模调位精度及效率，再结合侧模合模子系统、内模合模子系统，打通各系统数据互联的壁垒，实现节段梁预制模板“测量‑调位‑合模‑复测”全过程智能化操作，显著提高节段梁预制的工业化建造水平。

权利要求

1.节段梁短线匹配预制智能测控系统的使用方法，其特征在于，节段梁短线匹配预制智能测控系统包括顺次通讯连接的自动化测量子系统、底模台车智能调位子系统、侧模自动合模子系统和内模自动合模子系统；

自动化测量子系统包括自动照准全站仪、承插式棱镜、套筒、套筒垂直度检测仪、第一控制终端，第一控制终端与自动照准全站仪通讯连接，套筒在匹配梁段的顶部的每个测点分别沿竖向预埋设置一个且套筒的顶面与匹配梁段的梁面平齐，通过套筒垂直度检测仪检测套筒的垂直度，每个套筒内竖向插入一个承插式棱镜，承插式棱镜的镜面朝向自动照准全站仪设置；

底模台车智能调位子系统用于调整匹配梁段的空间姿态，空间姿态包括水平面的位置、高程及在竖向的角度；

侧模自动合模子系统用于驱动侧模顶紧固定端模和匹配梁段；

内模自动合模子系统用于驱动内模移动至待浇梁段设计位置，并使内模分别与匹配梁段的内轮廓、固定端模顶紧；

底模台车智能调位子系统包括分布式多点液压调节底模台车、第二控制终端、与第二控制终端电连接的液压控制模块，分布式多点液压调节底模台车包括：一对滑轨，其沿垂直于所述待浇梁段长度方向水平铺设在地面且延伸至所述固定端模处；

台车框架，其为单层矩形框架，台车框架的底部与滑轨之间滑动连接；

三向调节液压千斤顶，其在台车框架的四个顶角处分别布置一个，三向调节液压千斤顶包括底座、X向千斤顶、Y向千斤顶、Z向千斤顶，X向千斤顶沿台车框架的长度方向顶推、Y向千斤顶沿台车框架的宽度方向顶推，Z向千斤顶沿竖向顶推，底座水平固定于台车框架的顶角，底座上沿台车框架的宽度方向设置有一对挡板，一对挡板之间设置有一块滑板，滑板的高度大于挡板的高度，滑板的底部与底座之间、每个挡板与滑板的对应侧滑动连接，滑板上滑动连接有一块Z向顶端板，滑板上在Z向顶端板位于台车框架长度方向的两侧设置有挡块，Z向千斤顶固定在Z向顶端板上，底座上在靠近台车框架中心一侧的挡板的外侧固定有滑槽，滑槽平行于台车框架的宽度方向设置，滑槽内滑动连接有X向顶端板，X向千斤顶位于X向顶端板与滑板之间且一端与Z向顶端板固定、另一端与X向顶端板固定，底座上在靠近台车框架中心一侧的挡块的外侧固定有平行于台车框架的长度方向设置的Y向顶端板，Y向千斤顶位于Y向顶端板与滑板之间且一端与Y向顶端板、另一端与滑板固定；

X向千斤顶、Y向千斤顶、Z向千斤顶分别通过一个液压电磁阀控制进油与回油，所有液压电磁阀与液压控制模块电连接，由第二控制终端指定液压控制指令并发送给液压控制模块，再由液压控制模块控制液压电磁阀的运行；

所述侧模自动合模子系统包括顺次电连接的侧模顶推机构、侧模驱动模块、第三控制终端，第三控制终端用于向侧模驱动模块发送控制指令，使侧模驱动模块控制侧模顶推机构带动侧模顶紧固定端模和匹配梁段，内模自动合模子系统包括顺次电连接的内模顶推机构、内模驱动模块、第四控制终端，第四控制终端用于向内模驱动模块发送控制指令，使内模驱动模块控制内模顶推机构电动带动内模顶紧固定端模和匹配梁段；

所述第一控制终端与所述第二控制终端电连接，所述第二控制终端与所述第三控制终端电连接，所述第三控制终端与所述第四控制终端电连接，所述第一控制终端用于输入预制指令并将所述自动照准全站仪检测的坐标信息发送给所述第二控制终端，所述第二控制终端用于向所述第一控制终端发送测量指令并根据接收到的坐标信息向所述第三控制终端发送侧模合模指令，所述第三控制终端还用于向所述第四控制终端发送内模合模指令；

使用所述节段梁短线匹配预制智能测控系统进行节段梁智能化模板控制的完整流程如下：

S1、在所述自动化测量子系统输入预制指令，按照匹配梁段的尺寸，对位于调位后预期位置的匹配梁段的形心建立三维空间整体坐标系，整体坐标系的X轴方向为平行于预期匹配梁段的长度方向，Y轴方向为平行于预期匹配梁段的宽度方向，Z轴方向为竖直向上，采用右手坐标系，并设置在整体坐标系的X轴向、整体坐标系的Y轴向、整体坐标系的Z轴向、∠YZ、∠XZ、∠XY六个独立自由度方向分解的预期坐标分量，其中∠YZ、∠XZ、∠XY分别为以待调位的当前匹配梁段的形心处建立的局部坐标系的X轴与整体坐标系的X轴夹角、局部坐标系的Y轴与整体坐标系的Y轴夹角、局部坐标系的Z轴与整体坐标系的Z轴夹角，局部坐标系的X轴方向为平行于当前匹配梁段的长度方向，局部坐标系的Y轴方向为平行于当前匹配梁段的宽度方向，局部坐标系的Z轴方向为竖直向上；

S2、在待调位的匹配梁段上利用所述自动化测量子系统布置六个测点，并将待调位的匹配梁段放置在所述底模台车智能调位子系统上，通过所述底模台车智能调位子系统向所述自动化测量子系统发送测量指令，设定所述自动化测量子系统对坐标数据的采样周期；

S3、通过所述自动化测量子系统测量当前匹配梁段的所有测点坐标，由所有测点坐标生成当前匹配梁段的梁面的形心三维空间局部坐标系，将当前形心点坐标在所述六个独立自由度方向分解得到当前坐标分量；

S4、将六个独立自由度方向的当前坐标分量分别与预期坐标分量进行对比，计算误差及误差变化率发送给所述底模台车智能调位子系统，根据误差及误差变化率数值由所述底模台车智能调位子系统调整当前匹配梁段的空间姿态；

S5、按照设定的采样周期，循环进行S3 S4步骤，直至全部自由度分量的误差在允许值~

范围内，对各自由度方向的坐标分量的调整逐个进行；

S6、匹配梁段调至预期位置后，停止操作所述自动化测量子系统和所述底模台车智能调位子系统，展开底模撑脚；

S7、由所述底模台车智能调位子系统向所述侧模自动合模子系统发送侧模合模指令，由所述侧模自动合模子系统完成侧模合模；

S8、安装钢筋骨架及预埋件；

S9、由所述侧模自动合模子系统向所述内模自动合模子系统发送内模合模指令，由所述内模自动合模子系统完成内模移动及合模；

S10、再控制所述自动化测量子系统复测当前匹配梁段的扰动情况，若当前匹配梁段的坐标分量与预期坐标分量的误差超限，则按设定的采样周期，循环进行S3 S4步骤再次对匹~配梁段进行调整，若误差在允许值范围内，则进入下一道工序，进行混凝土浇筑。

2.如权利要求1所述的节段梁短线匹配预制智能测控系统的使用方法，其特征在于，所述承插式棱镜包括竖向设置的插杆，插杆的长度小于所述套筒的长度且插杆的外径与所述套筒的内径匹配，插杆的顶部向上连接有U型架，U型架上通过轴承转动连接有转轴，转轴的中部设置有棱镜，棱镜通过外部设置的棱镜框架与转轴固定连接。

3.如权利要求1所述的节段梁短线匹配预制智能测控系统的使用方法，其特征在于，所述滑槽和所述X向顶端板位于对应所述台车框架的顶角的长边上，所述Y向顶端板位于对应所述台车框架的顶角的短边上，所述Y向顶端板在与所述Y向千斤顶连接的背面一侧与所述底座之间连接有若干个加劲板，所述滑槽在与所述X向千斤顶连接的背面一侧与所述底座之间连接有若干个加劲板。

4.如权利要求1所述的节段梁短线匹配预制智能测控系统的使用方法，其特征在于，所述台车框架位于长度方向的两边中部之间连接有中支撑杆，所述台车框架的长边与相邻的短边之间连接有斜支撑杆，所有斜支撑杆相对于中支撑杆对称设置。

5.如权利要求1所述的节段梁短线匹配预制智能测控系统的使用方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用模糊控制器使当前匹配梁段在6个空间自由度方向的坐标分量与预期坐标分量数值位于误差范围内，模糊控制器为两输入单输出模糊控制器，输入为单个自由度方向分解的坐标分量的实际值与预期值之间的偏差，以及偏差的变化率，输出为控制该方向移动的液压千斤顶动作规则，将偏差的语言变量设为E，语言取值为｛正大、正中、正小、零、负小、负中、负大｝=｛PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB｝，设语言变量的论域量化等级为7个，即｛‑

3，‑2，‑1，0，+1，+2，+3｝，语言变量E的赋值表为：；

将偏差的变化率的语言变量设为EC，语言取值为｛正大、正小、零、负小、负大｝=｛PB、PS、ZO、NS、NB｝，设语言变量的论域量化等级为7个，即｛‑3，‑2，‑1，0，+1，+2，+3｝，语言变量EC的赋值表为：；

将动作规则的语言变量设为U，语言取值为｛正大、正中、正小、零、负小、负中、负大｝=｛PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB｝，设语言变量的论域量化等级为7个，即｛‑3，‑2，‑1，0，+1，+2，+3｝，语言变量U的赋值表为：。

6.如权利要求5所述的节段梁短线匹配预制智能测控系统的使用方法，其特征在于，所述模糊控制器的模糊控制规则表为：

。

说明书

节段梁短线匹配预制智能测控系统及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及装配式桥梁建造技术领域。更具体地说，本发明涉及节段梁短线匹配预制智能测控系统及其使用方法。

背景技术

[0002] 节段预制拼装桥梁，简称“节段梁”，其原理就是将桥梁上部结构划分为若干标准节段，在预制场地匹配预制完成后，在现场用架桥机等专用拼装设备在桥梁下部结构之上，
按次序逐块组拼，同时施加预应力，使之成为整体结构，并沿预定的安装方向进行逐跨推
进。节段梁的预制方法有短线法和长线法，由于短线法模板利用率高，对平、纵曲线适应性
好，对场地面积要求低，有利于缩短建设周期、降低建设成本，已经发展成为节段梁预制的
主要方法。

[0003] 参考图7‑图8所示，采用短线匹配预制工艺时，所有梁段都在能移动的定型模板内浇筑，待浇梁段一端为固定端模，另一端则为已浇好的前一节段(匹配梁段)，以形成匹配接
缝来确保相邻块体拼接精度，在将前一节段作为匹配梁段移动到位时，需要通过底模台车
精确调整匹配梁段的平面位置及高程，然后安装并定位待浇梁段的外侧模板，再将各模板
相互固定，之后将后一节段的钢筋笼放入钢模内定位，移进内模，将内模与前一节段内面及
固定端模之间固定，再浇筑后一节段，当后一节段浇筑完成并初步养生后，前一节段即运走
存放，而把新浇梁段转移到其位置上，如此周而复始。

[0004] 传统的模板调位方法为工人A站在测量塔上操控全站仪，在匹配梁段上设置六个测点，顶板沿节段中心线的两个测点FH、BH用来控制平面位置，腹板顶面布置四个测点FL、
FR、BL、BR用以控制标高，工人A通过全站仪找寻棱镜上的标靶中心，依次读取并记录6个测
点坐标值，工人A将测量完成的全部坐标与预制指令，即匹配梁段的预期坐标进行比对分
析，判断匹配梁段的调整方向，并指挥工人C操控传统底模台车，调整匹配梁段的空间姿态，
每次调整结束后再次进行测量，如此反复，直至匹配梁段的空间位置误差在容许值范围内，
由此存在着至少需要3位工人配合完成，其中测量工人和调模工人要求技术性强，传统模板
调位工序约需要2小时，耗时长，人工操作易出错的技术问题。

[0005] 传统测点布置所有测点的预埋件均在混凝土凝结前埋入顶板上，其中节段中心线上的测点为倒U形圆钢，腹板顶面的测点为镀锌十字头螺栓，在固定端模上缘也设置有3个
测点LI、RI、I，工人B站在匹配梁段上操作普通棱镜109，普通棱镜109主要由棱镜、对中杆、
两脚支架构成，使用时将棱镜插入对中杆顶部，对中杆底部踩在测点正上方，两脚支架固定
在对中杆一侧，以保持对中杆的稳定，读数前需通过观察对中杆气泡，调整对中杆使其处于
竖直状态，由于普通棱镜的结构特点，导致棱镜的摆放、调整需要依赖人力完成，为精确找
到节段中心线的测点位置，倒U形圆钢埋入后，通过全站仪在倒U形圆钢表面找点，使得全站
仪、固定端模中心测点、节段中心线测点在同一条线上，点位确定后在倒U形圆钢表面刻痕
或做油漆标记测点中心，点位确定后在倒U形圆钢表面刻痕或做油漆标记测点中心，这种测
点布置方式存在刻痕经过长时间的户外存放、梁面作业后易变得模糊不清，导致测点失效，
也无法与测量杆形成快速连接，需要依赖人力将测量杆底部对准测点中心的技术问题。

[0006] 另外，传统底模台车108一般具有三层框架，通过三种不同顶推方向的液压千斤顶，实现对匹配梁段位置的调整，但这种设置方式电气化程度低，不便于形成自动化控制，3
层框架结构使底模台车的高度难以压缩，直接抬升了底模的顶面高度，造成的问题包括模
板支架的用钢量变大，工人上下作业麻烦，且作业高度超过2m算高空作业，工人作业风险
大，需增加防范措施，由于底模台车对不同节段梁项目底板差异性宽度的适应性差，底模台
车需定制。实用新型专利CN209086756U提出了一种底模台车的自动调节装置，相比现有技
术的改进之处在于，8个液压千斤顶上安装有位移传感器，底模台车安装有液压控制模块，
通过信号通讯模块将数据采集模块、液压控制模块与数据管理终端软件相连，发明专利
CN112571594A提出了一种智能匹配调节模板装置，通过控制系统实现对底模、侧模的精准
控制，其中对底模台车的改进与上一个专利的思路类似，区别在于这里提到的控制系统功
能更集成，实现了整套模板的液压系统电气化控制。这两项专利本质上实现了底模台车的
电气化与信息化，但其他问题仍然未解决，通过在液压千斤顶上安装位移传感器，尽管实现
了底模台车的精确化控制，但匹配梁段调位终极目的在于将匹配梁段调整至预期的空间位
置，由于匹配梁段在底模上的相对位置关系不是固定的，且匹配梁段自身形状也在变化(例
如横坡变化、梁高变化、纵坡变化等)，导致液压千斤顶的控制输入与匹配梁段顶面测点坐
标的位置输出之间映射关系每次都在调整，这种正向找寻目标姿态的方法一方面需要每次
调位前标定映射关系，另一方面，因为系统误差，难以一次调整即到目标位置，需要多次进
行“调位‑测量”的反复过程。这种调位方法适应性差，效率也不够高；测量环节与底模台车
调整环节割裂，无法形成数据的共享、分析与判断，导致无法实现智能化、无人化作业。

发明内容

[0007] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

[0008] 本发明还有一个目的是提供一种节段梁短线匹配预制智能测控系统及其使用方法，以解决现有技术中对匹配梁段调整的精度低、效率低的技术问题。

[0009] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种节段梁短线匹配预制智能测控系统，包括顺次通讯连接的自动化测量子系统、底模台车智能调位子系统、侧模自动
合模子系统和内模自动合模子系统；

[0010] 自动化测量子系统包括自动照准全站仪、承插式棱镜、套筒、套筒垂直度检测仪、第一控制终端，第一控制终端与自动照准全站仪通讯连接，套筒在匹配梁段的顶部的每个
测点分别沿竖向预埋设置一个且套筒的顶面与匹配梁段的梁面平齐，通过套筒垂直度检测
仪检测套筒的垂直度，每个套筒内竖向插入一个承插式棱镜，承插式棱镜的镜面朝向自动
照准全站仪设置；

[0011] 底模台车智能调位子系统用于调整匹配梁段的空间姿态，空间姿态包括水平面的位置、高程及在竖向的角度；

[0012] 侧模自动合模子系统用于驱动侧模顶紧固定端模和匹配梁段；

[0013] 内模自动合模子系统用于驱动内模移动至待浇梁段设计位置，并使内模分别与匹配梁段的内轮廓、固定端模顶紧。

[0014] 优选的是，所述承插式棱镜包括竖向设置的插杆，插杆的长度小于所述套筒的长度且插杆的外径与所述套筒的内径匹配，插杆的顶部向上连接有U型架，U型架上通过轴承
转动连接有转轴，转轴的中部设置有棱镜，棱镜通过外部设置的棱镜框架与转轴固定连接。

[0015] 优选的是，底模台车智能调位子系统包括分布式多点液压调节底模台车、第二控制终端、与第二控制终端电连接的液压控制模块，分布式多点液压调节底模台车包括：

[0016] 一对滑轨，其沿垂直于所述待浇梁段长度方向水平铺设在地面且延伸至所述固定端模处；

[0017] 台车框架，其为单层矩形框架，台车框架的底部与滑轨之间滑动连接；

[0018] 三向调节液压千斤顶，其在台车框架的四个顶角处分别布置一个，三向调节液压千斤顶包括底座、X向千斤顶、Y向千斤顶、Z向千斤顶，X向千斤顶沿台车框架的长度方向顶
推、Y向千斤顶沿台车框架的宽度方向顶推，Z向千斤顶沿竖向顶推，底座水平固定于台车框
架的顶角，底座上沿台车框架的宽度方向设置有一对挡板，一对挡板之间设置有一块滑板，
滑板的高度大于挡板的高度，滑板的底部与底座之间、每个挡板与滑板的对应侧滑动连接，
滑板上滑动连接有一块Z向顶端板，滑板上在Z向顶端板位于台车框架长度方向的两侧设置
有挡块，Z向千斤顶固定在Z向顶端板上，底座上在靠近台车框架中心一侧的挡板的外侧固
定有滑槽，滑槽平行于台车框架的宽度方向设置，滑槽内滑动连接有X向顶端板，X向千斤顶
位于X向顶端板与滑板之间且一端与Z向顶端板固定、另一端与X向顶端板固定，底座上在靠
近台车框架中心一侧的挡块的外侧固定有平行于台车框架的长度方向设置的Y向顶端板，Y
向千斤顶位于Y向顶端板与滑板之间且一端与Y向顶端板、另一端与滑板固定；

[0019] X向千斤顶、Y向千斤顶、Z向千斤顶分别通过一个液压电磁阀控制进油与回油，所有液压电磁阀与液压控制模块电连接，由第二控制终端指定液压控制指令并发送给液压控
制模块，再由液压控制模块控制液压电磁阀的运行。

[0020] 优选的是，所述滑槽和所述X向顶端板位于对应所述台车框架的顶角的长边上，所述Y向顶端板位于对应所述台车框架的顶角的短边上，所述Y向顶端板在与所述Y向千斤顶
连接的背面一侧与所述底座之间连接有若干个加劲板，所述滑槽在与所述X向千斤顶连接
的背面一侧与所述底座之间连接有若干个加劲板。

[0021] 优选的是，所述台车框架位于长度方向的两边中部之间连接有中支撑杆，所述台车框架的长边与相邻的短边之间连接有斜支撑杆，所有斜支撑杆相对于中支撑杆对称设
置。

[0022] 优选的是，所述侧模自动合模子系统包括顺次电连接的侧模顶推机构、侧模驱动模块、第三控制终端，第三控制终端用于向侧模驱动模块发送控制指令，使侧模驱动模块控
制侧模顶推机构带动侧模顶紧固定端模和匹配梁段，内模自动合模子系统包括顺次电连接
的内模顶推机构、内模驱动模块、第四控制终端，第四控制终端用于向内模驱动模块发送控
制指令，使内模驱动模块控制内模顶推机构电动带动内模顶紧固定端模和匹配梁段。

[0023] 优选的是，所述第一控制终端与所述第二控制终端电连接，所述第二控制终端与所述第三控制终端电连接，所述第三控制终端与所述第四控制终端电连接，所述第一控制
终端用于输入预制指令并将所述自动照准全站仪检测的坐标信息发送给所述第二控制终
端，所述第二控制终端用于向所述第一控制终端发送测量指令并根据接收到的坐标信息向
所述第三控制终端发送侧模合模指令，所述第三控制终端还用于向所述第四控制终端发送
内模合模指令。

[0024] 本发明还提供一种节段梁短线匹配预制智能测控系统的使用方法，所述使用节段梁短线匹配预制智能测控系统进行节段梁智能化模板控制的完整流程如下：

[0025] S1、在所述自动化测量子系统输入预制指令，按照匹配梁段的尺寸，对位于调位后预期位置的匹配梁段的形心建立三维空间整体坐标系，整体坐标系的X轴方向为平行于预
期匹配梁段的长度方向，Y轴方向为平行于预期匹配梁段的宽度方向，Z轴方向为竖直向上，
采用右手坐标系，并设置在整体坐标系的X轴向、整体坐标系的Y轴向、整体坐标系的Z轴向、
∠YZ、∠XZ、∠XY六个独立自由度方向分解的预期坐标分量，其中∠YZ、∠XZ、∠XY分别为以
待调位的当前匹配梁段的形心处建立的局部坐标系的X轴与整体坐标系的X轴夹角、局部坐
标系的Y轴与整体坐标系的Y轴夹角、局部坐标系的Z轴与整体坐标系的Z轴夹角，局部坐标
系的X轴方向为平行于当前匹配梁段的长度方向，局部坐标系的Y轴方向为平行于当前匹配
梁段的宽度方向，局部坐标系的Z轴方向为竖直向上；

[0026] S2、在待调位的匹配梁段上利用所述自动化测量子系统布置六个测点，并将待调位的匹配梁段放置在所述底模台车智能调位子系统上，通过所述底模台车智能调位子系统
向所述自动化测量子系统发送测量指令，设定所述自动化测量子系统对坐标数据的采样周
期；

[0027] S3、通过所述自动化测量子系统测量当前匹配梁段的所有测点坐标，由所有测点坐标生成当前匹配梁段的梁面的形心三维空间局部坐标系，将当前形心点坐标在所述六个
独立自由度方向分解得到当前坐标分量；

[0028] S4、将六个独立自由度方向的当前坐标分量分别与预期坐标分量进行对比，计算误差及误差变化率发送给所述底模台车智能调位子系统，根据误差及误差变化率数值由所
述底模台车智能调位子系统调整当前匹配梁段的空间姿态；

[0029] S5、按照设定的采样周期，循环进行S3～S4步骤，直至全部自由度分量的误差在允许值范围内，对各自由度方向的坐标分量的调整逐个进行；

[0030] S6、匹配梁段调至预期位置后，停止操作所述自动化测量子系统和所述底模台车智能调位子系统，展开底模撑脚；

[0031] S7、由所述底模台车智能调位子系统向所述侧模自动合模子系统发送侧模合模指令，由所述侧模自动合模子系统完成侧模合模；

[0032] S8、安装钢筋骨架及预埋件；

[0033] S9、由所述侧模自动合模子系统向所述内模自动合模子系统发送内模合模指令，由所述内模自动合模子系统完成内模移动及合模；

[0034] S10、再控制所述自动化测量子系统复测当前匹配梁段的扰动情况，若当前匹配梁段的坐标分量与预期坐标分量的误差超限，则按设定的采样周期，循环进行S3～S4步骤再
次对匹配梁段进行调整，若误差在允许值范围内，则进入下一道工序，进行混凝土浇筑。

[0035] 优选的是，所述步骤S4中，利用模糊控制器使当前匹配梁段在6个空间自由度方向的坐标分量与预期坐标分量数值位于误差范围内，模糊控制器为两输入单输出模糊控制
器，输入为单个自由度方向分解的坐标分量的实际值与预期值之间的偏差ΔX，以及偏差的
变化率 输出为控制该方向移动的液压千斤顶动作规则UX，将偏差ΔX的语言变量设为
E，语言取值为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}＝{PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB}，设语言变量的论域量化等级为7个，即{‑3，‑2，‑1，0，+1，+2，+3}，语言变量E的赋值表为：

[0036]

[0037] 将偏差的变化率 的语言变量设为EC，语言取值为{正大、正小、零、负小、负大}＝{PB、PS、ZO、NS、NB}，设语言变量的论域量化等级为7个，即{‑3，‑2，‑1，0，+1，+2，+3}，语言变量EC的赋值表为：

[0038]

[0039]

[0040] 将动作规则UX的语言变量设为U，语言取值为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}＝{PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB}，设语言变量的论域量化等级为7个，即{‑3，‑2，‑1，0，+1，+
2，+3}，语言变量U的赋值表为：

[0041]

[0042] 优选的是，所述模糊控制器的模糊控制规则表为：

[0043]

[0044] 本发明至少包括以下有益效果：

[0045] 本发明的节段梁短线匹配预制智能测控系统设置自动化测量子系统实现测点搜寻、精准识别、数据采集的自动化操作，设置的分布式多点液压调节底模台车为单层框架式
结构并安装有三向调节液压千斤顶，整体结构更精简，用钢量大幅降低、自重更轻，维修、搬
运更方便，且高度更低，有利于降低底模高度，从而降低作业高度，提高侧模支架支撑刚度，
利用本发明的节段梁短线匹配预制智能测控系统使用方法，将自动化测量结合模糊控制算
法，自动化测量子系统实时测量测点数据计算得到当前匹配梁段形心坐标与预期形心坐标
进行对比，针对误差及误差变化率反馈给底模台车智能调位子系统对匹配梁段的空间姿态
实时调整，从而实现底模台车的智能调节，显著提高了底模调位的精度及效率，再结合侧模
合模子系统以及内模合模子系统，打通了各生产工序间数据互联的壁垒，实现了节段梁预
制模板“测量‑调位‑合模‑复测”全过程智能化操作，显著提高节段梁预制的工业化建造水
平。

[0046] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

[0047] 图1为本发明的节段梁短线匹配预制智能测控系统的结构示意图；

[0048] 图2为本发明的承插式棱镜的结构示意图；

[0049] 图3为本发明的分布式多点液压调节底模台车的侧视结构图；

[0050] 图4为本发明的分布式多点液压调节底模台车的俯视结构图；

[0051] 图5为本发明的三向调节液压千斤顶的侧视结构图；

[0052] 图6为本发明的三向调节液压千斤顶的俯视结构图；

[0053] 图7为背景技术中传统测量测点方式的侧视结构图；

[0054] 图8为背景技术中传统测量测点方式的前视结构图。

[0055] 说明书附图标记说明：1、自动照准全站仪，2、承插式棱镜，3、套筒，4、插杆，5、U型架，6、棱镜，7、堵头，8、加劲板，9、滑轨，10、台车框架，11、三向调节液压千斤顶，12、底座，
13、X向千斤顶，14、Y向千斤顶，15、Z向千斤顶，16、挡板，17、滑板，18、Z向顶端板，19、挡块，
20、滑槽，21、X向顶端板，22、Y向顶端板，23、斜支撑杆，24、中支撑杆，100、测量塔，101、匹配梁段，102、固定端模，103、侧模，104、内模，105、底模，106、底模主梁，107、底模撑脚，108、传统底模台车，109、普通棱镜，1‑1#、1‑1#千斤顶，1‑2#、1‑2#千斤顶，1‑3#、1‑3#千斤顶，2‑1#、
2‑1#千斤顶，2‑2#、2‑2#千斤顶，2‑3#、2‑3#千斤顶，3‑1#、3‑1#千斤顶，3‑2#、3‑2#千斤顶，3‑
3#、3‑3#千斤顶，4‑1#、4‑1#千斤顶，4‑2#、4‑2#千斤顶，4‑3#、4‑3#千斤顶。

具体实施方式

[0056] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0057] 需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵
向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，
并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因
此不能理解为对本发明的限制。

[0058] 如图1、图2所示，本发明提供一种节段梁短线匹配预制智能测控系统，包括顺次通讯连接的自动化测量子系统、底模台车智能调位子系统、侧模自动合模子系统和内模自动
合模子系统；

[0059] 自动化测量子系统包括自动照准全站仪1、承插式棱镜2、套筒3、套筒3垂直度检测仪、第一控制终端，第一控制终端与自动照准全站仪1通讯连接，套筒3在匹配梁段101的顶
部的每个测点分别沿竖向预埋设置一个且套筒3的顶面与匹配梁段101的梁面平齐，通过套
筒3垂直度检测仪检测套筒3的垂直度，每个套筒3内竖向插入一个承插式棱镜2，承插式棱
镜2的镜面朝向自动照准全站仪1设置；

[0060] 底模台车智能调位子系统用于调整匹配梁段101的空间姿态，空间姿态包括水平面的位置、高程及在竖向的角度；

[0061] 侧模自动合模子系统用于驱动侧模103顶紧固定端模102和匹配梁段101；

[0062] 内模自动合模子系统用于驱动内模104移动至待浇梁段设计位置，并使内模104分别与匹配梁段101的内轮廓、固定端模102顶紧。

[0063] 在匹配梁段101的混凝土凝结前将套筒3埋入匹配梁段101顶面测点位置处，套筒3采用不锈钢材质制作，一是为了保证足够的刚度，避免发生径向及轴向变形，另一方面防止
被雨水等腐蚀性介质锈蚀，埋入前在套筒3两端均设置可拆卸式的堵头7，堵头7的作用主要
为防止混凝土、杂物、腐蚀性介质进入套筒3内部，堵塞套筒3，导致检测仪或承插式棱镜2无
法顺畅插入或是不能插入到设定位置，套筒3大致埋入后，拆开顶部堵头7，插入套筒3垂直
度检测仪，检测仪下部为圆柱体，外径与套筒3内径匹配，上部为校准用的对中气泡以及气
泡微调螺丝，检测仪插入套筒3后，通过观察气泡对中情况调整套筒3，使其保持竖直，且套
筒3顶面与匹配梁段101梁面平齐，套筒3埋设到位后取出检测仪并用堵头7重新堵塞套筒3
上口，当需要对测点坐标进行测量时，将承插式棱镜2插入套筒3内部，从而将棱镜6中心对
准测点中心，实现棱镜6的快速安装到位且有效降低了棱镜6在竖向上距离测点的长度，可
有效降低由于传统较长测杆的倾角偏差引起的测量误差，承插式棱镜2可插入部分的外径
与套筒3内径匹配，承插式棱镜2插入套筒3后，通过旋转棱镜6，使得棱镜6镜面朝向自动照
准全站仪1，将所有测点的承插式棱镜2按前述方式安放到位后再进行数据采集，利用自动
照准全站仪1进行自动化的测点搜寻、识别、数据采集工作，采用如徕卡、索佳品牌的自动照
准全站仪1代替现有技术中采用的普通全站仪，自动照准全站仪1能够快速完成视野内目标
棱镜6的总体搜索，按规划的顺序逐个精准测定目标棱镜6中心位置并存储坐标数据，之后
传递给第一控制终端对自动照准全站仪1的数据进行处理、展示，再利用底模台车智能调位
子系统对匹配梁段101的空间姿态进行调整，调整过程中，设定一定的采样频率向自动化测
量子系统发送测量指令，使自动照准全站仪1不断进行测点搜寻、识别、数据采集并传递给
第一控制终端，从而指导底模台车智能调位子系统的运作，直至匹配梁段101的当前位置到
达预期位置，之后利用侧模自动合模子系统在接收侧模合模指令后，驱动侧模103运动从而
与固定端模102和匹配节段的顶紧，再在接收内模合模指令后，内模自动合模子系统驱动内
模104行走，使得内模104移动至待浇梁段设计位置后，内模104各部分与固定端模102和匹
配梁段101内轮廓顶紧，完成待浇梁段浇筑混凝土前的准备工作，本发明的节段梁短线匹配
预制智能测控系统依靠自动化测量子系统、底模台车智能调位子系统实现了匹配梁段101
位置的智能测量与调整控制，设置的自动化测量子系统提高了测点测量的精度、准确性，从
而提高了匹配梁段101移动到位的准确性，同时显著降低了测量环节的人力需求，进而显著
提升了施工效率。

[0064] 在另一种技术方案中，如图2所示，所述承插式棱镜2包括竖向设置的插杆4，插杆4的长度小于所述套筒3的长度且插杆4的外径与所述套筒3的内径匹配，插杆4的顶部向上连
接有U型架5，U型架5上通过轴承转动连接有转轴，转轴的中部设置有棱镜6，棱镜6通过外部
设置的棱镜6框架与转轴固定连接。

[0065] 当需要对测点坐标进行测量时，将插杆4下端插入套筒3内部，承插式棱镜2可插入部分的外径与套筒3内径匹配，使得棱镜6的U型架5底部紧贴套筒3顶面，且插杆4插入后未
触到套筒3下口的堵头7，承插式棱镜2插入套筒3后，通过左右旋转U型架5，再在转轴作用下
上下翻转棱镜6，使得棱镜6镜面朝向自动照准全站仪1，而不需传统普通棱镜6摆放时用的
扶杆，一次通过插杆4插入套筒3就能使棱镜6的水平位置到位，再利用U型架5及通过轴承转
动连接的转轴旋转，带动与转轴固定连接的棱镜6旋转，使棱镜6的朝向到位，且插杆4完全
位于套筒3内，仅U型架5、棱镜6位于匹配梁段101梁面以上，显著减小棱镜6存在的倾角偏差
所引起的测量误差。

[0066] 在另一种技术方案中，如图3‑6所示，底模台车智能调位子系统包括分布式多点液压调节底模105台车、第二控制终端、与第二控制终端电连接的液压控制模块，分布式多点
液压调节底模105台车包括：

[0067] 一对滑轨9，其沿垂直于所述待浇梁段长度方向水平铺设在地面且延伸至所述固定端模102处；

[0068] 台车框架10，其为单层矩形框架，台车框架10的底部与滑轨9之间滑动连接；

[0069] 三向调节液压千斤顶11，其在台车框架10的四个顶角处分别布置一个，三向调节液压千斤顶11包括底座12、X向千斤顶13、Y向千斤顶14、Z向千斤顶15，X向千斤顶13沿台车
框架10的长度方向顶推、Y向千斤顶14沿台车框架10的宽度方向顶推，Z向千斤顶15沿竖向
顶推，底座12水平固定于台车框架10的顶角，底座12上沿台车框架10的宽度方向设置有一
对挡板16，一对挡板16之间设置有一块滑板17，滑板17的高度大于挡板16的高度，滑板17的
底部与底座12之间、每个挡板16与滑板17的对应侧滑动连接，滑板17上滑动连接有一块Z向
顶端板18，滑板17上在Z向顶端板18位于台车框架10长度方向的两侧设置有挡块19，Z向千
斤顶15固定在Z向顶端板18上，底座12上在靠近台车框架10中心一侧的挡板16的外侧固定
有滑槽20，滑槽20平行于台车框架10的宽度方向设置，滑槽20内滑动连接有X向顶端板21，X
向千斤顶13位于X向顶端板21与滑板17之间且一端与Z向顶端板18固定、另一端与X向顶端
板21固定，底座12上在靠近台车框架10中心一侧的挡块19的外侧固定有平行于台车框架10
的长度方向设置的Y向顶端板22，Y向千斤顶14位于Y向顶端板22与滑板17之间且一端与Y向
顶端板22、另一端与滑板17固定；

[0070] X向千斤顶13、Y向千斤顶14、Z向千斤顶15分别通过一个液压电磁阀控制进油与回油，所有液压电磁阀与液压控制模块电连接，由第二控制终端指定液压控制指令并发送给
液压控制模块，再由液压控制模块控制液压电磁阀的运行。

[0071] X向千斤顶13、Y向千斤顶14、Z向千斤顶15的调节量程及顶升力满足匹配梁段101的调位要求，分布式多点液压调节底模105台车的主体结构为放置在两条如图8所示纵向即
垂直于待浇梁段长度方向的平行滑轨9上的单层矩形框架，框架四角处各布置1个三向调节
液压千斤顶11，其中Z向千斤顶15与底模主梁106的下翼缘相抵，匹配梁段101放置在底模
105上，全部X向千斤顶13、Y向千斤顶14、Z向千斤顶15的进油与回油均采用液压电磁阀代替
传统的机械球阀，全部液压电磁阀的工作状态由液压控制模块控制，三向液压调节千斤顶
的底座12为大块整体厚钢板，为各向千斤顶提供反力，并具有足够的刚度，Y向千斤顶14一
端与Y向顶端板22固定，另一端与滑板17固定，滑板17两侧即如图6所示左右两侧设有Y向布
置的挡块19，使得滑板17在Y向千斤顶14带动下仅能发生Y向位移，滑板17上放置有Z向顶端
板18，Z向顶端板18在如图6所示的上下两侧布置有X向布置的挡块19，使得Z向顶端板18仅
能发生相对于滑板17的X向位移，Z向顶端板18上固定有Z向千斤顶15，X向千斤顶13一端固
定在Z向顶端板18一侧，另一端与X向顶端板21固定，其中X向顶端板21位于滑槽20内，滑槽
20与底座12固定，使得X向顶既能发生X向的伸缩，也能在Y向顶的带动和滑槽20的限制下沿
Y向滑动，当利用底模台车智能调位子系统调整匹配梁段101空间姿态时，通过第二控制终
端指定液压控制指令并发送给液压控制模块，再由液压控制模块控制液压电磁阀的运行，
从而带动底模主梁106、匹配梁段101移动，直至匹配梁段101达到预期位置。本实施例中的
底模105台车单层框架结构更简单明了，用钢量大幅降低、自重更轻，维修、搬运更加方便；
底模105台车高度更低，有利于降低底模105高度，从而降低作业高度，提高侧模103支架支
撑刚度；采用液压电磁阀进行调节实现了底模105台车的电气化、智能调节，综合而言显著
提高了底模105调位的精度及效率，实现了无人化作业，降低了人员操作的安全及质量风
险。

[0072] 在另一种技术方案中，如图4所示，所述滑槽20和所述X向顶端板21位于对应所述台车框架10的顶角的长边上，所述Y向顶端板22位于对应所述台车框架10的顶角的短边上，
所述Y向顶端板22在与所述Y向千斤顶14连接的背面一侧与所述底座12之间连接有若干个
加劲板8，所述滑槽20在与所述X向千斤顶13连接的背面一侧与所述底座12之间连接有若干
个加劲板8。

[0073] 在台车框架10的四个顶角对称安装三向调节液压千斤顶11，对匹配梁段101进行稳定的对称支撑Y向顶端板22、滑槽20分别通过若干个加劲板8与底座12固定，提供稳定的
反作用力，通过四个三向调节液压千斤顶11的不同步调整，可以对匹配梁段101的位置进行
多维度调整。

[0074] 在另一种技术方案中，如图4所示，所述台车框架10位于长度方向的两边中部之间连接有中支撑杆24，所述台车框架10的长边与相邻的短边之间连接有斜支撑杆23，所有斜
支撑杆23相对于中支撑杆24对称设置。通过设置中支撑杆24、斜支撑杆23加强单层矩形框
架的连接刚度。

[0075] 在另一种技术方案中，所述侧模自动合模子系统包括顺次电连接的侧模顶推机构、侧模驱动模块、第三控制终端，第三控制终端用于向侧模驱动模块发送控制指令，使侧
模驱动模块控制侧模顶推机构带动侧模103顶紧固定端模102和匹配梁段101，内模自动合
模子系统包括顺次电连接的内模顶推机构、内模驱动模块、第四控制终端，第四控制终端用
于向内模驱动模块发送控制指令，使内模驱动模块控制内模顶推机构电动带动内模104顶
紧固定端模102和匹配梁段101。

[0076] 侧模自动合模子系统通过第三控制终端在接收侧模合模指令后，第三控制终端向侧模驱动模块发送控制指令，侧模驱动模块再控制侧模顶推机构，顶推侧模103从如图8所
示左右两侧向中间移动，实现侧模103与固定端模102和匹配节段的顶紧；同理，内模自动合
模子系统通过第四控制终端在接收内模合模指令后，由第四控制终端向内模驱动模块发送
控制指令，内模驱动模块再控制内模顶推机构顶推内模104，驱动内模104支架行走，即从如
图7所示的左侧将内模104向右顶推，使得内模104移动至待浇梁段设计位置后，再驱动内模
104移动，使得内模104各部分与固定端模102和匹配梁段101内轮廓顶紧。

[0077] 在另一种技术方案中，如图1所示，所述第一控制终端与所述第二控制终端电连接，所述第二控制终端与所述第三控制终端电连接，所述第三控制终端与所述第四控制终
端电连接，所述第一控制终端用于输入预制指令并将所述自动照准全站仪1检测的坐标信
息发送给所述第二控制终端，所述第二控制终端用于向所述第一控制终端发送测量指令并
根据接收到的坐标信息向所述第三控制终端发送侧模合模指令，所述第三控制终端还用于
向所述第四控制终端发送内模合模指令。

[0078] 通过将第一控制终端、第二控制终端、第三控制终端、第四控制终端依次电连接进行信号传输通讯，从而将自动化测量子系统、底模台车智能调位子系统、侧模自动合模子系
统和内模自动合模子系统之间进行信号传输联系起来，将四个子系统进行融合，打通了各
生产工序间数据互联的壁垒，实现了节段梁预制模板“测量‑调位‑合模‑复测”全过程智能
化操作，显著提高节段梁预制的工业化建造水平。

[0079] 本发明还提供一种节段梁短线匹配预制智能测控系统的使用方法，所述使用节段梁短线匹配预制智能测控系统进行节段梁智能化模板控制的完整流程如下：

[0080] S1、在所述自动化测量子系统输入预制指令，按照匹配梁段101的尺寸，对位于调位后预期位置的匹配梁段101的形心建立三维空间整体坐标系，整体坐标系的X轴方向为平
行于预期匹配梁段101的长度方向，Y轴方向为平行于预期匹配梁段101的宽度方向，Z轴方
向为竖直向上，采用右手坐标系，并设置在整体坐标系的X轴向、整体坐标系的Y轴向、整体
坐标系的Z轴向、∠YZ、∠XZ、∠XY六个独立自由度方向分解的预期坐标分量，其中∠YZ、∠
XZ、∠XY分别为以待调位的当前匹配梁段101的形心处建立的局部坐标系的X轴与整体坐标
系的X轴夹角、局部坐标系的Y轴与整体坐标系的Y轴夹角、局部坐标系的Z轴与整体坐标系
的Z轴夹角，局部坐标系的X轴方向为平行于当前匹配梁段101的长度方向，Y轴方向为平行
于当前匹配梁段101的宽度方向，Z轴方向为竖直向上。

[0081] S2、在待调位的匹配梁段101上利用所述自动化测量子系统布置六个测点，并将待调位的匹配梁段101放置在所述底模台车智能调位子系统上，通过所述底模台车智能调位
子系统向所述自动化测量子系统发送测量指令，设定所述自动化测量子系统对坐标数据的
采样周期。

[0082] S3、通过所述自动化测量子系统测量当前匹配梁段101的所有测点坐标，由所有测点坐标生成当前匹配梁段101的梁面的形心三维空间局部坐标系，将当前形心点坐标在所
述六个独立自由度方向分解得到当前坐标分量。

[0083] S4、将六个独立自由度方向的当前坐标分量分别与预期坐标分量进行对比，计算误差及误差变化率发送给所述底模台车智能调位子系统，根据误差及误差变化率数值由所
述底模台车智能调位子系统调整当前匹配梁段101的空间姿态。

[0084] 具体的，利用模糊控制器使当前匹配梁段101在6个空间自由度方向的坐标分量与预期坐标分量数值位于误差范围内，模糊控制器为两输入单输出模糊控制器，输入为单个
自由度方向分解的坐标分量的实际值与预期值之间的偏差ΔX，以及偏差的变化率 输
出为控制该方向移动的液压千斤顶动作规则UX，对于单个空间自由度的调整，是一个恒值
调节系统，控制量是与自由度调节相匹配的千斤顶液压电磁阀开合程度，以X坐标方向的分
量为例，设匹配梁预期位置测点形心坐标X轴向坐标分量为Xy，实际位置处的为Xs，则X向偏
差ΔX，ΔX＝Xs‑Xy，X向偏差的变化率为 上式中，ΔXn为n时刻的X向偏差，
ΔXn‑1为n‑1时刻的X向偏差，T为采样周期，对于其他5个方向的自由度分解量，模糊控制器
的输入输出关系同理。

[0085] 定义输入、输出语言变量、论域及其赋值表：

[0086] 将偏差ΔX的语言变量设为E，语言取值为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}＝{PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB}，设语言变量的论域量化等级为7个，即{‑3，‑2，‑1，0，+1，+2，+
3}，语言变量E的赋值表为：

[0087]

[0088] 将偏差的变化率 的语言变量设为EC，语言取值为{正大、正小、零、负小、负大}＝{PB、PS、ZO、NS、NB}，设语言变量的论域量化等级为7个，即{‑3，‑2，‑1，0，+1，+2，+3}，语言变量EC的赋值表为：

[0089]

[0090] 将动作规则UX的语言变量设为U，语言取值为{正大、正中、正小、零、负小、负中、负大}＝{PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB}，设语言变量的论域量化等级为7个，即{‑3，‑2，‑1，0，+1，+
2，+3}，语言变量U的赋值表为：

[0091]

[0092] 建立模糊控制规则表：

[0093] 根据操作工人的控制经验，模糊控制器包括以下规则：

[0094] 1)如果“偏差”是“正大”，不管“偏差变化”为何值，则“负向全速”；

[0095] (if E＝PB then U＝PB)

[0096] 2)如果“偏差”是“正中”且“偏差变化”是“正大”或“正小”，则“负向快速”；

[0097] (if E＝PM and EC＝PB or EC＝PS then U＝PM)

[0098] 3)如果“偏差”是“正中”，且“偏差变化”是“零”或“负小”，则“负向快速”；

[0099] (if E＝PM and EC＝ZO or EC＝NS then U＝PM)

[0100] 4)如果“偏差”是“正中”，且“偏差变化”是“负大”，则“负向慢速”；

[0101] (if E＝PM and EC＝NB then U＝PS)

[0102] 5)如果“偏差”是“正小”，且“偏差变化”是“正大”，则“负向快速”；

[0103] (if E＝PS and EC＝PB then U＝PM)

[0104] 6)如果“偏差”是“正小”，且“偏差变化”是“正小”或“零”，则“负向慢速”；

[0105] (if E＝PS and EC＝PS or EC＝ZO then U＝PS)

[0106] 7)如果“偏差”是“正小”，且“偏差变化”是“负小”或“负大”，则“保持不变”；

[0107] (if E＝PS and EC＝NS or EC＝ZB then U＝ZO)

[0108] 8)如果“偏差”是“零”，且“偏差变化”是“正大”，则“负向慢速”；

[0109] (if E＝ZO and EC＝PB then U＝PS)

[0110] 9)如果“偏差”是“零”，且“偏差变化”是“正小”或“零”或“负小”，则“保持不变”；

[0111] (if E＝ZO and EC＝PS or EC＝ZO or EC＝NS then U＝ZO)

[0112] 10)如果“偏差”是“零”，且“偏差变化”是“负大”，则“正向慢速”；

[0113] (if E＝ZO and EC＝NB then U＝NS)

[0114] 11)如果“偏差”是“负小”，且“偏差变化”是“正大”或“正小”，则“保持不变”；

[0115] (if E＝NS and EC＝PB or EC＝PS then U＝ZO)

[0116] 12)如果“偏差”是“负小”，且“偏差变化”是“零”或“负小”，则“正向慢速”；

[0117] (if E＝NS and EC＝ZO or EC＝NS then U＝NS)

[0118] 13)如果“偏差”是“负小”，且“偏差变化”是“负大”，则“正向快速”；

[0119] (if E＝NS and EC＝NB then U＝NM)

[0120] 14)如果“偏差”是“负中”，且“偏差变化”是“正小”或“零”或“负小”，则“正向快速”；

[0121] (if E＝NM and EC＝PS or EC＝ZO or EC＝NS then U＝NM)

[0122] 15)如果“偏差”是“负中”，且“偏差变化”是“负大”，则“正向快速”；

[0123] (if E＝NM and EC＝NB then U＝NM)

[0124] 16)如果“偏差”是“负中”，且“偏差变化”是“正大”，则“正向慢速”；

[0125] (if E＝NM and EC＝PB then U＝NS)

[0126] 17)如果“偏差”是“负大”，不管“偏差变化”为何值，则“正向全速”。

[0127] (if E＝NB then U＝NB)

[0128] 上述模糊控制规则，可归纳为如下控制规则表：

[0129]

[0130] 模糊推理与反模糊化：

[0131] 根据上述模糊规则制定模糊关系式，经过合成推理运算得到相应输出控制量模糊值。由于被控对象只能接收一个确切的控制量，为此，按最大隶属度原则进行反模糊化。根
据语言变量E、EC的论域量化等级，按照上述合成推理和反模糊方法，可以得到一个容量为7
×7的模糊控制查询表。模糊控制器的在线控制，就是根据误差E和误差变化EC的模糊化等
级，查询该表进行液压控制。

[0132] 匹配梁段101模糊控制查询表

[0133]

[0134] 液压控制模块是接收并执行模糊控制器输出的液压控制指令的装置，根据液压控制指令，按下表规则，选取相应的液压千斤顶进行调节。为方便说明，在图4中以左上角的三
向调节液压千斤顶11设置为第一千斤顶，其中在Z轴向伸缩的为1‑1#千斤顶，在X轴向伸缩
的为1‑2#千斤顶，在Y轴向伸缩的为1‑3#千斤顶，左下角的三向调节液压千斤顶11设置为第
二千斤顶，其中在Z轴向伸缩的为2‑1#千斤顶，在X轴向伸缩的为2‑2#千斤顶，在Y轴向伸缩
的为2‑3#千斤顶，右下角的三向调节液压千斤顶11设置为第三千斤顶，其中在Z轴向伸缩的
为3‑1#千斤顶，在X轴向伸缩的为3‑2#千斤顶，在Y轴向伸缩的为3‑3#千斤顶，右上角的三向
调节液压千斤顶11设置为第四千斤顶，其中在Z轴向伸缩的为4‑1#千斤顶，在X轴向伸缩的
为4‑2#千斤顶，在Y轴向伸缩的为4‑3#千斤顶。

[0135] 液压控制模块规则查询表

[0136]

[0137]

[0138]

[0139]

[0140]

[0141] S5、按照设定的采样周期，循环进行S3～S4步骤，直至全部自由度分量的误差在允许值范围内，对各自由度方向的坐标分量的调整逐个进行。

[0142] S6、匹配梁段101调至预期位置后，停止操作所述自动化测量子系统和所述底模台车智能调位子系统，展开底模撑脚107。

[0143] S7、由所述底模台车智能调位子系统向所述侧模自动合模子系统发送侧模合模指令，由所述侧模自动合模子系统完成侧模103合模。

[0144] S8、安装钢筋骨架及预埋件。

[0145] S9、由所述侧模自动合模子系统向所述内模自动合模子系统发送内模合模指令，由所述内模自动合模子系统完成内模104移动及合模。

[0146] S10、再控制所述自动化测量子系统复测当前匹配梁段101的扰动情况，若当前匹配梁段101的坐标分量与预期坐标分量的误差超限，则按设定的采样周期，循环进行S3～S4
步骤再次对匹配梁段101进行调整，若误差在允许值范围内，则进入下一道工序，进行混凝
土浇筑。

[0147] 综上所述，本发明的节段梁短线匹配预制智能测控系统包括自动化测量子系统、底模台车智能调位子系统、侧模自动合模子系统和内模自动合模子系统，设置的自动化测
量子系统显著降低了测量环节的人力需求，提高了测量精度和效率，利用自动化测量子系
统实现测点搜寻、精准识别、数据采集的自动化操作，底模台车智能调位子系统为单层框架
式结构并安装有三向调节液压千斤顶的分布式多点液压调节底模台车结构更精简，用钢量
大幅降低、自重更轻，维修、搬运更方便，且高度更低，有利于降低底模高度，从而降低作业
高度，提高侧模支架支撑刚度，还采用了液压电磁阀进行调节实现底模台车的电气化，利用
本发明的节段梁短线匹配预制智能测控系统使用方法，将自动化测量结合模糊控制算法，
自动化测量子系统实时测量测点数据计算得到当前匹配梁段形心坐标与预期形心坐标进
行对比，针对误差及误差变化率反馈给底模台车智能调位子系统对匹配梁段的空间姿态实
时调整，从而实现底模台车的智能调节，显著提高了底模调位的精度及效率，再结合侧模合
模子系统以及内模合模子系统，打通了各生产工序间数据互联的壁垒，实现了节段梁预制
模板“测量‑调位‑合模‑复测”全过程智能化操作，显著提高节段梁预制的工业化建造水平。

[0148] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地
实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限
于特定的细节和这里示出与描述的图例。