ES2944580T3 - Dispositivo para el control, supervisión y visualización de obras de construcción con generador de señales magnético y antena de cuadro - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo para controlar y/o monitorear y/o visualizar sitios de construcción, que comprende un aparato de detección para detectar la posición de un medio de construcción en el sitio de construcción. El aparato de detección comprende: un medio de señalización, que se puede unir a los medios de construcción, para proporcionar una señal de identificación que identifique los medios de construcción; y un aparato de evaluación de señales para recibir y evaluar la señal de identificación para determinar la posición de los medios de construcción en el sitio de construcción. De acuerdo con la invención, el dispositivo de evaluación de señales comprende al menos una antena de cuadro, que se coloca en el sitio de construcción, para recibir la señal de identificación de los medios de señalización y determinar la posición de los medios de señalización. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para el control, supervisión y visualización de obras de construcción con generador de señales magnético y antena de cuadro

La presente invención se refiere a un dispositivo para el control y/o la supervisión y/o la visualización de obras de construcción, con un equipo de detección para detectar la posición de un medio de construcción en la obra de construcción, en donde el equipo de detección presenta un generador de señales que se puede adosar al el medio de construcción para proporcionar una señal de identificación que identifique el medio de construcción, así como un equipo de evaluación de señales para recibir y evaluar la señal de identificación para determinar la posición del medio de construcción en la obra de construcción.

Para poder controlar, planificar y supervisar de manera eficiente la construcción de edificaciones tales como casas, puentes, estaciones de tren o estructuras subterráneas, es útil detectar o determinar automáticamente la presencia y la posición de los medios de construcción requeridos en la obra de construcción y proporcionarlas en forma de datos a un ordenador de dirección de obra y/o a un servidor BIM (Building Information Modeling). Como medios de construcción cuya presencia y posición se detectan en la obra de construcción, se consideran a este respecto, por un lado, la maquinaria de construcción necesaria, tales como grúas, excavadoras, taladros, pero en particular también los materiales de construcción que se van utilizar en la edificación, tales como elementos de fachada, piezas de hormigón tales como escaleras de hormigón prefabricadas, buhardillas, vigas de techo, piezas de pared prefabricadas o placas de aislamiento y similares, así como materias de construcción tales como arena, grava, ladrillos, tableros y similares, así como herramientas auxiliares de construcción tales como elementos de encofrado, vigas de apoyo o piezas de andamiaje.

Con el fin de localizar e identificar tales medios de construcción, es conocido el uso de transmisores o sistemas de GPS que se adosan a los medios de construcción respectivos, utilizándose tales sistemas de GPS, debido a su precio y sensibilidad, esencialmente solo para localizar máquinas de construcción grandes y caras, tales como grúas u orugas, pero no o bastante menos para medios de construcción más pequeños que se utilizan en la propia edificación. En particular en el caso de los medios de construcción que se utilizan en la edificación, resultaría problemático volver a quitar el transmisor de GPS debido al precio. Por ejemplo, el documento WO 2013/006625 A2 muestra el uso de un sistema de GPS para detectar geodatos 3D para grúas móviles y grúas de plataforma giratoria.

Independientemente de esto, el uso de sistemas de GPS para localizar medios de construcción en una obra de construcción tiene diversas desventajas. Además de las típicas deficiencias del GPS en la precisión de la posición, que pueden deberse a errores de los satélites, por ejemplo en forma de órbitas cambiantes, errores atmosféricos, por ejemplo en forma de fluctuaciones de la velocidad de propagación de las ondas de radio como consecuencia de las fluctuaciones atmosféricas, o la influencia de la geometría de los satélites, por ejemplo en forma de una disposición muy cercana de los satélites, las reflexiones y el apantallamiento de las señales son, sobre todo, los factores causantes de una determinación errónea de la posición. Las ondas de radio utilizadas por los sistemas de GPS se propagan habitualmente únicamente en línea recta. Si chocan con obstáculos conductores o minerales, se reflejan de tal modo que las ondas de radio que llegan al receptor se superponen. Además de la posible cancelación mutua, también pueden ocurrir tiempos de propagación más largos como resultado de la reflexión, lo que dificulta la determinación de la posición. Además, en el caso de paredes macizas o placas de metal, se producen apantallamientos que hacen imposible, por ejemplo, determinar la posición de un módulo de GPS que se encuentra en un medio de construcción debajo de una pila de placas de metal o en el sótano de una edificación parcialmente erigida o en una posición apantallada de manera similar.

Además, también se ha propuesto ya usar transpondedores RFID para localizar e identificar medios de construcción en obras de construcción. Por ejemplo, el documento DE 102004 055 033 describe un sistema para el seguimiento de objetos en obras de construcción, en el que cada objeto está provisto de un transpondedor RFID, cada uno de los cuales está acoplado a un módulo de GPS con el fin de informar acerca de la posición actual del objeto con una consulta correspondiente. Los documentos US 2016/0034608 A1 o DE 102016203076 A1 muestran sistemas RFID similares para localizar componentes de obra u objetos de construcción. El documento WO 2008/134443 A1 muestra un sistema para rastrear armas de fuego utilizando una etiqueta que funciona magnéticamente fijada al arma de fuego, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Es cierto que tales sistemas RFID son muy atractivos en cuanto a precio, por lo que, en teoría, también podrían usarse en medios de construcción más baratos, tales como placas aislantes o hierros de refuerzo. Sin embargo, los transpondedores RFID son muy vulnerables por lo que respecta al enlace de comunicación con el equipo de evaluación. Por ejemplo, los cuerpos metálicos o las superficies de agua provocan reflejos de la señal, que a menudo impiden por completo la detección de la señal. Además, habitualmente se requieren tres antenas independientes para poder determinar la posición del transpondedor RFID utilizando el método de triangulación.

En general, estos sistemas requieren a este respecto básicamente un "contacto visual" entre el transmisor y el receptor, es decir, se requiere una denominada "línea de visión" entre el satélite o la antena de radio, por un lado, y el receptor en forma de receptor o transpondedor, en el otro. Esto rara vez es posible en el entorno de una obra de construcción, por lo que hasta la fecha no se han implementado sistemas de detección a gran escala.

Partiendo de esto, la presente invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo mejorado del tipo mencionado al principio, que evite las desventajas del estado de la técnica y perfeccione este último de manera ventajosa. En particular, se va a crear un sistema de detección económico y robusto para determinar la posición e identificar medios de construcción en la obra de construcción, que también funcione de manera fiable en el entorno de las obras de construcción y las influencias perturbadoras que existen allí.

De acuerdo con la invención, el objetivo mencionado se logra mediante un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1. Configuraciones preferidas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Por tanto, se propone vincular el generador de señales al equipo de evaluación mediante comunicación inductiva y localizarlo a través de radiación u ondas magnéticas. De acuerdo con la invención, el equipo de evaluación de señales comprende al menos una antena de cuadro colocada en la obra de construcción para recibir la señal de identificación del generador de señales y determinar la posición del generador de señales. Una antena de cuadro de este tipo a veces también se denomina antena de bucle magnética y está diseñada para responder a la componente magnética del campo electromagnético o de la señal de identificación. La señal de identificación, que es proporcionada por el generador de señales, puede estar formada esencialmente de manera magnética o al menos comprender una componente magnética significativa.

Se pueden lograr ventajas considerables con tales antenas de cuadro, que responden a una señal de identificación magnética o a su componente magnética, en comparación con los sistemas basados en GPS o RFID. En particular, incluso en caso de cuerpos metálicos macizos en el entorno del generador de señales, por ejemplo, en forma de placas metálicas, superficies de agua grandes tales como charcos en obras de construcción o tuberías, o techos o paredes de hormigón armado macizos, no hay o solo se producen ligeras reflexiones o apantallamientos, de modo que normalmente no es necesario un "contacto visual" entre el generador de señales y la antena de cuadro. Al mismo tiempo, el uso de una antena de cuadro permite determinar la posición del generador de señales sin que sean necesarias tres o más antenas de cuadro, como ocurre en el caso de los métodos de triangulación convencionales, por ejemplo.

Si basta con un posicionamiento más aproximado en la obra de construcción o, dado el caso, el mero conocimiento de la presencia de un medio de construcción, puede ser suficiente con una única antena de cuadro, que se puede colocar, por ejemplo, a lo largo de los bordes exteriores de la obra de construcción, en particular sobre o en el suelo. En este sentido, todavía es posible determinar una cierta posición del generador de señales dentro del área encerrada por la antena de cuadro, ya que una antena de cuadro puede determinar la dirección de la que proviene una señal en particular y la intensidad de la señal en cada sección de la antena de cuadro. El equipo de evaluación de señales conectado a la antena de cuadro puede estar configurado ventajosamente para determinar la posición del generador de señales con respecto a la antena de cuadro a partir de la intensidad de la señal y/o la frecuencia de la señal recibida en diferentes secciones de la antena de cuadro.

Como alternativa o además de una antena de cuadro de este tipo que rodea toda la obra de construcción o al menos una parte significativa de la obra de construcción, también se puede colocar una antena de cuadro en la entrada de la obra de construcción para detectar los medios de construcción en el momento de la entrega. Una antena de cuadro de este tipo en un acceso de una obra de construcción puede disponerse en un plano vertical a modo de arco, por ejemplo, de modo que los vehículos de reparto puedan pasar a través de la antena de cuadro. Alternativa o adicionalmente, las antenas de cuadro también se pueden disponer solamente al lado de un límite del acceso a la obra de construcción y/o en el área del suelo del acceso a la obra de construcción, de modo que las señales de identificación de los generadores de señales que están adosados a los medios de construcción entregados se pueden detectar cuando el vehículo de reparto pasa por el acceso a la obra de construcción.

Ventajosamente, pueden estar previstas varias antenas de cuadro, que están dispuestas en varios sectores de la obra de construcción, de manera que se logra una subdivisión de la obra de construcción en lo que se refiere a la detección de señales. A este respecto, es ventajoso que las antenas de cuadro colocadas relativamente cerca unas de otras no se interfieran mutuamente en lo que se refiere a la detección de diferentes señales de identificación de diferentes generadores de señales. En particular, la obra de construcción o su área de superficie se puede subdividir en una pluralidad de sectores, a cada uno de los cuales se le asigna una antena de cuadro, pudiendo desplegarse la respectiva antena de cuadro, por ejemplo, a lo largo del respectivo borde del sector, en particular colocarse en el suelo o sobre el suelo.

En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, también se puede colocar al menos una antena de cuadro en la edificación que se va a erigir, para permitir o facilitar la detección de componentes que se utilizan en la edificación. Ventajosamente, también se pueden colocar varias antenas de cuadro en la edificación y asignarlas a diferentes secciones de la edificación. Por ejemplo, a cada piso de una edificación se le puede asignar su propia antena de cuadro. Alternativa o adicionalmente, también es posible desplegar varias antenas de cuadro en el mismo piso para detectar diferentes áreas del piso por separado.

Si, por ejemplo, se utiliza una escalera de hormigón prefabricada o un elemento de fachada en la edificación, la antena de cuadro lo detecta mediante la detección de la posición del generador de señales en el área de la edificación supervisada por la antena de cuadro. Como resultado, la edificación y el progreso de los trabajos de construcción pueden ser supervisados de manera fiable. De acuerdo con la invención, también pueden verificarse las especificaciones hechas por el BIM para la utilización de un componente.

Básicamente, la al menos una antena de cuadro puede trabajar en diferentes intervalos de frecuencias y/o detectar señales de identificación de diferentes longitudes de onda. En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, la antena de cuadro puede estar diseñada para recibir y/o enviar señales de onda larga en un intervalo de longitudes de onda de 50 kHz a 500 kHz, en particular aproximadamente de 100 kHz a 250 kHz, para comunicarse con el generador de señales.

Para reducir la interferencia de señales ajenas superpuestas, la antena de cuadro puede estar configurada a este respecto para recibir y/o enviar solamente una ventana de longitudes de onda o de frecuencias relativamente estrecha, ventana de longitudes de onda o de frecuencias que está sintonizada con el generador de señales y las señales de identificación emitidas por él, es decir, que las ventanas de señal de las antenas de cuadro se determinan de tal manera que incluyan la longitud de onda o la frecuencia de la señal de identificación del generador de señales, pero estén limitadas a este respecto de forma relativamente estrecha. Por ejemplo, la antena de cuadro puede estar configurada para recibir y/o emitir solamente una o varias ventanas de señal, cada una con un ancho de ventana de menos de 50 kHz, menos de 25 kHz o menos de 10 kHz.

Los generadores de señales utilizados están diseñados ventajosamente para enviar una señal de identificación magnética o una señal de identificación con una componente de campo magnético significativa y/o para funcionar magnéticamente.

En particular, los generadores de señales pueden emitir una señal de identificación de onda larga en el intervalo de 50 kHz a 500 kHz, en particular de 100 kHz a 250 kHz.

Mediante un protocolo bidireccional inalámbrico activo, los transmisores de señales pueden emitir en este sentido paquetes de datos cortos de menos de 512 bytes como señal de identificación.

El generador de señales puede estar configurado, a este respecto, para ser bidireccional y/o funcionar bajo demanda, en particular en forma de un transceptor que puede transmitir activamente señales y recibir señales. En este sentido, el generador de señales puede comprender un acumulador de energía, por ejemplo en forma de pila o batería, para poder transmitir señales independientemente de la recepción previa. Alternativamente, sin embargo, también sería posible obtener energía de las señales recibidas y/o convertir las señales recibidas en señales de respuesta para luego poder transmitir una señal de respuesta.

Por ejemplo, el generador de señales puede estar configurado según la norma IEEE 1902.1, por ejemplo, en forma de etiqueta RuBee, cf. Visible Assets Inc.: "Home", págs. 1 a 7, XP055539814.

El generador de señales está ventajosamente configurado para comunicarse en el campo cercano con dicha antena de cuadro con un alcance de hasta 100 m o hasta 75 m o hasta 50 m o incluso hasta 25 m. Al diseñarlo como un módulo de comunicación de campo cercano con un alcance limitado, por un lado, la necesidad de energía puede reducirse considerablemente, mientras que, por otro lado, no se pueden inducir interferencias en los aparatos de comunicación fuera de la obra de construcción.

El generador de señales está ventajosamente configurado para emitir predominantemente ondas magnéticas como señal. Como resultado, la interferencia que implican los campos eléctricos puede evitarse en gran medida.

El generador de señales puede estar configurado ventajosamente en forma de un pequeño soporte para rotulación o de una etiqueta o pegatina, de modo que el generador de señales pueda adosarse fácilmente al medio de construcción respectivo, por ejemplo, pegarse o fijarse de otra manera. Dado el caso, el generador de señales también se puede encapsular en el medio de construcción respectivo, por ejemplo, en una pieza de hormigón prefabricada. Dado que el generador de señales funciona magnéticamente, las señales transmitidas y/o recibidas por el generador de señales no se ven obstaculizadas aunque estén incrustadas en el medio de construcción.

El generador de señales también se puede incrustar en un medio de construcción en forma de producto a granel, por ejemplo, en un montón de grava o arena en reserva en la obra de construcción. A este respecto, si el generador de señales está configurado lo suficientemente insensible, también puede participar en procesos de descarga, por ejemplo, cuando se entrega un montón de arena en un camión y se descarga en la obra de construcción.

La información o datos obtenidos a través de la comunicación inductiva entre el generador de señales y la antena de cuadro se utilizan de diversas maneras para supervisar y/o controlar y/o visualizar la obra de construcción. En particular, los medios de construcción identificados y determinados con respecto a su posición pueden utilizarse para controlar las máquinas de construcción, por ejemplo en el sentido en que la posición de un medio de construcción respectivo se transmite a una grúa o a un cargador, de modo que la grúa o el cargador puede acercarse automáticamente al punto de recogida.

Sin embargo, de acuerdo con la invención, los datos sobre los medios de construcción y su posición también se utilizan para supervisar y/o visualizar el progreso en la obra de construcción. Con este fin, los datos de identificación y posición obtenidos a partir de la detección de los medios de construcción en la obra de construcción se alimentan a un sistema de datos e información que otorga acceso a los datos a diversos grupos de usuarios.

Ventajosamente, en este sentido el sistema de datos e información mencionado puede configurarse para proporcionar a diferentes usuarios grupos de datos configurados de manera diferente.

Por ejemplo, para un primer grupo de usuarios se puede configurar un primer conjunto de datos que comprende esencialmente todos los datos detectados en la obra de construcción. Este primer grupo de datos puede comprender, por ejemplo, datos de información de la obra de construcción que indican qué medios de construcción están en qué lugar de la obra de construcción y en qué momento. Además, pueden ser datos de máquina, preferentemente en forma de datos en tiempo real, que proporcionan información sobre las máquinas de construcción que se encuentran en la obra de construcción, su actividad y/o posición. Además, pueden ser datos BIM, en particular datos de obras de construcción tridimensionales, así como, de manera complementaria, datos de tiempo y/o costes. Además, datos de imagen en forma de datos de cámara visuales o en forma de datos de sensor de imágenes pueden estar contenidos en el conjunto de datos mencionado para el primer grupo de usuarios. Este primer conjunto de datos para el primer grupo de usuarios mencionado puede estar destinado en particular a proveedores de sistemas, administradores de datos o diseñadores de fabricantes de máquinas de construcción.

Dicho sistema de datos e información también puede configurar un segundo grupo de datos que está destinado a un segundo grupo de usuarios diferente, pudiendo tal segundo conjunto de datos ser reducido en comparación con el primer conjunto de datos mencionado. En particular, los datos de información de la obra de construcción mencionados anteriormente, los datos BIM mencionados anteriormente y, dado el caso, los datos de imagen mencionados anteriormente pueden estar contenidos en el segundo conjunto de datos. Tal segundo conjunto de datos puede transmitirse y/o ponerse a disposición de los usuarios de un segundo grupo de usuarios, por ejemplo, los proveedores de materias de construcción tales como arena, grava, etc. y de materiales de construcción tales como componentes de hormigón, elementos de fachada y similares, así como las empresas de logística para la entrega y manipulación de los medios de construcción.

Además, puede ser útil configurar y proporcionar un tercer grupo de datos para un tercer grupo de usuarios. Los datos en este tercer grupo de datos pueden ser básicamente similares a los datos en el segundo grupo de datos, por ejemplo, que comprenden los datos de información de la obra de construcción y los datos BIM, pudiendo omitirse los datos de imagen o también incluirse. Tal tercer grupo de usuarios pueden ser, por ejemplo, planificadores de proyectos, arquitectos y planificadores de proyectos de infraestructura.

Ventajosamente, también se configura por el sistema de datos e información un cuarto grupo de datos para en particular un cuarto grupo de usuarios, pudiendo dicho cuarto grupo de datos contener ventajosamente datos de información de obra de construcción resumidos y/o generalizados y/o menos detallados, por ejemplo datos meteorológicos, de temperatura y de estado de la obra de construcción. Además, el cuarto grupo de datos puede incluir datos BIM abstractos que están configurados para su uso en aplicaciones de realidad aumentada en pantallas o gafas de realidad aumentada, en particular de tal manera que puedan ser visualizados por aplicaciones de realidad aumentada. Talos datos BIM abstractos pueden comprender, en particular, el estado actual de la edificación, por ejemplo, en qué piso se encuentra el armazón y/o si ya se ha instalado el techo y/o si ya se han instalado los elementos de la fachada, de modo que el cuarto grupo de usuarios pueda visualizar el estado actual de la edificación.

Ventajosamente, además de los datos de información de la obra de construcción resumidos y/o los datos BIM resumidos mencionados, el cuarto grupo de datos también puede contener datos reales, en particular datos de imágenes de una cámara y/o datos de sensores de imagen que también pueden estar configurados para su uso en aplicaciones de realidad aumentada. Como resultado, cuando los datos del cuarto grupo de datos son consultados por un usuario del cuarto grupo de usuarios, se pueden mostrar aplicaciones de realidad aumentada o aplicaciones de realidad mixta, es decir, mostrarse en una pantalla o en gafas de realidad aumentada.

Ventajosamente, se pueden configurar otros datos en un quinto grupo de datos para un quinto grupo de usuarios, que pueden incluir en particular los datos BIM, por ejemplo, datos de materiales y estructuras 3D que son relevantes para el derribo y para desechar los materiales utilizados. Tal grupo de datos se puede proporcionar en particular para empresas de demolición y empresas de reciclaje.

La invención se explica en detalle a continuación por medio de un ejemplo de realización preferido y dibujos correspondientes. En los dibujos, muestran:

Fig. 1: una representación esquemática de una obra de construcción, que está provista en diferentes sectores de diferentes antenas de cuadro para detectar medios de construcción ubicados en los sectores,

Fig. 2: una representación esquemática de la vinculación de la obra de construcción de la Fig. 1 a un sistema de datos e información en el que se almacenan los datos de identificación y posición obtenidos de los medios de construcción utilizados en la obra de construcción, configurados en varios conjuntos de datos y puesto a disposición de diversos usuarios de datos, y

Fig. 3: una representación esquemática de los conjuntos de datos configurados de forma diferente para diferentes grupos de usuarios del sistema de datos e información de la Fig. 2.

Como muestra la figura 1, una obra de construcción 1 en la que se está erigiendo una edificación 2, por ejemplo en forma de edificio o de casa, puede comprender de manera en sí conocida varios sectores 1a, 1b, 1c... 1n, en los que hay almacenados o se mantienen disponibles diferentes medios de construcción o se están utilizando en la edificación 2 o también se están premontando. Por ejemplo, material de construcción apilable, por ejemplo en forma de ladrillos y/o componentes de pared prefabricados, puede mantenerse disponible en un primer sector 1a de la obra de construcción. Por ejemplo, allí se pueden almacenar ladrillos o piezas de placas de yeso apiladas en palés.

Producto a granel en forma de arena, por ejemplo, se puede almacenar en un segundo sector 1b de la obra de construcción.

Producto a granel, por ejemplo en forma de grava o material similar, también se puede almacenar en otro sector 1c de la obra de construcción.

En otro sector de la obra de construcción, componentes de hormigón prefabricados, tales como una escalera, por ejemplo, se pueden mantener disponibles.

En otro sector 1n de la obra de construcción se pueden almacenar otros componentes, tales como elementos de fachada, por ejemplo, pero también elementos de construcción auxiliares, tales como piezas de encofrado o puntales de apoyo o piezas de andamiaje.

A cada uno de los medios de construcción 3 mencionados se le puede asignar en cada caso un generador de señales 4 que envía una señal de identificación que identifica el respectivo medio de construcción 3. Dicho generador de señales 4 puede estar, en este sentido, fijado al componente respectivo, pudiendo estar el generador de señales 4 respectivo incrustado suelto en el producto a granel en el caso del producto a granel descrito en los sectores 1b y 1c de la obra de construcción.

Dichos generadores de señales 4 transmiten a este respecto en cada caso una señal de identificación codificada individualmente, preferentemente corta, que identifica individualmente cada componente.

Los generadores de señales 4 están ventajosamente configurados en este sentido para funcionar magnéticamente y emitir las mencionadas señales de identificación con una componente de campo magnético significativa en el campo cercano con un alcance limitado inferior a 30 m, por ejemplo.

Los generadores de señales 4 están configurados ventajosamente como transceptores en la forma ya descrita al principio, en particular en forma de una denominada etiqueta RuBee.

Para detectar la componente magnética de las señales de identificación del generador de señales 4, pueden estar previstas antenas de cuadro 5 en la obra de construcción 1, que responden a la componente magnética de las señales y están sintonizadas con el intervalo de longitudes de onda del generador de señales 4. Por ejemplo, los generadores de señales 4 mencionados pueden transmitir en un intervalo de frecuencias de 100 a 150 kHz, estando diseñadas ventajosamente las antenas de cuadro 5 para procesar señales en una o más ventanas de longitudes de onda con un ancho de ventana relativamente estrecho. Por ejemplo, las antenas de cuadro 5 pueden estar diseñadas para responder a señales en un ancho de ventana de aproximadamente 10 kHz alrededor de la frecuencia de los generadores de señales 4.

Como muestra la figura 1, a este respecto puede estar asignada una primera antena de cuadro 5 a un acceso 6 a la obra de construcción para detectar medios de construcción 3 o los generadores de señales 4 asignados a ellos cuando se entregan en la obra de construcción 1. Si, por ejemplo, un camión que entrega medios de construcción 3 provistos de generadores de señales 4 pasa por el acceso 6 a la obra de construcción, dicha antena de cuadro 5 puede detectar las señales de los generadores de señales 4 e identificar los medios de construcción 3 que han sido traídos a la obra de construcción.

A este respecto, el acceso 6 a la obra de construcción también pueden tener asignadas varias antenas de cuadro 5, por ejemplo en cada caso a la derecha y a la izquierda y/o encima y/o debajo del paso, a fin de detectar de forma fiable medios de construcción 3 entregados.

Como alternativa o adicionalmente a una antena de cuadro de este tipo en el acceso 6 a la obra de construcción, se puede colocar una antena 5 de cuadro en los bordes o límites de la obra de construcción 1 para detectar esencialmente toda el área de la obra de construcción.

Como alternativa o adicionalmente, cada uno de los sectores 1a a 1n de la obra de construcción mencionados puede tener asignada una antena de cuadro 5 respectiva, pudiendo las antenas de cuadro 5 enmarcar en particular en cada caso los bordes del sector de la obra de construcción respectivo. Por ejemplo, las antenas de cuadro 5 mencionadas pueden colocarse en cada caso sobre el suelo o también en el suelo, cf. la figura 1.

Dichas antenas de cuadro 5 están conectadas a este respecto por un lado a un servidor central de datos e información 12, dado el caso a través de un ordenador de dirección de obra 16, para transmitir la información detectada a dicho servidor 12. Dicha información es a este respecto, por un lado, los códigos de identificación que identifican los medios de construcción 3 individuales. Por otro lado, son datos de posición que indican la posición respectiva del medio de construcción 3 detectado en la obra de construcción 1. Estos datos de posición pueden ser, por un lado, las posiciones de las distintas antenas de cuadro 5 en los distintos sectores de la obra de construcción, por ejemplo en el sentido de que en el sector 1b se sitúa un determinado medio de construcción 3. Alternativa o adicionalmente, los datos de posición también pueden ser más detallados o especificados en el sentido de que la posición de un medio de construcción 3, mejor dicho del generador de señales 4 conectado a él, se determina con más precisión con respecto a la respectiva antena de cuadro 5. Como se explicó al principio, la posición de un generador de señales 4 con respecto a la antena de cuadro 5 se puede determinar con mayor precisión a partir de la intensidad de la señal en diferentes secciones de una antena de cuadro 5, por ejemplo, en el sentido de que un generador de señales 4 se encuentra exactamente en el centro del espacio abarcado por la antena de cuadro o se sitúa a una cierta distancia del centro hacia una determinada sección de la antena de cuadro. Un equipo de evaluación de señales 8 conectado en cada caso a las antenas de cuadro 5 puede determinar esto.

Por otro lado, los generadores de señales 4 también pueden comunicarse entre sí en el sentido de un sistema de igual a igual. Para ello, por ejemplo, en una de las máquinas de construcción 9, por ejemplo, la grúa mostrada y/o la excavadora mostrada, también puede estar adosado un generador de señales 4 correspondiente y/o una antena de cuadro 5, en particular una etiqueta RuBee, como se explicó anteriormente, o un transceptor similar que pueda comunicarse directamente con otro transceptor o generador de señales.

Tal comunicación directa puede incluir, por ejemplo, que, después de la detección de un medio de construcción 3 específico en un sector 1c de la obra de construcción específico, un generador de señales 4 adosado a la máquina de construcción 9, por ejemplo, la grúa, se comunique directamente con el generador de señales 4 de un medio de construcción específico si la máquina de construcción 9 recibió instrucciones, por ejemplo, desde un ordenador principal, de que debe recoger un medio de construcción de determinado tipo en la siguiente etapa, de modo que la máquina de construcción pregunta, por así decirlo, dónde se encuentra exactamente un medio de construcción 3 con el código de identificación correspondiente.

Como muestra la figura 2, los datos de identificación y posición almacenados en el sistema central de datos e información 12 también pueden estar disponibles para diferentes grupos de usuarios, por ejemplo, enviándolos activamente en el sentido de una función push o poniéndolos a disposición para una función pulí del grupo de usuarios respectivo.

Ventajosamente, el servidor de datos e información 12 puede configurar a este respecto diferentes conjuntos de datos y/o los derechos de acceso pueden configurarse de manera diferente para diferentes grupos de usuarios.

En particular, los datos sobre los medios de construcción y su posición pueden utilizarse para supervisar y/o visualizar el progreso en la obra de construcción 1. Con este fin, los datos de identificación y posición obtenidos a partir de la detección de los medios de construcción 3 en la obra de construcción 1 pueden alimentarse a un sistema de datos e información 12 que otorga acceso a los datos a diversos grupos de usuarios.

Por ejemplo, para un primer grupo de usuarios se puede configurar un primer conjunto de datos que comprende esencialmente todos los datos detectados en la obra de construcción 1. Este primer grupo de datos puede comprender, por ejemplo, datos de información de la obra de construcción que indican qué medios de construcción 3 están en qué lugar de la obra de construcción 1 y en qué momento.

Además, pueden ser datos de máquina, preferentemente en forma de datos en tiempo real, que proporcionan información sobre las máquinas de construcción que se encuentran en la obra de construcción, su actividad y/o posición. Además, pueden ser datos BIM, en particular datos de obras de construcción tridimensionales, así como, de manera complementaria, datos de tiempo y/o costes. Además, datos de imagen en forma de datos de cámara visuales o en forma de datos de sensor de imágenes pueden estar contenidos en el conjunto de datos mencionado para el primer grupo de usuarios. Este primer conjunto de datos para el primer grupo de usuarios mencionado puede estar destinado en particular a proveedores de sistemas, administradores de datos o diseñadores de fabricantes de máquinas de construcción.

Dicho sistema de datos e información 12 también puede configurar un segundo grupo de datos que está destinado a un segundo grupo de usuarios diferente, pudiendo tal segundo conjunto de datos N₂ ser reducido en comparación con el primer conjunto de datos mencionado. En particular, los datos de información de la obra de construcción mencionados anteriormente, los datos BIM mencionados anteriormente y, dado el caso, los datos de imagen mencionados anteriormente pueden estar contenidos en el segundo conjunto de datos. Tal segundo conjunto de datos puede transmitirse y/o ponerse a disposición de los usuarios de un segundo grupo de usuarios N₂, por ejemplo, los proveedores de materias de construcción 3 tales como arena, grava, etc. y de materiales de construcción tales como componentes de hormigón, elementos de fachada y similares, así como las empresas de logística para la entrega y manipulación de los medios de construcción, cf. las figuras 2 y 3.

Además, puede ser útil configurar y proporcionar un tercer grupo de datos N3 para un tercer grupo de usuarios. Los datos en este tercer grupo de datos pueden ser básicamente similares a los datos en el segundo grupo de datos, por ejemplo, que comprenden los datos de información de la obra de construcción y los datos BIM, pudiendo omitirse los datos de imagen o también incluirse. Tal tercer grupo de usuarios pueden ser, por ejemplo, planificadores de proyectos, arquitectos y planificadores de proyectos de infraestructura.

Ventajosamente, también se configura por el sistema de datos e información un cuarto grupo de datos para en particular un cuarto grupo de usuarios N4, pudiendo dicho cuarto grupo de datos contener ventajosamente datos de información de obra de construcción resumidos y/o generalizados y/o menos detallados, por ejemplo datos meteorológicos, de temperatura y de estado de la obra de construcción. Además, el cuarto grupo de datos N4 puede incluir datos BIM abstractos que están configurados para su uso en aplicaciones de realidad aumentada en pantallas 10 o gafas de realidad aumentada, en particular de tal manera que puedan ser visualizados por aplicaciones de realidad aumentada. Talos datos BIM abstractos pueden comprender, en particular, el estado actual de la edificación, por ejemplo, en qué piso se encuentra el armazón y/o si ya se ha instalado el techo y/o si ya se han instalado los elementos de la fachada, de modo que el cuarto grupo de usuarios N4 pueda visualizar el estado actual de la edificación, cf. la figura 3.

Ventajosamente, además de los datos de información de la obra de construcción resumidos y/o los datos BIM resumidos mencionados, el cuarto grupo de datos también puede contener datos reales, en particular datos de imágenes de una cámara y/o datos de sensores de imagen que también pueden estar configurados para su uso en aplicaciones de realidad aumentada. Como resultado, cuando los datos del cuarto grupo de datos son consultados por un usuario del cuarto grupo de usuarios N4, se pueden mostrar aplicaciones de realidad aumentada o aplicaciones de realidad mixta, es decir, mostrarse en una pantalla 10 o en gafas de realidad aumentada, cf. la figura 3.

Ventajosamente, se pueden configurar otros datos en un quinto grupo de datos para un quinto grupo de usuarios N5, que pueden incluir en particular los datos BIM, por ejemplo, datos de materiales y estructuras 3D que son relevantes para el derribo y para desechar los materiales utilizados. Tal grupo de datos se puede proporcionar en particular para empresas de demolición y empresas de reciclaje, cf. las figuras 2 y 3.

En particular, el servidor de datos y/o información 12 puede realizar una comparación entre los datos de planificación y/o logística almacenados en el BIM y los datos detectados a través de las antenas de cuadro 5 y los generadores de señales 4 y evaluados por el equipo de evaluación de señales 8 con el fin de supervisar el progreso de la construcción, en particular si las etapas de construcción almacenadas en el BIM ya se han llevado a cabo realmente. La información sobre si un medio de construcción 3 específico ya ha sido utilizado en la edificación 3 puede ser particularmente útil para este propósito. Puede tratarse, por ejemplo, de la información sobre si una escalera de hormigón prefabricada específica o un elemento de fachada específico ya se ha utilizado en la edificación 2 y, en consecuencia, ha sido detectado por la antena de cuadro asignada a la edificación 2.

Los datos guardados en el servidor de datos e información 12 también pueden configurarse para la visualización de la obra de construcción 1 y/o de la edificación 2, para que se muestre en un dispositivo de visualización 10 de un grupo de usuarios respectivo. Como ya se ha explicado al principio, puede tratarse de una pantalla normal de un PC o la pantalla 10 de un dispositivo móvil tal como una tablet o también unas gafas de realidad aumentada. Ventajosamente, el servidor de datos e información 12 y/o un módulo de configuración conectado a él configura los datos previstos para la visualización de tal manera que un software de visualización instalado desde el terminal respectivo puede representar la obra de construcción 1 y, a este respecto, tenerse en cuenta la información específica acerca de la presencia y/o la posición y/o el estado de utilización del medio de construcción 3.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para el control y/o la supervisión y/o la visualización de obras de construcción (1), con un equipo de detección (11) para detectar la posición de un medio de construcción (3) en la obra de construcción (1), en donde el equipo de detección (11) presenta un generador de señales (4) que puede adosarse al medio de construcción (3) para proporcionar una señal de identificación que identifique el medio de construcción, así como un equipo de evaluación de señales (8) para recibir y evaluar la señal de identificación para determinar la posición del medio de construcción (3) en la obra de construcción (1), en donde el equipo de evaluación de señales (8) puede conectarse a una unidad de información (12) central, unidad de información (12) en la que pueden almacenarse datos de medios de construcción que indican la posición de los medios de construcción (3) en la obra de construcción (1), sobre la base de los datos de identificación y posición transmitidos,

caracterizado por que el equipo de evaluación de señales (8) presenta al menos una antena de cuadro (5) colocada en la obra de construcción (1) para recibir la señal de identificación y determinar la posición del generador de señales (4),

en donde la unidad de información (12) presenta un módulo de supervisión (16) para supervisar el progreso de la construcción sobre la base de los datos de medios de construcción (3) almacenados, estando dicho módulo de supervisión (16) configurado para comparar datos de planificación de un BIM con datos de identificación y posición de un medio de construcción (3) y para determinar a partir de la comparación si se ha llevado a cabo o no una etapa de construcción incluida en los datos de planificación del BIM.

2. Dispositivo según la reivindicación anterior, en donde el equipo de evaluación de señales (8) comprende una pluralidad de antenas de cuadro (5) que están colocadas en diferentes sectores (1a, 1b, 1c, 1n) de la obra de construcción en los que se encuentra dividida la obra de construcción (1) y que están configuradas para responder únicamente a generadores de señales (4) que se encuentran en el respectivo sector de la obra de construcción en el que está colocada la respectiva antena de cuadro.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el equipo de evaluación de señales (8) comprende al menos una antena de cuadro (5) que está dispuesta en el acceso (6) a la obra de construcción y que está configurada para detectar las señales de identificación de los generadores de señales (4) que son transportados a través del acceso (6) a la obra de construcción.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el equipo de detección de señales (8) comprende al menos una antena de cuadro (5) que está colocada sobre una edificación (2) que se va a erigir en la obra de construcción (1) y que está configurada para detectar un generador de señales que está adosado a un medio de construcción que se va a utilizar en la edificación (2).

5. Dispositivo según la reivindicación anterior, en donde varias antenas de cuadro (5) están asignadas a diferentes secciones de la edificación, en particular a diferentes plantas de la edificación, y están configuradas para responder únicamente a señales de generadores de señales (4) que para responder en la respectiva sección de la edificación en la que está dispuesta la respectiva antena de cuadro (5).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la al menos una antena de cuadro (5) está diseñada para responder únicamente a la componente magnética de una señal electromagnética y el generador de señales (4) que se puede adosar al medio de construcción (3) está configurado para funcionar magnéticamente y proporciona señales de identificación que presentan al menos una componente de onda magnética significativa.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la al menos una antena de cuadro (5) está diseñada para responder a señales de onda larga en un intervalo de longitudes de onda de 50 kHz a 500 kHz, en particular de 100 kHz a 250 kHz y únicamente a señales en una ventana de longitudes de onda estrecha con un ancho de ventana de menos de 50 kHz o menos de 25 kHz, estando el generador de señales (4) configurado para emitir señales de identificación de onda larga en un intervalo de longitudes de onda entre 50 kHz y 500 kHz, en particular de 100 kHz a 250 kHz.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el generador de señales (4) está configurado para enviar paquetes de datos cortos de menos de 512 bytes en un protocolo bidireccional inalámbrico activo y/o utilizando una dirección de protocolo de Internet.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el generador de señales (4) está configurado como módulo de comunicación de campo cercano inductivo con un alcance de señal inferior a 100 m o inferior a 50 m o inferior a 25 m.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el generador de señales (4) está configurado como transceptor y/o presenta un acumulador de energía para la generación activa de señales y/o dispone de un microprocesador con un módulo de memoria asociado y/o presenta al menos un sensor del grupo formado por sensor de temperatura, sensor de humedad, sensor de aceleración, sensor de brillo y sensor de presión.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el equipo de evaluación de señales (8) presenta medios de determinación de posición para determinar la posición de un generador de señales (4) con respecto a la antena de cuadro (5) sobre la base de la intensidad de la señal inducida en diversas secciones de la antena de cuadro.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde están previstos una pluralidad de generadores de señales (4) que están asignados a diferentes medios de construcción (3), estando los generadores de señales (4) configurados para comunicarse directamente entre sí a modo de un sistema de igual a igual.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de construcción (3) son materias de construcción que se van a utilizar en una edificación (2), tales como arena, grava o elementos de refuerzo, y/o materiales de construcción tales como elementos de fachada, componentes de hormigón, piezas de pared prefabricadas o conjuntos de suministros de construcción, y/o accesorios de construcción tales como elementos de encofrado, puntales de apoyo o piezas de andamiaje, a los cuales está adosado en cada caso un generador de señales (4).

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad de información (12) presenta medios de comunicación para transmitir y/o proporcionar a diferentes usuarios los datos de medios de construcción y/u otros datos de la obra de construcción de manera que puedan consultarlos, en donde la unidad de información (12) presenta un módulo de configuración de datos (13) para configurar diferentes conjuntos de datos para diferentes usuarios en función de los datos de medios de construcción almacenados.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad de información (12) presenta un módulo configurador de visualización (14) para configurar datos de visualización que pueden mostrarse en un equipo de visualización (10) de un usuario, en función de los datos de identificación y de posición de los medios de construcción transmitidos, en donde el módulo configurador de visualización (14) está configurado para generar datos de imagen en función de las señales de identificación detectadas por la al menos una antena de cuadro (5) y los datos de posición de un medio de construcción (3) determinados a partir de las mismas, datos de imagen que definen una imagen en cada caso actualizada de la obra de construcción (1) y/o de una edificación (2) que se va a erigir en la misma.