【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及筑工程施工，具体涉及一种利用激光扫描仪辅助机电bim综合管线深化的方法。
技术介绍
1、是一种基于数字化仿真的建筑信息模型技术，用于对建筑项目的全生命周期进行全面管理和优化，bim技术将二维的图纸信息转化为三维的立体实物图形，使得建筑项目的整个设计、施工、运营过程都能够在三维模型中进行可视化展现。通过bim技术，建筑师、工程师和业主可以直观地理解设计意图、空间布局和复杂结构，从而更准确地表达和交流设计思想。
2、随着建筑行业的发展，利用建筑信息模型(bim)进行设计和施工的需求日益增加。bim技术可以有效地集成各种建筑系统，包括机电(mep)管线，以提高施工效率和质量。然而，在实际施工过程中，存在着实际现场情况与bim模型之间的差异，特别是在机电管线的深化设计和综合排布方面。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种利用激光扫描仪辅助机电bim综合管线深化的方法，解决在实际施工过程中，存在着实际现场情况与bim模型之间的差异的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种利用激光扫描仪辅助机电bim综合管线深化的方法，包括以下步骤:
4、步骤一、根据建筑施工图纸，完成对施工建筑结构的初版bim模型的构建；
5、步骤二、采用三维激光扫描仪对施工现场的建筑结构实体进行三维激光扫描，获取施工现场建筑结构实体的点云数据；
6、步骤三、将获取的点云数据基于视觉追踪技术进行全自动点
7、步骤四、对施工现场建筑结构点云拼接数据进行检查和优化，消除点云间的误差，得到优化后的点云拼接数据；
8、步骤五、采用点云运行引擎对优化后的点云拼接数据进行读取，生成对应的施工现场建筑结构点云模型；
9、步骤六、通过建筑的坐标控制点，将点云模型与初版bim模型坐标换算成一致；
10、步骤七、点云模型和初版bim模型进行碰撞检测，利用点云数据转换至初版bim模型中，检查初版bim模型中建筑结构与施工现场建筑结构之间的差异性，确定初版bim模型中建筑结构需要修改的结构内容，对初版bim模型建筑结构修改获得现场土建bim模型；
11、步骤八、将现场土建bim模型与机电各系统之间进行碰撞检测，并根据碰撞结构，对现场土建bim模型进行修改，根据机电管线的深化设计和综合排布，生成最终的机电管线bim模型，并根据机电管线bim模型对施工现场建筑结构的机电管线进行施工。
12、作为本专利技术进一步的方案：在对施工现场建筑结构进行三维激光扫描前，首先获取历史建筑施工数据，所述历史建筑施工数据包括历史建筑设计数据以及历史建筑施工现场数据；对所述历史建筑设计数据进行bim建模，获得历史bim模型数据；对所述历史建筑施工现场数据以及历史bim模型数据进行比对预处理，获得历史bim差异数据；构建bim差异预测模型，并利用所述历史建筑施工数据以及历史bim差异数据进行训练，获得训练完成的bim差异预测模型；获取当前的建筑施工现场对应的当前建筑设计数据，并依据所述训练完成的bim差异预测模型，计算获得预测bim差异数据；构建bim差异分析模型，并利用所述bim差异分析模型提取影响bim差异关键特征信息，依据所述提取的影响bim差异关键特征信息，利用三维激光扫描仪对当前建筑施工现场的建筑结构实体相应位置进行扫描。
13、作为本专利技术进一步的方案：在现场建筑结构实体扫描中，相邻两个扫描点之间的间距为8-10米，且间距精度范围保持在±2mm以内。
14、作为本专利技术进一步的方案：所述全自动点云拼接步骤中，通过视觉增强和惯导技术实时对连续两个扫描点间的点云进行自动拼接。
15、作为本专利技术进一步的方案：所述对优化后的点云拼接数据进行读取步骤中，基于revit软件将点云拼接数据导入，对模型进行修改，使模型与现场一致，修改采用内建模型的方式，用于分析修改内容，并对有利及不利偏差进行添加材质颜色进行区分。
16、作为本专利技术进一步的方案：所述生成对应的施工现场建筑结构点云模型步骤中，通过徕卡cloudworx点云扩展插件的干涉检查功能，对点云数据和点云模型进行碰撞检测，通过碰撞检测结果，对点云数据进行删改调整。
17、作为本专利技术进一步的方案：所述初版bin模型的构建具体步骤为：
18、收集若干数量的历史与施工建筑结构相近建筑结构数据集；通过将收集的建筑结构数据集输入到预训练的卷积神经网络模型中，提取建筑结构数据中的特征表示，将特征表示转化为特征向量；使用扩散模型针对特征向量设计特定的扩散网络，并结合三维扫描识别模型生成can网络训练调整建筑结构生成模型；将要施工的建筑结构特征以文本的形式输入建筑结构生成模型，并通过建筑结构生成模型生成施工建筑结构的初版bim模型。
19、作为本专利技术进一步的方案：所述can网络训练调整建筑结构生成模型具体方法为：can网络训练包括生成模块和判别模块，生成模块将扩散模型作为初始生成器，并通过反复训练和优化，生成建筑结构模型，判别模块以训练完成的建筑结构模型作为基础，用于判别真实建筑结构和生成建筑结构模型的区别，通过反复训练生成模块和判别模块，并根据判别模块的反馈对生成模块进行调整，生成模块逐渐学习生成施工建筑结构的初版bim模型。
20、作为本专利技术进一步的方案：所述将点云模型与初版bim模型坐标换算成一致具体流程为：首先将建筑坐标通过公式反算转换得到城市坐标，其次再将得到的城市坐标靶点与bim坐标进行转换，得出现场靶点在模型中的位置。
21、作为本专利技术进一步的方案：所述将建筑坐标通过公式反算转换得到城市坐标具体为：确定建筑坐标系的原点在城市坐标系中的坐标(x0,y0)以及建筑坐标系的纵轴在城市坐标系中的坐标方位角α；设定已知p点在城市坐标系中的坐标为(xp,yp)，其对应的建筑坐标系中的坐标(xp',yp')可通过以下公式计算：
22、xp'＝(xp-x0)*cosα+(yp-y0)*sinα
23、yp'＝-(xp-x0)*sinα+(yp-y0)*cosα。
24、本专利技术的有益效果：
25、(1)对施工现场的建筑结构实体进行三维激光扫描，通过使用专业的三维激光扫描仪，可以快速准确地获取建筑现场的点云数据；然后，根据建筑的坐标控制点，将点云模型与初版bim模型的坐标进行换算，使它们达到一致，并进行比较和分析；通过对比分析，发现实际现场建筑结构与初版bim模型中建筑结构之间存在的差异，并确定需要对初版bim模型进行修改的结构内容。
26、(2)对通过三维激光扫描仪扫描出的点云模型和初版bim模型进行碰撞检测，利用点云数据转换至初版bim模型中，可以检查初版bim模型结构与现场结构之间的差异性；通过进行碰撞检测，发现潜在的冲突和问题，并确定模型需要修改的部分，这一步可以减少施工过程中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，在对施工现场建筑结构进行三维激光扫描前，首先获取历史建筑施工数据，所述历史建筑施工数据包括历史建筑设计数据以及历史建筑施工现场数据；对所述历史建筑设计数据进行BIM建模，获得历史B I M模型数据；对所述历史建筑施工现场数据以及历史B I M模型数据进行比对预处理，获得历史B I M差异数据；构建B I M差异预测模型，并利用所述历史建筑施工数据以及历史BIM差异数据进行训练，获得训练完成的BIM差异预测模型；获取当前的建筑施工现场对应的当前建筑设计数据，并依据所述训练完成的B I M差异预测模型，计算获得预测B I M差异数据；构建BIM差异分析模型，并利用所述BIM差异分析模型提取影响BIM差异关键特征信息，依据所述提取的影响BIM差异关键特征信息，利用三维激光扫描仪对当前建筑施工现场的建筑结构实体相应位置进行扫描。
3.根据权利要求2所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深
4.根据权利要求1所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，所述全自动点云拼接步骤中，通过视觉增强和惯导技术实时对连续两个扫描点间的点云进行自动拼接。
5.根据权利要求1所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，所述对优化后的点云拼接数据进行读取步骤中，基于Rev i t软件将点云拼接数据导入，对模型进行修改，使模型与现场一致，修改采用内建模型的方式，用于分析修改内容，并对有利及不利偏差进行添加材质颜色进行区分。
6.根据权利要求1所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，所述生成对应的施工现场建筑结构点云模型步骤中，通过徕卡CloudWorx点云扩展插件的干涉检查功能，对点云数据和点云模型进行碰撞检测，通过碰撞检测结果，对点云数据进行删改调整。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，所述初版BI N模型的构建具体步骤为：
8.根据权利要求7所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，所述CAN网络训练调整建筑结构生成模型具体方法为：CAN网络训练包括生成模块和判别模块，生成模块将扩散模型作为初始生成器，并通过反复训练和优化，生成建筑结构模型，判别模块以训练完成的建筑结构模型作为基础，用于判别真实建筑结构和生成建筑结构模型的区别，通过反复训练生成模块和判别模块，并根据判别模块的反馈对生成模块进行调整，生成模块逐渐学习生成施工建筑结构的初版B I M模型。
9.根据权利要求7所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，所述将点云模型与初版B I M模型坐标换算成一致具体流程为：首先将建筑坐标通过公式反算转换得到城市坐标，其次再将得到的城市坐标靶点与B I M坐标进行转换，得出现场靶点在模型中的位置。
10.根据权利要求9所述的一种利用激光扫描仪辅助机电BIM综合管线深化的方法，其特征在于，所述将建筑坐标通过公式反算转换得到城市坐标具体为：确定建筑坐标系的原点在城市坐标系中的坐标(X0,Y0)以及建筑坐标系的纵轴在城市坐标系中的坐标方位角α；设定已知P点在城市坐标系中的坐标为(Xp,Yp)，其对应的建筑坐标系中的坐标(Xp',Yp')可通过以下公式计算：
...【技术特征摘要】
1.一种利用激光扫描仪辅助机电bim综合管线深化的方法，其特征在于，包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种利用激光扫描仪辅助机电bim综合管线深化的方法，其特征在于，在对施工现场建筑结构进行三维激光扫描前，首先获取历史建筑施工数据，所述历史建筑施工数据包括历史建筑设计数据以及历史建筑施工现场数据；对所述历史建筑设计数据进行bim建模，获得历史b i m模型数据；对所述历史建筑施工现场数据以及历史b i m模型数据进行比对预处理，获得历史b i m差异数据；构建b i m差异预测模型，并利用所述历史建筑施工数据以及历史bim差异数据进行训练，获得训练完成的bim差异预测模型；获取当前的建筑施工现场对应的当前建筑设计数据，并依据所述训练完成的b i m差异预测模型，计算获得预测b i m差异数据；构建bim差异分析模型，并利用所述bim差异分析模型提取影响bim差异关键特征信息，依据所述提取的影响bim差异关键特征信息，利用三维激光扫描仪对当前建筑施工现场的建筑结构实体相应位置进行扫描。
3.根据权利要求2所述的一种利用激光扫描仪辅助机电bim综合管线深化的方法，其特征在于，在现场建筑结构实体扫描中，相邻两个扫描点之间的间距为8-10米，且间距精度范围保持在±2mm以内。
4.根据权利要求1所述的一种利用激光扫描仪辅助机电bim综合管线深化的方法，其特征在于，所述全自动点云拼接步骤中，通过视觉增强和惯导技术实时对连续两个扫描点间的点云进行自动拼接。
5.根据权利要求1所述的一种利用激光扫描仪辅助机电bim综合管线深化的方法，其特征在于，所述对优化后的点云拼接数据进行读取步骤中，基于rev i t软件将点云拼接数据导入，对模型进行修改，使模型与现场一致，修改采用内建模型的方式，用于分析修改内容，并对有利及不利偏差进...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟强，鲍尚玉，沈振，尹生龙，何友生，唐世龙，杨占宝，王庆铎，吴明岩，王惠连，鲁斌，吕长胜，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。