一种基于BIM模型和AR技术的施工系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术是一种基于BIM模型和AR技术的施工系统及其实现方法，施工系统包括BIM三维模型、自适应AR模型、AR移动终端、AR控制系统和智能互感设备；自适应AR模型与BIM三维模型采用双向连接，自适应AR模型与AR控制系统相连，AR控制系统与AR移动终端、智能互感设备相连，AR移动终端与自适应AR模型相连，所述AR移动终端与智能互感设备之间双向连接。实现方法为：建立BIM三维模型；制作自适应AR模型；BIM三维模型、自适应AR模型的互连；可视化施工系统的建立；操作。本发明专利技术有效的提高了工作效率、节省了资源、降低了成本，有利于实现可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM模型和AR技术的施工系统及其实现方法
本专利技术涉及建筑施工系统领域，尤其涉及一种基于BIM模型和AR技术的施工系统及其实现方法。
技术介绍
建筑施工系统是一个庞大的系统，从建筑的设计、施工、运行直至整个建筑的全寿命的中间，涉及的信息十分庞大。以往建筑施工作业前，施工人员需要花费大量的时间去查阅国家行业规范、设计图纸、业主单位技术规格书、设备作业指导手册等资料，在整个建筑施工过程中，也没有合适的指导信息，施工工期、成本没有合理有效的途径进行控制，建筑施工安全施工也存在各种不足。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术的不足，而提供一种基于BIM模型和AR技术的施工系统及其实现方法。本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于BIM模型和AR技术的施工系统，包括BIM三维模型、自适应AR模型、AR移动终端、AR控制系统和智能互感设备；所述自适应AR模型与BIM三维模型采用双向连接，所述自适应AR模型与AR控制系统相连，AR控制系统与AR移动终端、智能互感设备相连，所述AR移动终端与自适应AR模型相连，所述AR移动终端与智能互感设备之间双向连接。所述BIM三维模型包括建筑信息、国家行业规范和相应类型案例。所述智能互感设备包括智能眼镜、智能手环。所述AR移动终端设有互联网连接端、蓝牙连接端、电磁波接收端和GPS定位装置。上述基于BIM模型和AR技术的施工系统的实现方法，具体步骤为：S1、建立BIM三维模型将建筑信息、国家行业规范、相应类型案例的相关资料进行汇总，并建立规范的BIM三维模型；S2、制作自适应AR模型在BIM三维模型的基础上，使用JAVA、C++软件对BIM三维模型进行深化设计，制作自适应AR模型；S3、BIM三维模型、自适应AR模型的互连将BIM三维模型和自适应AR模型进行双向连接，互相关联；S4、可视化施工系统的建立自适应AR模型与连有智能互感设备的AR移动终端进行连接，自适应AR模型通过AR控制系统控制AR移动终端、智能互感设备，完成可视化施工系统的建立；S5、操作工作人员进入工作区域穿戴智能互感设备，开启AR移动终端，自适应AR模型开始接收智能互感设备的反馈信号，信号包括地理位置、生命体征、第一人称视角图像，AR控制系统的主机接收到信号后通过北斗系统三角定位技术投映在自适应AR模型中，实现现实与虚拟叠加，工作人员直接观察现实与AR模型的叠加；在自适应AR模型中设置危险区域，当施工过程中施工人员进入危险区域后，智能互感设备自动开启体征检测，如发现血压、心率的体征数值异常，智能眼镜将自动开启第一视角图像，智能手环向周围发出呼救声光信息，通过蓝牙功能拨打应急电话，同时在自适应AR模型中红色快速闪烁提示，AR移动终端发出警报声并持续检测、播报发生地点、时间、人员实时血压和心率，附近人员到达受伤人员位置可以开启智能眼镜的摄像头为AR控制系统的主机共享第一人称视角图像，可以让医生对伤者的伤情严重程度和对发生事故的位置的确认。本专利技术的有益效果是：本专利技术工作人员穿戴智能互感设备，开启AR移动终端，实现现实与虚拟叠加，工作人员直接观察现实与AR模型的叠加，通过基于BIM三维模型实现AR增强现实的可视化施工系统，可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合在一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM三维模型进行协同工作，有效的提高了工作效率、节省了资源、降低了成本，有利于实现可持续发展。附图说明图1为本专利技术的系统框图；以下将结合本专利技术的实施例参照附图进行详细叙述。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：如图1所示，一种基于BIM模型和AR技术的施工系统，包括BIM三维模型、自适应AR模型、AR移动终端、AR控制系统和智能互感设备；所述自适应AR模型与BIM三维模型采用双向连接，所述自适应AR模型与AR控制系统相连，AR控制系统与AR移动终端、智能互感设备相连，所述AR移动终端与自适应AR模型相连，所述AR移动终端与智能互感设备之间双向连接。所述BIM三维模型包括建筑信息、国家行业规范和相应类型案例。所述智能互感设备包括智能眼镜、智能手环。所述AR移动终端设有互联网连接端、蓝牙连接端、电磁波接收端和GPS定位装置。上述基于BIM模型和AR技术的施工系统的实现方法，具体步骤为：S1、建立BIM三维模型将建筑信息、国家行业规范、相应类型案例的相关资料进行汇总，并建立规范的BIM三维模型；S2、制作自适应AR模型在BIM三维模型的基础上，使用JAVA、C++软件对BIM三维模型进行深化设计，制作自适应AR模型；S3、BIM三维模型、自适应AR模型的互连将BIM三维模型和自适应AR模型进行双向连接，互相关联；S4、可视化施工系统的建立自适应AR模型与连有智能互感设备的AR移动终端进行连接，自适应AR模型通过AR控制系统控制AR移动终端、智能互感设备，完成可视化施工系统的建立；S5、操作工作人员进入工作区域穿戴智能互感设备，开启AR移动终端，自适应AR模型开始接收智能互感设备的反馈信号，信号包括地理位置、生命体征、第一人称视角图像，AR控制系统的主机接收到信号后通过北斗系统三角定位技术投映在自适应AR模型中，实现现实与虚拟叠加，工作人员直接观察现实与AR模型的叠加；在自适应AR模型中设置危险区域，当施工过程中施工人员进入危险区域后，智能互感设备自动开启体征检测，如发现血压、心率的体征数值异常，智能眼镜将自动开启第一视角图像，智能手环向周围发出呼救声光信息，通过蓝牙功能拨打应急电话，同时在自适应AR模型中红色快速闪烁提示，AR移动终端发出警报声并持续检测、播报发生地点、时间、人员实时血压和心率，附近人员到达受伤人员位置可以开启智能眼镜的摄像头为AR控制系统的主机共享第一人称视角图像，可以让医生对伤者的伤情严重程度和对发生事故的位置的确认。本专利技术中BIM三维模型是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息，借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关方提供了一个工程信息交换和共享的平台。BIM三维模型可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合在一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM三维模型进行协同工作，有效的提高了工作效率、节省了资源、降低了成本，有利于实现可持续发展。AR技术又称增强现实技术，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。本专利技术中工作人员穿戴智能互感设备，开启AR移动终端，实现现实与虚拟叠加，工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM模型和AR技术的施工系统，其特征在于，包括BIM三维模型、自适应AR模型、AR移动终端、AR控制系统和智能互感设备；所述自适应AR模型与BIM三维模型采用双向连接，所述自适应AR模型与AR控制系统相连，AR控制系统与AR移动终端、智能互感设备相连，所述AR移动终端与自适应AR模型相连，所述AR移动终端与智能互感设备之间双向连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM模型和AR技术的施工系统，其特征在于，包括BIM三维模型、自适应AR模型、AR移动终端、AR控制系统和智能互感设备；所述自适应AR模型与BIM三维模型采用双向连接，所述自适应AR模型与AR控制系统相连，AR控制系统与AR移动终端、智能互感设备相连，所述AR移动终端与自适应AR模型相连，所述AR移动终端与智能互感设备之间双向连接。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型和AR技术的施工系统，其特征在于，所述BIM三维模型包括建筑信息、国家行业规范和相应类型案例。3.根据权利要求2所述的一种基于BIM模型和AR技术的施工系统，其特征在于，所述智能互感设备包括智能眼镜、智能手环。4.根据权利要求3所述的一种基于BIM模型和AR技术的施工系统，其特征在于，所述AR移动终端设有互联网连接端、蓝牙连接端、电磁波接收端和GPS定位装置。5.一种如权利要求4所述的基于BIM模型和AR技术的施工系统的实现方法，其特征在于，具体步骤为：S1、建立BIM三维模型将建筑信息、国家行业规范、相应类型案例的相关资料进行汇总，并建立规范的BIM三维模型；S2、制作自适应AR模型在BIM三维模型的基础上，使用JAVA、C++软件对BIM三维模型进行深化设计，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦鹏，王亚军，杨晓东，廖闯，吴成成，张琼，
申请(专利权)人：中交一航局安装工程有限公司，中交第一航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12