一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统及工作方法技术方案

技术编号:32212305 阅读:26 留言:0更新日期:2022-02-09 17:18
本发明专利技术公开了一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统及工作方法,属于BIM以及污染土壤修复领域,系统通过移动平台在施工前进入污染土壤区域,扫描获取该区域内真实空间分布的点云数据,通过BIM建模模块将点云数据处理得到用于表示污染土壤区域内真实空间分布的有色的BIM模型;并将施工设备如挖掘机、装载机的模型合入BIM模型中,并在BIM模型中将待修复的土壤划分为多个施工单元以指导施工设备的施工动作;将施工设备分为车体和远程驾驶舱,通过远程驾驶舱直观地显示修复现场的施工情况、控制施工设备的施工动作。本发明专利技术在远程驾驶舱内低时延、高码率地感知机械周围场景,在提高挖掘机驾驶员安全性的同时,减少污染物对工人健康的影响,提升工作效率。提升工作效率。提升工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统及工作方法


[0001]本专利技术属于BIM以及污染土壤修复
,更具体地,涉及一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统及工作方法。

技术介绍

[0002]目前,面向污染土壤修复的方法主要有掩埋、植物修复、生物修复、土壤淋洗、固化稳定化以及各种集成修复技术。无一例外上述技术均需要通过使用挖掘机和装载机等工程机械对土壤进行处理。而往往污染土壤修复现场是一个密闭的环境,因为污染物的挥发,使得现场空气中掺杂着大量有毒有害气体,驾驶员需要实地在机械内进行控制,对污染土壤操作。但是,有毒物质会极大的地损害挖掘机驾驶员身体健康,此外,挖掘机驾驶员在密闭环境中进行土壤修复过程中,由于挖掘产生的粉尘和修复导致的烟雾,影响了视觉传感器的感知。因此对于挖掘机的远程遥控驾驶,具有巨大的研究价值。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统及工作方法,其目的在于,通过构建BIM模型来还原真实场景,在仿真场景中远程遥控挖掘机和装载机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统,其特征在于,包括:移动平台、BIM建模模块、BIM模型完善模块、施工设备、车载环境感知模块、车身状态感知模块、车载数据处理模块和数据传输模块,其中,所述移动平台用于在施工前进入污染土壤区域,扫描获取该区域内真实空间分布的点云数据,并传输至BIM建模模块;所述BIM建模模块用于将所述点云数据处理得到用于表示污染土壤区域内真实空间分布的有色的BIM模型,以及在所述有色的BIM模型中标定施工所需信息;所述BIM模型完善模块用于将施工设备的模型合成入所述有色的BIM模型中,并在所述有色的BIM模型中将待修复的土壤划分为多个施工单元,所述施工单元是施工设备单次动作能够完成施工的区域;所述施工设备包括车体和远程驾驶舱,所述车体上搭载有车载环境感知模块、车身状态感知模块、车载数据处理模块、数据传输模块和控制器,所述车载环境感知模块用于生成车体的施工装置与环境交互的第二点云数据,并将所述第二点云数据传输至车载数据处理模块;所述车身状态感知模块用于测量车体自身的状态信息并传输至车载数据处理模块和数据传输模块;所述车载数据处理模块用于对所述第二点云数据去雾后构建车体的施工装置与环境交互的点云图像;还用于加载所述BIM模型完善模块处理后的BIM模型,将所述车体自身的状态信息导入所述BIM模型中的施工设备的模型中,实现施工设备的模型与真实的施工设备实时同步位姿;还用于将所述BIM模型中划分的施工单元信息和所述施工所需信息传输至所述控制器;还用于将所述点云图像和同步位姿后的BIM模型的图像数据传输至数据传输模块;所述数据传输模块用于将所述点云图像、所述同步位姿后的BIM模型的图像数据、所述车体自身的状态信息发送给远程驾驶舱,以及接收远程驾驶舱发送的控制指令,并将控制指令传输至所述控制器;所述控制器用于根据所述控制指令、所述施工单元信息和所述施工所需信息,控制车体及车体上施工装置的运动状态;所述远程驾驶舱设置于所述污染土壤区域以外的地方,用于人机交互,接收并显示所述点云图像、所述BIM模型的图像数据、所述车体自身的状态信息构成的修复现场实时画面,驾驶员根据修复现场实时画面下发用于控制施工设备动作的控制指令。2.如权利要求1所述的一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统,其特征在于,所述移动平台搭载有三维激光雷达和深度相机,所述三维激光雷达用于扫描获取所述污染土壤区域内真实空间分布的激光点云数据,并将所述激光点云数据传输至BIM建模模块;所述深度相机用于扫描获取所述污染土壤区域内的颜色信息,并将颜色信息标定在第一点云数据上,并将所述第一点云数据传输至BIM建模模块。3.如权利要求2所述的一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统,其特征在于,所述BIM建模模块用于将所述激光点云数据处理得到用于表示污染土壤区域内真实空间分布的初始的BIM模型,以及将所述第一点云数据中的颜色信息按照污染土壤区域内真实空间内颜色分布加载在所述初始的BIM模型,生成有色的BIM模型。
4.如权利要求1所述的一种基于BIM的污染土壤修复多机遥操作系统,其特征在于,所述施工所需信息包括:拟修复的土壤区域、土壤修复装...

【专利技术属性】
技术研发人员:周诚王如斌骆汉宾尤轲卢吉
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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