一种基于BIM的无人机巡检系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIM的无人机巡检系统，涉及高速公路建造技术领域。包括无人机巡检模块和中控室，所述中控室内设有BIM管理平台，所述BIM管理平台连接有数据管理模块和BIM可视化模块，所述无人机巡检模块通过无线传输模块与数据管理模块相连接；所述中控室内设有控制模块，所述控制模块通过无线传输模块与无人机巡检模块相连接；所述无人机巡检模块包括有无人机机体，所述无人机机体包括旋翼动力机构，所述控制模块与旋翼动力机构相连接，所述无人机机体上设有精准定位模块和影像采集模块。本发明专利技术的有益效果在于：可以实现高速公路桥墩建造进度的智能化管理。桥墩建造进度的智能化管理。桥墩建造进度的智能化管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的无人机巡检系统


[0001]本专利技术主要涉及高速公路建造
，具体是一种基于BIM的无人机巡检系统。

技术介绍

[0002]高速公路建设具有单件性、流动性、露天作业、参建方多、工序交叉复杂、信息量大等特点，具体表现为工程项目战线长、进度控制难度大等问题。当前高速公路建设管理方法多为传统的静态管理手段，存在着信息传递延迟、收集统计不及时等问题，导致信息反馈速度滞后于高速公路建设进度，不能及时发现进度问题，严重浪费人力资源和成本。
[0003]在对相关主题的检索中，专利ZL202120675102.9公开了一种基于GIS+BIM的机场辅助无人机选址系统，包括无人机机体、动力设备、精准定位模块、地理影像采集模块和地理信息构建模块，无人机机体便于搭载精准定位模块、地理影像采集模块，动力设备位于无人机机体的内部用于提供动力进行飞行，精准定位模块通过无人机机体进行搭载便于采集定位数据从而得到可辅助于机场选址过程的精准定位数据。并将采集的数据信息传输到地理信息构建模块内，通过地理信息构建模块中的选址建模计算机与GIS+BIM构建模块对选址地区的三维模型重建得出机场布设在地区内的挖填方量，通过挖填方量的最优排选，使得选址较为简单，更为合理，降低成本以及提高建设效率。
[0004]通过GIS+BIM的结合，能够对工程建设实现三维模型信息输出，提高建设信息管理效率，但是应用于高速公路建设，依然无法有效解决工程项目战线长、进度控制难度大的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的就是为了克服当前高速公路建设过程中进度信息明显滞后、管理数据难以实现即时更新与共享、智能化程度低的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现，硬件装置与软件分析系统包括：
[0007]无人机巡检模块：巡检装置集成无人机、视觉传感器、信号传输装置。
[0008]无线传输模块和数据管理模块：由基站和云平台组成，用于传输和接收由巡检装置采集的高速公路施工现场数据。
[0009]BIM管理平台：通过BIM和GIS软件，形成满足项目管理要求的高速公路三维数字模型，软件分析系统可实现对于无人机现场采集图像的分析，构建基于现场实拍数据的实景三维模型；将实景三维模型与基于BIM和GIS软件的三维数字模型进行比对，生成进度完成情况。
[0010]中控室：用户端包括监控中心大屏和手机移动端，可实时查看进度执行情况。
[0011]所述的巡检模块，无人机应为多旋翼无人机，满足根据业务需要搭载多种类型负载的要求，同时要求无人机具有实现自动避障、沿规划飞行路径自主飞行、自主调整飞行姿态，云台角度、拍摄距离的能力。
[0012]所述的视觉传感器为多个高精度相机，相机需要根据任务需要满足拍照精度的要
求。
[0013]所述的信号传输装置采用无线信号传输装置，需要满足调制方式、功率、整机重量、输出接口、频率、支持高速移动，移动速度、延时的要求。
[0014]信息传输与储存系统采用低功耗网络设计，利用NB无线传感组网方式实现组网，信息传输与储存系统端到云之间消息传递采用缓存机制，云端将未送达的信息进行缓存，择机自动推送以保证通信可靠。
[0015]所述的三维模型应采用通用的BIM和GIS软件，BIM软件包括：GIS软件包括：，所建立的三维模型必须满足工程建设进度管理颗粒度要求，同时赋予BIM构件时间参数，形成构件级施工计划。
[0016]所述的软件分析系统，具备基于无人机巡检拍摄的视觉文件生成实景三维模型的功能，同时可以将实景三维模型与三维数字模型进行比对，得出进度完成情况并在管理平台中进行展示。
[0017]对比现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术涉及的无人机自动巡检装备和GIS、BIM数据融合并智能化处理技术，适用于当前高速公路建设进度智能化管理，可以实现高速公路桥墩建造进度的智能化管理，可以实时采集施工现场进度信息，与预定进度比对，并同步反映至管理平台终端，具有良好的使用和推广价值。
附图说明
[0019]附图1是本专利技术工作原理图；
[0020]附图2是本专利技术工作流程图。
具体实施方式
[0021]结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
[0022]一种基于BIM的无人机巡检系统，包括无人机巡检模块和中控室，所述中控室内设有BIM管理平台，所述BIM管理平台连接有数据管理模块和BIM可视化模块，所述无人机巡检模块通过无线传输模块与数据管理模块相连接；
[0023]无人机巡检模块：巡检装置集成无人机、视觉传感器、信号传输装置。其中，由于高速公路高度较高，无人机机体设有自动避障系统，减少撞击损坏，而且其影像采集模块能够进行倾斜摄像。
[0024]无线数据传输模块：由基站和云平台组成，用于传输和接收由巡检装置采集的高速公路施工现场数据。
[0025]BIM管理模块能够将无人机巡检的数据进行平台上传，具体地，将BIM设计模型上传并进行轻量化存储，对模型进行管理，包括版本更新、删除、浏览；同时对基于BIM管理平台生成的功能数据包进行平台上传，并进行数据与对应模型的绑定。
[0026]三维数字模型：通过Revit和ArcGIS Desktop软件，形成满足项目管理要求的高速公路三维数字模型。
[0027]分析系统：基于同筑云平台开发。
[0028]如上所述的巡检装置，无人机为多旋翼无人机，满足根据业务需要搭载多种类型负载的要求，有效负载1.0kg以上；自动避障系统为多方向避障；续航时间40分钟；具备航线规划、姿态调整，云台角度调整功能；
[0029]所述的视觉传感器为多个高精度相机，相机需要根据任务需要满足拍照精度的要求，相机主摄像素数2000万，相机内置128G储存卡。。
[0030]所述的信号传输装置采用无线信号传输装置，采用COFDM调制方式，功率为500mw，整机重量为500g，输出接口采用AV/BNC；频率选定为公安频率336
‑
344MHz，并可宽限到300
‑
800MHz，支持高速移动，移动速度大于50km/h；延时小于200ms。
[0031]作为优化，信息传输与储存系统采用低功耗网络设计，利用NB无线传感组网方式实现组网。
[0032]作为优化，所述的三维模型采用BIM软件建立，BIM软件采用Revit 2021，模型颗粒度达到LOD400，同时将预定的进度计划赋予BIM模型。
[0033]作为优化，所述的用户端配备GIS地图，GIS软件采用ArcGIS，用以展示高速公路桥墩在地里空间上的分布和位置。
[0034]作为优化，所述的分析系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的无人机巡检系统，包括无人机巡检模块和中控室，其特征在于：所述中控室内设有BIM管理平台，所述BIM管理平台连接有数据管理模块和BIM可视化模块，所述无人机巡检模块通过无线传输模块与数据管理模块相连接；所述中控室内设有控制模块，所述控制模块通过无线传输模块与无人机巡检模块相连接；所述无人机巡检模块包括有无人机机体，所述无人机机体包括旋翼动力机构，所述控制模块与旋翼动力机构相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张栋樑，李长胜，郭佳佳，高少飞，高伟，
申请(专利权)人：中建二局第三建筑工程有限公司上海同筑信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：