基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法及系统技术方案

本申请涉及建筑工程定位技术领域，尤其涉及一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法及系统，其中方法包括：基于建筑施工现场创建BIM模型，并在建筑施工现场部署UWB基站；选取建筑施工现场的定位模糊区安装超声波信标；监测目标携带定位标签进入施工现场；定位标签使用UWB无线载波通信技术对监测目标进行定位生成第一定位数据；定位标签接收超声波信标发出的信号对监测目标进行补充定位生成第二定位数据；将第一定位数据、第二定位数据与BIM模型进行数据耦合，通过可视化平台实时显示监测目标所处空间位置。本申请有效解决了单纯依靠UWB定位难以完成全面覆盖，人员定位时不可避免地会有盲区存在的问题。免地会有盲区存在的问题。免地会有盲区存在的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法及系统


[0001]本申请涉及建筑工程定位
，尤其涉及一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法及系统。

技术介绍

[0002]BIM技术是一种应用于面向建筑全生命周期的可视化数据管理工具，通过对建筑全生命周期的数据整合，在建筑工程管理的过程中起到了至关重要的作用。建筑工程的施工现场常有事故发生，因此对于建筑工程的施工现场进行人员精准定位能够更为完善人员安全管控措施。
[0003]目前主要依靠UWB技术对施工现场进行覆盖从而实现人员定位，然而工程建造期在不同阶段的人员定位环境存在巨大差异，尤其处于基坑、地下室、楼体高层内部等立体环境下，单纯依靠UWB定位难以完成全面覆盖，人员定位时不可避免地会有盲区存在。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法及系统，可以解决工程建造期在不同阶段的人员定位环境存在巨大差异，尤其处于基坑、地下室、楼体高层内部等立体环境下，单纯依靠UWB定位难以完成全面覆盖，人员定位时不可避免地会有盲区存在的问题。本申请提供如下技术方案：
[0005]第一方面，本申请提供一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法，所述方法包括：
[0006]基于建筑施工现场创建BIM模型，并在所述建筑施工现场部署UWB基站；
[0007]选取所述建筑施工现场的定位模糊区安装超声波信标；
[0008]监测目标携带定位标签进入所述建筑施工现场；
[0009]所述定位标签使用UWB无线载波通信技术对所述监测目标进行初步定位，并生成第一定位数据；
[0010]所述定位标签接收所述超声波信标发出的信号对所述监测目标进行补充定位，并生成第二定位数据；
[0011]将所述第一定位数据、所述第二定位数据与所述BIM模型进行数据耦合，通过可视化平台实时显示所述监测目标所处空间位置。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述定位标签包括超声波接收器和UWB无线射频模块，所述超声波接收器用于识别所述超声波信标所发射的信号；所述UWB无线射频模块用于向所述UWB基站发送所述第一定位数据。
[0013]在一个具体的可实施方案中，所述超声波接收器将所述第二定位数据通过硬件接口传输给微处理器计算处理，随后统一由所述UWB无线射频模块发射，通过所述UWB基站接收数据并转发至核心服务器进行位置计算。
[0014]在一个具体的可实施方案中，所述超声波信标与所述UWB基站的位置信息映射在
所述BIM模型对应的位置上，并能够做显示或者隐藏。
[0015]在一个具体的可实施方案中，所述定位标签与根据管理系统中录入的施工人员信息绑定，所述监测目标的所述施工人员信息实时显示在所述BIM模型上的具体空间位置。
[0016]在一个具体的可实施方案中，基于施工进度部署多个所述UWB基站和所述超声波信标。
[0017]在一个具体的可实施方案中，所述超声波信标带有特征编码。
[0018]第二方面，本申请提供一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位系统，采用如下的技术方案：
[0019]一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位系统，包括：
[0020]模型创建模块，用于基于建筑施工现场创建BIM模型，并在所述建筑施工现场部署UWB基站；
[0021]信标安装模块，用于选取所述建筑施工现场的定位模糊区安装超声波信标；
[0022]定位标签模块，用于监测目标携带定位标签进入所述建筑施工现场；
[0023]初步定位模块，用于所述定位标签使用UWB无线载波通信技术对所述监测目标进行初步定位，并生成第一定位数据；
[0024]补充定位模块，用于所述定位标签接收所述超声波信标发出的信号对所述监测目标进行补充定位，并生成第二定位数据；
[0025]数据耦合模块，用于将所述第一定位数据、所述第二定位数据与所述BIM模型进行数据耦合，通过可视化平台实时显示所述监测目标所处空间位置。
[0026]第三方面，本申请提供一种电子设备，所述设备包括处理器和存储器；所述存储器中存储有程序，所述程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法。
[0027]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有程序，所述程序被处理器执行时用于实现如权利要求1至7任一项所述的一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法。
[0028]综上所述，本申请的有益效果至少包括：引入带有特征编码的超声波信标进行盲区补充定位，得以尽可能全面覆盖施工现场。能够解决工程建造期在不同阶段的人员定位问题，同时兼顾定位精度与成本控制。
[0029]通过UWB无线载波通信技术实现初步定位，利用编码超声波信标补充UWB定位盲区，依靠核心服务器将监测目标的定位信息与BIM模型进行数据耦合并分析监测目标所处位置，通过可视化平台可实时显示监测目标所处空间位置；可以解决工程建造期在不同阶段的人员定位环境存在巨大差异，尤其处于基坑、地下室、楼体高层内部等立体环境下，单纯依靠UWB定位难以完成全面覆盖，人员定位时不可避免地会有盲区存在的问题。
[0030]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0031]图1是本申请一个实施例提供的基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法的流程示意图。
[0032]图2是本申请一个实施例提供的基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法的举例示意图。
[0033]图3是本申请一个实施例提供的基于BIM平台的超声波和UWB融合定位系统的结构框图。
[0034]图4是本申请一个实施例提供的基于BIM平台的超声波和UWB融合定位的电子设备的框图。
[0035]附图标记：310、模型创建模块；320、信标安装模块；330、定位标签模块；340、初步定位模块，350、补充定位模块；360、数据耦合模块。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
[0037]首先，对于本申请所涉及的若干名词进行介绍。
[0038]超宽带技术UWB(Ultra Wideband)，是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术，即不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术，适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC的规定，从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB所使用的频率范围。
[0039]BIM平台，就是对某项建筑工程的各项相关信息数据进行采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法，其特征在于，所述方法包括：基于建筑施工现场创建BIM模型，并在所述建筑施工现场部署UWB基站；选取所述建筑施工现场的定位模糊区安装超声波信标；监测目标携带定位标签进入所述建筑施工现场；所述定位标签使用UWB无线载波通信技术对所述监测目标进行初步定位，并生成第一定位数据；所述定位标签接收所述超声波信标发出的信号对所述监测目标进行补充定位，并生成第二定位数据；将所述第一定位数据、所述第二定位数据与所述BIM模型进行数据耦合，通过可视化平台实时显示所述监测目标所处空间位置。2.根据权利要求1所述的基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法，其特征在于，所述定位标签包括超声波接收器和UWB无线射频模块，所述超声波接收器用于识别所述超声波信标所发射的信号；所述UWB无线射频模块用于向所述UWB基站发送所述第一定位数据。3.根据权利要求2所述的基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法，其特征在于，所述超声波接收器将所述第二定位数据通过硬件接口传输给微处理器计算处理，随后统一由所述UWB无线射频模块发射，通过所述UWB基站接收数据并转发至核心服务器进行位置计算。4.根据权利要求1所述的基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法，其特征在于，所述超声波信标与所述UWB基站的位置信息映射在所述BIM模型对应的位置上，并能够做显示或者隐藏。5.根据权利要求1所述的基于BIM平台的超声波和UWB融合定位方法，其特征在于，所述定位标签与根据管理系统中录入的施工人员信息绑定，所述监测目标的所述施工人员信息实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥宏超，包元锋，丁雅静，何雨衡，张守亮，李芸莹，
申请(专利权)人：苏州思萃融合基建技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：