【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及施工检测，尤其涉及一种基于施工方案的施工风险确定系统及方法。
技术介绍
1、现代化的工厂，地下管线种类多，并且管线分布位置复杂。当需要进行地下施工时，经常发生地下管线被破坏，或者管线阻碍施工的情况。当发生这些情况时，需要工人进行修复、或者重新施工、或者修改施工计划等。即当对地下管线与当前施工的相关性不清楚时，施工遇到的阻碍较多。具体地，在真实施工之前，施工单位除了需要沟槽开挖的起点和终点以及深度之外，更需要准确了解地下预留管线的位置，尤其是每个具体位置的埋深。这是因为实际真实工厂地下的管线会随着地形条件布设，并非规则排布，埋深也并不规则，如果根据某个埋深数据直接进行开挖，会有挖断光纤等风险。因此，为了减少此类现象的发生，在施工之前，更倾向于通过建立三维模拟场景的方式来判断当前施工计划与地下管线的相关性，判断地下管线对当前施工计划是否存在阻碍，这样有利于提前针对地下管线的分布特征来设置施工计划，从而使得施工过程能够顺利进行。
2、对于孪生工厂而言，其包括真实的实体工厂和与其完全一致的三维模拟工厂。当需要针对地下进行施工时，通过三维模拟场景更有利于对施工障碍进行提前判断。但是，虽然地下管线的分布是已知的，如何精准地判断施工工程与地下管线的关系并得到恰当的施工方案，也是难以解决的技术问题。针对相关施工方案中易发生风险的施工位置，现有技术的系统不能给出准确的提醒信息，导致即使建立了有效的施工方案，也容易出现施工不到位的情况。如何设计出高精度的施工方案以及如何结合施工方案进行施工风险的准确预测是现有技术急需解决的
3、中国专利申请cn109242827a公开了一种电力电缆线路与地下管沟的碰撞检测的方法，首先利用参数化建模方法构建电力电缆线路以及地下管沟的三维空间模型，然后根据电力电缆线路三维空间模型生成安全框，最后构建三维场景，进行电力电缆线路与地下管沟的碰撞检测。该专利通过引入安全框快速有效地计算出电缆电力线路与地下管沟之间的碰撞检测，同时高亮显示出电缆电力线路与地下管沟之间的碰撞焦点，能够直观地观察到电缆电力线路与地下管沟之间的碰撞位置。
4、但是该专利的缺陷在于：电缆线路包含多种铺设方式，并且地下管沟的走向、外径、与电缆最小距离的规定各不相同，导致在进行碰撞计算时，数据计算量大，甚至需要外部的辅助计算。对于施工方来说，如何缩短施工工期、如何快速得出施工方案是首先需要解决的问题。由于高计算量的缺陷，在施工方在给出一个预设方案后，需要等待较长时间该系统才能对施工方案的可行性做出评判。因此，该专利没有被广泛推广和使用。
5、此外，该专利还不能够生成相对应的剖视图、碰撞点集以及相关施工坐标、参数，导致无法给施工的可行性提供有效的数据支撑。若在施工时被未预测到的地下部件阻碍了施工的便利性，该施工工程容易发生延期，并且导致施工成本增加。
6、中国专利申请cn115774917a公开了一种地下管线三维碰撞检测方法、装置、设备和存储介质。该方法包括：获取各条地下管线的尺寸数据，根据尺寸数据，确定各条地下管线之间的碰撞点；构建包含碰撞点的预定范围内的各条地下管线的管线剖面图；根据管线剖面图，调整在预定范围内的各条地下管线的尺寸数据，直至各条地下管线之间不存在碰撞点。虽然该专利用于地下管线施工后，可以对形成的三维模型中碰撞数据出现错误的地方进行修改，但是该专利不能用于需要高效碰撞判断以及剖视图生成的施工过程中，碰撞计算过程也比较复杂。该专利还未考虑地下管线的弯折以及与施工范围的关系，导致该专利仅适用于碰撞检测，而不能用于为施工工程通过数据支持。
7、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
1、现有技术中，通过三维模拟场景判断施工方案与当前已有建筑物的施工风险。其缺陷在于：(1)三维模拟场景与现实结构不一致，导致在三维场景中判断不存在施工风险，但是施工工人在施工过程中依然出现了施工事故；(2)在三维场景中，通过将每一个虚拟建筑物与施工方案进行风险测试，计算机的计算量大，计算时间长。现有技术已经出现通过多次碰撞检测的分步检测方式来对实际工程作业中的风险进行预先分析。例如，公开号为cn105469406a的专利文献公开了一种基于包围盒与空间划分的虚拟物体碰撞检测方法，首先对两个不规则的虚拟物体进行虚拟物体碰撞预检测，随后对待检测区域进行区域分割，并在待检测区域划分好的各个子区域中进行相交测试，利用代表移动中的虚拟物体的点向量集合以及代表当前不需要装配的虚拟物体的三角面，进行虚拟物体碰撞检测：若相交，则两个虚拟物体发生碰撞，否则不发生碰撞。然而，该技术方案中的碰撞对象均位于由体积稍大且特性简单的几何体(包围盒)内部，其中的碰撞测试也仅限于其内部的虚拟物体，无法实现虚拟物体与包络体之间的碰撞分析过程，因此无法对每一个虚拟建筑物与施工方案进行碰撞风险测试。
2、基于以上缺陷，本专利技术希望在孪生数字工厂的基础上提供一种计算量小、施工风险预测准确度高的基于施工方案的施工风险确定方法及系统。孪生工厂存在的优势在于，三维场景中的建筑物与工厂的真实建筑一致。地下管线的铺设与三维场景中的线路管线相似或一致，差异较小。
3、本专利技术从第一方面提出一种基于施工方案的施工风险确定方法，方法包括：基于三维模型部件和施工方案分别构建碰撞体和包络体；将碰撞体与包络体进行预碰撞以确定是否存在施工风险，在存在施工风险的情况下，将由碰撞体划分形成的若干碰撞元与包络体进行至少一次碰撞测试以确定碰撞元与包络体相交的点集；基于点集的位置信息确认与包络体相关的存在施工风险的施工位置并以三维的方式显示。
4、与上述现有技术相比，本专利技术中的风险确定方法能够根据不同的三维模型部件分别构建碰撞体，并通过具体的施工方案构建对应的包络体，从而将碰撞体与包络体进行碰撞以实现对施工过程的模拟。基于上述区别技术特征，本专利技术所要解决的技术问题是如何确定施工方案在实际作业过程中的施工风险点。具体地，本专利技术中的碰撞对象为三维模型部件构成的碰撞体以及根据施工方案构成的包络体，此时的碰撞体对应于实际施工过程中需要进行施工的管线结构，属于可运动的碰撞对象，此时的包络体则对应于实际施工环境中已经存在的客观施工环境，属于不可运动的用于限制碰撞对象施工空间的施工边界条件。也即是说，上述现有技术针对的是特定作业环境中不同的可运动部件之间的碰撞分析，其主要解决的是虚拟装配中零部件的装配准确性问题，这与本专利技术所要解决的上述技术问题显著不同。进一步地，本专利技术通过构建碰撞体与包络体的方式，能够简单地进行预碰撞，从而以较少的计算量初步判断存在施工风险的位置，排除无施工风险的碰撞体，然后再对存在施工风险的位置进行精准地复杂计算，这样不仅减少了前期处理的计算量，也一样获得了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，构建碰撞体的方法包括：
3.根据权利要求2所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，基于所述开挖深度(7)设置所述裕量以减少计算量。
4.根据权利要求3所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，构建所述包络体的方法包括：
5.根据权利要求1～4任一项所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，所述预碰撞的方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，将由碰撞体划分形成的若干碰撞元与所述包络体进行至少一次碰撞测试的方法包括：
7.根据权利要求5所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，在所述包络体的至少一端延伸至施工区域外的情况下，基于所述施工区域将所述包络体划分并保留在所述施工区域内的待测包络体。
8.根据权利要求5所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，在进行逐点碰撞之前，将处于所述施工区
9.一种基于施工方案的施工风险确定系统，至少包括处理器(1)，其特征在于，所述处理器(1)被配置为：
10.根据权利要求9所述的基于施工方案的施工风险确定系统，其特征在于，所述处理器(1)构建碰撞体的方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，构建碰撞体的方法包括：
3.根据权利要求2所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，基于所述开挖深度(7)设置所述裕量以减少计算量。
4.根据权利要求3所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，构建所述包络体的方法包括：
5.根据权利要求1～4任一项所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，所述预碰撞的方法包括：
6.根据权利要求5所述的基于施工方案的施工风险确定方法，其特征在于，将由碰撞体划分形成的若干碰撞元与所述包络体进行至少一次...
【专利技术属性】
技术研发人员：张尧，高珺洁，陆利飞，
申请(专利权)人：北京达美盛软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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