System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法技术_技高网

一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法技术

技术编号:41288834 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-11 09:37
本发明专利技术的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:通过工程建设项目的设计图纸构建初始全要素BIM,将工程建设过程按时间轴设多个重要时间节点,每个重要时间节点利用三维激光扫描获取工程建设项目的三维激光点云,通过三维激光点云修正初始全要素BIM,得到多个重要时间节点的节点BIM,这多个重要时间节点的节点BIM组合,构成全生命周期数字孪生BIM。本发明专利技术采用三维激光点云(实际测量数据)修正了BIM,使BIM能够代表现状,极大增加了BIM的可靠性,进而有效强化施工管理、辅助工程款结算、提升审核验收效能,为后期运维提供真实准确数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷基复合材料结构力学性能预测,尤其涉及一种“规建验管”全生命周期数字孪生bim构建方法。


技术介绍

1、bim(building information modeling)是一种数字化建筑设计和施工管理的方法,通过创建和维护建筑项目的三维模型,实现跨专业的协作和信息共享。bim的目标是提高建筑项目的效率和质量,减少成本和风险,以及提高整个项目的可持续性。

2、bim的核心是建筑信息模型,它是一个包含建筑物所有相关信息的数字模型,包括几何形状、位置、材料、构件属性、施工序列、成本和时间等。通过bim,设计师、工程师、承包商和业主可以在同一个平台上协作,共享信息,进行实时的数据交换和沟通。这种集成的工作流程可以提高项目的协作效率,减少误差和冲突,以及提高项目的整体效果。

3、bim的应用领域非常广泛,包括建筑设计、土木工程、室内设计、城市规划、设施管理等。在建筑设计阶段,bim可以帮助设计师快速创建各种设计方案,并对设计进行可视化和模拟,以便更好地理解设计方案的效果和影响。在施工阶段,bim可以帮助承包商和工程师更好地理解设计意图,规划施工过程,并优化施工序列。在设施管理阶段,bim可以帮助业主和管理者更好地了解建筑物的运行情况,进行维护和修理,并提高建筑物的能源效率和可持续性。

4、现有的bim在工程建设项目初期根据设计图纸、设计信息制作,跟最终的施工现状不一致。这导致在后续的施工管理、验收环节、后期运维等bim显示的内容不完全可靠,导致bim的效果大打折扣。


<p>技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种“规建验管”全生命周期数字孪生bim构建方法。

2、为实现上述技术目的,本专利技术采取的技术方案为:

3、一种“规建验管”全生命周期数字孪生bim构建方法,通过工程建设项目的设计图纸构建初始全要素bim,将工程建设过程按时间轴设多个重要时间节点,每个重要时间节点利用三维激光扫描获取工程建设项目的三维激光点云,通过三维激光点云修正初始全要素bim,得到多个重要时间节点的节点bim,这多个重要时间节点的节点bim组合,构成全生命周期数字孪生bim。

4、为优化上述技术方案,采取的具体措施还包括:

5、初始全要素bim方法为:

6、资料准备:准备工程建设项目所需资料,包括:建筑、结构、幕墙、人防、电气、给排水、燃气、消防、暖通、机械车库、电梯、装修和智能化的专业施工图;

7、图纸翻模:使用bim建模软件,基于各专业施工图,构建包含全部设计及建造信息的初始全要素bim。

8、工程建设过程按时间轴设四个重要时间节点,分别为:规划设计节点,施工建设节点,竣工验收节点和运营维护节点,相应的,这四个节点的节点bim分别为规划设计版bim、施工建设版bim、竣工验收版bim和运营维护版bim。

9、利用三维激光扫描获取工程建设项目的三维激光点云,通过三维激光点云修正初始全要素bim的具体方法为:

10、步骤一、室内高精度控制测量:根据建筑面积在各楼层建立若干控制点,利用全站仪与外部地面既有的高精度控制点联测,使得室内、室外统一到大地坐标系;基于各楼层建立的控制点,通过导线测量加密得到更多控制点;

11、步骤二、点云数据获取:利用多种平台搭载三维激光扫描仪,对重要时间节点的建筑实施三维激光扫描,获取地上、地下、室内、室外全覆盖的多时相三维激光点云;

12、步骤三、点云数据清洗:根据点云噪声产生的类型及原因,对噪声点进行滤除;

13、步骤四、点云数据配准:将多平台搭载三维激光扫描仪得到的点云数据进行配准,确保点云的空间位置准确一致;

14、步骤五、点云数据重采样:降低点云密度,减轻后续数据处理难度;

15、步骤六、点云分割:使用区域生长方法实现点云初步分割;

16、步骤七、点云的语义识别:对初步分割后的点云进行聚类,利用语义信息提取建筑的主要构成对应的点云,用于修正初始全要素bim,

17、步骤八、通过将点云与初始全要素bim对比,判定施工现状与设计信息是否一致,对不一致的区域标记修正。

18、步骤二中,点云数据获取的具体方法为:利用有人机载、无人机载、车载、地基、背包、手持多种平台搭载三维激光扫描仪,依靠imu、gnss、里程计动态位姿测量传感器,以及slam、控制导线方法实现定位定向,对位于开工之前、基坑施工、场地回填、室外工程、竣工验收的时间节点的建筑实施三维激光扫描,获取地上、地下、室内、室外全覆盖的多时相三维激光点云。

19、步骤三中,点云数据清洗的具体方法为:根据点云噪声产生的类型及原因,采用直通滤波器、条件滤波器、统计离群滤波器相组合的方法实现噪声点的滤除:

20、(1)针对冗余点,即超过预定扫描区域的多余的点,采用直通滤波器或者条件滤波器,仅保留目标范围内的点云。

21、(2)针对漂移点,即明显远离目标主体的稀疏、散乱的点,采用统计离群滤波器进行滤除。

22、(3)针对孤立点,即远离点云中心区、独立或少量聚集的点,采用半径离群滤波器进行滤除。

23、(4)针对混杂点,即和正确点混淆在一起的点,采用统计离群滤波器、条件滤波器相结合进行滤除。

24、步骤五中,点云数据重采样的具体方法为:

25、(1)对点云进行整体的空间体素划分,体素为立方体,边长为降采样分辨率;

26、(2)在每个体素内,计算得到离体素中心最近的点,保留该点,舍弃当前体素内其余点;

27、(3)每个体素的保留点共同构成最终的重采样点云。

28、步骤六中,点云分割的具体方法为:

29、(1)计算点云中所有的激光点的法线和曲率,根据曲率升序排序;

30、(2)选择曲率最小的激光点作为初始种子点,和周围的临近点比较;

31、(3)计算邻域点与初始种子点的法线夹角,小于阈值的邻域点加入当前区域,并作为候选种子点;

32、(4)计算候选种子点曲率,小于曲率阈值则正式加入到种子点序列中,作为新的种子点继续生长;

33、(5)重复进行本步骤的(2)-(4)的生长过程,直到种子点序列被清空,一个区域生长完成;

34、(6)对剩余激光点重复以上步骤,直到遍历完所有激光点。

35、步骤七中,利用语义信息提取建筑的主要构成包括:建筑的地面、墙面、顶部、柱子、门、窗、施工期间各类控制网、标高、平整度、垂直度、层净高、楼板厚、涂料厚、吊顶高度、安装的变化以及工程建设项目场地内变化。

36、全生命周期数字孪生bim动态更新至云端。

37、本专利技术具有以下优点:

38、本专利技术提出了在设计图纸构建的全要素bim基础上,利用在工程建设项目各重要建设和验收节点扫描获取的三维激光点本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:通过工程建设项目的设计图纸构建初始全要素BIM,将工程建设过程按时间轴设多个重要时间节点,每个重要时间节点利用三维激光扫描获取工程建设项目的三维激光点云,通过三维激光点云修正初始全要素BIM,得到多个重要时间节点的节点BIM,这多个重要时间节点的节点BIM组合,构成全生命周期数字孪生BIM。

2.根据权利要求1所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:所述的初始全要素BIM方法为:

3.根据权利要求1所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:工程建设过程按时间轴设四个重要时间节点,分别为:规划设计节点,施工建设节点,竣工验收节点和运营维护节点,相应的,这四个节点的节点BIM分别为规划设计版BIM、施工建设版BIM、竣工验收版BIM和运营维护版BIM。

4.根据权利要求1所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:利用三维激光扫描获取工程建设项目的三维激光点云,通过三维激光点云修正初始全要素BIM的具体方法为:p>

5.根据权利要求4所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:步骤二中,点云数据获取的具体方法为:利用有人机载、无人机载、车载、地基、背包、手持多种平台搭载三维激光扫描仪,依靠IMU、GNSS、里程计动态位姿测量传感器,以及SLAM、控制导线方法实现定位定向,对位于开工之前、基坑施工、场地回填、室外工程、竣工验收的时间节点的建筑实施三维激光扫描,获取地上、地下、室内、室外全覆盖的多时相三维激光点云。

6.根据权利要求4所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:步骤三中,点云数据清洗的具体方法为:根据点云噪声产生的类型及原因,采用直通滤波器、条件滤波器、统计离群滤波器相组合的方法实现噪声点的滤除:

7.根据权利要求4所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:步骤五中,点云数据重采样的具体方法为:

8.根据权利要求4所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:步骤六中,点云分割的具体方法为:

9.根据权利要求4所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:步骤七中,利用语义信息提取建筑的主要构成包括:建筑的地面、墙面、顶部、柱子、门、窗、施工期间各类控制网、标高、平整度、垂直度、层净高、楼板厚、涂料厚、吊顶高度、安装的变化以及工程建设项目场地内变化。

10.根据权利要求1所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生BIM构建方法,其特征是:所述的全生命周期数字孪生BIM动态更新至云端。

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【技术特征摘要】

1.一种“规建验管”全生命周期数字孪生bim构建方法,其特征是:通过工程建设项目的设计图纸构建初始全要素bim,将工程建设过程按时间轴设多个重要时间节点,每个重要时间节点利用三维激光扫描获取工程建设项目的三维激光点云,通过三维激光点云修正初始全要素bim,得到多个重要时间节点的节点bim,这多个重要时间节点的节点bim组合,构成全生命周期数字孪生bim。

2.根据权利要求1所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生bim构建方法,其特征是:所述的初始全要素bim方法为:

3.根据权利要求1所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生bim构建方法,其特征是:工程建设过程按时间轴设四个重要时间节点,分别为:规划设计节点,施工建设节点,竣工验收节点和运营维护节点,相应的,这四个节点的节点bim分别为规划设计版bim、施工建设版bim、竣工验收版bim和运营维护版bim。

4.根据权利要求1所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生bim构建方法,其特征是:利用三维激光扫描获取工程建设项目的三维激光点云,通过三维激光点云修正初始全要素bim的具体方法为:

5.根据权利要求4所述的一种“规建验管”全生命周期数字孪生bim构建方法,其特征是:步骤二中,点云数据获取的具体方法为:利用有人机载、无人机载、车载、地基、背包、手持多种平台搭载三维...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈勇羌鑫林黄亮
申请(专利权)人:江苏省测绘工程院
类型:发明
国别省市:

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