CN108151717A - 一种基于bim系统的全自动放样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM系统的全自动放样方法，具体包括以下步骤：步骤S01，将BIM系统与智能全站仪通信连接；步骤S03，确定智能全站仪的水平零点坐标位置；步骤S04，确定智能全站仪的高度基准；步骤S05，对步骤S02中进行标注的点进行现场放样，并获得施工现场的放样数据集合模型。本发明创造性的将智能全站仪和BIM系统结合，利用智能全站仪的高精度和BIM系统的可视化、可协调、可模拟相结合，能够对方案抵触之处进行修改，能够根据模拟直观的看到问题所在以及对修改后的效果进行直观可视，真正可实现在施工前就看到施工后的状态，真正做到所见即所得。

Description

一种基于BIM系统的全自动放样方法

技术领域

本发明涉及建筑工程测绘测量技术领域，尤其涉及建筑工程中的放样测量的方法领域，具体的说，是一种基于BIM系统的全自动放样方法。

背景技术

BIM系统即为建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、 可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。

全站仪，即全站型电子测距仪(Electronic Total Station)，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

现有的工程放样的方法还基于一种比较传统的放样测量方法，通常是有两个或者两个以上的工作人员进行配合进行，效率非常低下，且工作质量还会受到操作人员的业务技能素质，人员配合等主客观因素影响。利用BIM系统和智能全站仪配合进行自动放样只需要一个工作人员即可，在人力成本上就减少了一半以上，同时，由于BIM系统能够根据智能全站仪的测量直接的将碰撞点进行直观展示，对于设计方案修改提供了科学和准确的依据，同时，能够保证修改后的方案能够完全适应施工现场，避免因误差导致的反复修正校准的过程。同时，智能全站仪能够将测量精度控制在0.3厘米以内，而现有的建筑管线误差精度要求通常大于1厘米甚至可接受2厘米的误差值，因此，在测量质量上也远远高出现有要求。与现有技术相比，可以减少工程的错误率，提高施工作业的精确性、可靠性及高效性，并且降低整体施工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM系统的全自动放样方法，用于解决现有的放样方法需要投入的人力成本高，测量效率低，且操作繁琐，智能化程度不高，且还不能进行直观的可视，只能通过平面的图纸和数据的对比进行方案修订，不利于设计修改的一次定稿的技术问题。本发明创造性的将智能全站仪和BIM系统结合，利用智能全站仪的高精度和BIM系统的可视化、可协调、可模拟相结合，能够对方案抵触之处进行修改，能够根据模拟直观的看到问题所在以及对修改后的效果进行直观可视，真正可实现在施工前就看到施工后的状态，真正做到所见即所得。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于BIM系统的全自动放样方法，具体包括以下步骤：

步骤S01，将BIM系统与智能全站仪通信连接；

所述通信连接包括将BIM系统的硬件与智能全站仪连接和BIM系统的软件与智能全站仪内置的软件进行驳接并进行数据传输；

步骤S02，标注预放样的测量点；

利用智能全站仪与BIM系统的驳接，将需要测量的点在BIM系统中的Revit软件和CAD文件中进行标注；

步骤S03，确定智能全站仪的水平零点坐标位置；

将已经设计完成的施工图纸或者施工模型中轴线基准点定位到施工现场，作为全站仪的放置点；再根据所述施工图纸或者施工模型确定第二个基准点，利用智能全站仪测量所述两个基准点的位置水平距离、斜向距离、高差距离，最终获得智能全站仪的位置坐标；将所述位置坐标作为放样测量的水平零点坐标；

步骤S04，确定智能全站仪的高度基准；

在施工现场设定一个高度为2米的校准点A，用智能全站仪去测量校准点A的高度，获得读取值B；将读取值B与2米的差值设置为智能全站仪的仪器高值，获得智能全站仪的高度基准；

步骤S05，对步骤S02中进行标注的点进行现场放样，并获得施工现场的放样数据集合模型。

所述步骤S01中的BIM系统包括BIM数据存储器：用于存储BIM系统预先导入的包括图纸、模型中的数据信息，以及存储和更新通过智能全站仪读取到的数据信息；处理器：用于处理所述BIM数据存储器中的数据信息流；显示器：用于显示包含智能全站仪读取的实时修正信息以及更新的数据模型；控制器：用于控制器用于接收所述处理器的信息并通过向智能全站仪发送放样指令，使智能全站仪按照预设放样测量点自动进行放样测量，并将数据实时传送到BIM数据存储器中进行记录。

所述步骤S05中的对步骤S02中进行标注的点进行现场放样包括未施工现场放样和已施工现场放样；

所述未施工现场放样具体包括：确定建筑物上标注的放样点，利用智能全站仪对所述建筑物上标注的放样点进行实际测量，获取到实际测量值；BIM系统根据实际测量值进行建模获得实际测量数据形成的放样模型，放样完毕后，通过检查形成的放样模型是否存在碰撞问题，以校正放样点；

所述已施工现场放样具体包括：确定已施工设备上标注的放样点，利用智能全站仪对所述设备上标注的放样点进行实际测量，获取到设备实际测量值；将设备实际测量值与施工设计图纸或设计模型中的理论值进行对比，生成放样点的偏差数据包，以校正施工质量。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明创造性的将智能全站仪和BIM系统结合，利用智能全站仪的高精度和BIM系统的可视化、可协调、可模拟相结合，能够对方案抵触之处进行修改，能够根据模拟直观的看到问题所在以及对修改后的效果进行直观可视，真正可实现在施工前就看到施工后的状态，真正做到所见即所得。

（2）利用BIM系统和智能全站仪配合进行自动放样只需要一个工作人员即可，在人力成本上就减少了一半以上，大大的节约了施工过程中的测量成本和周期。

（3）本发明借助BIM系统能够根据智能全站仪的测量直接的将碰撞点进行直观展示，对于设计方案修改提供了科学和准确的依据，同时，能够保证修改后的方案能够完全适应施工现场，避免因误差导致的反复修正校准的过程。同时，智能全站仪能够将测量精度控制在0.3厘米以内，而现有的建筑管线误差精度要求通常大于1厘米甚至可接受2厘米的误差值，因此，在测量质量上也远远高出现有要求。与现有技术相比，可以减少工程的错误率，提高施工作业的精确性、 可靠性及高效性， 并且降低整体施工成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：一种基于BIM系统的全自动放样方法，具体包括以下步骤：

步骤S01，将BIM系统与智能全站仪通信连接；

所述通信连接包括将BIM系统的硬件与智能全站仪连接和BIM系统的软件与智能全站仪内置的软件进行驳接并进行数据传输；值得说明的是，本实施例中采用的智能全站仪型号为：拓普康OS-602G全站仪，放大倍率/分辨率为：30X/2.5"；镜筒长度：171mm，物镜孔径：45mm（EDM:48mm），成像：正像，视场角：1°30′（26m/1,000m）,最短焦距：1.3m，背光亮度：5级；无棱镜0.3~500mm，反射片RS90N-K:1.3～500m，RS50N-K:1.3～300m，RS10N-K:1.3～100m，小型棱镜1.3-500mm，三AP标准棱镜～5,000m/良好气象条件下*6：～6,000m，精测/速测：0.001m追踪测：0.01m；

接口采用RS-232C串口，USB2.0（A口和小型B口）；蓝牙模块选择1级蓝牙，Ver.2.1 +EDR，传输距离半径：300m；激光指示器为同轴红色EDM激光束。由于该型号智能全站仪已属于现有的工业产品，其具有的其他详细性能参数就不在本实施例中一一列举。

步骤S02，标注预放样的测量点；

利用智能全站仪与BIM系统的驳接，将需要测量的点在BIM系统中的Revit软件和CAD文件中进行标注；

步骤S03，确定智能全站仪的水平零点坐标位置；

将已经设计完成的施工图纸或者施工模型中轴线基准点定位到施工现场，作为全站仪的放置点；再根据所述施工图纸或者施工模型确定第二个基准点，利用智能全站仪测量所述两个基准点的位置水平距离、斜向距离、高差距离，最终获得智能全站仪的位置坐标；将所述位置坐标作为放样测量的水平零点坐标；

步骤S04，确定智能全站仪的高度基准；

在施工现场设定一个高度为2米的校准点A，用智能全站仪去测量校准点A的高度，获得读取值B；将读取值B与2米的差值设置为智能全站仪的仪器高值，获得智能全站仪的高度基准；

步骤S05，对步骤S02中进行标注的点进行现场放样，并获得施工现场的放样数据集合模型。

所述步骤S01中的BIM系统包括BIM数据存储器：用于存储BIM系统预先导入的包括图纸、模型中的数据信息，以及存储和更新通过智能全站仪读取到的数据信息；处理器：用于处理所述BIM数据存储器中的数据信息流；显示器：用于显示包含智能全站仪读取的实时修正信息以及更新的数据模型；控制器：用于控制器用于接收所述处理器的信息并通过向智能全站仪发送放样指令，使智能全站仪按照预设放样测量点自动进行放样测量，并将数据实时传送到BIM数据存储器中进行记录。

实施例2：

在利用本发明方法对尚未进行管路或者设备施工的空旷建筑进行施工前的效果放样测量时，在实施例1的基础上，还包括以下步骤内容：

所述未施工现场放样具体包括：确定建筑物上标注的放样点，利用智能全站仪对所述建筑物上标注的放样点进行实际测量，获取到实际测量值；BIM系统根据实际测量值进行建模获得实际测量数据形成的放样模型，放样完毕后，通过检查形成的放样模型是否存在碰撞问题，以校正放样点；

由于施工图纸和设计图纸都是二维的平面图纸，在立体的管理安装过程中时常会出现在相同空间区域内出现不同的需要安装的管线管路发生碰撞而无法安装的问题；但是在二维的图纸上由于设计缺陷无法发现，只有在进行实际施工过程中才会暴露出来，故而，会耽误大量的施工周期，同时会浪费大量的施工成本。采用本发明所述的放样方法能够通过BIM系统在施工前对上述碰撞问题进行规避，能够通过放样将实际施工现场的情况与设计图纸的预安装布局进行融合，并通过三维的模型进行展示，直观的对细节进行观察，能够在事前看到事后的效果，并可以将该效果进行直观出图，为设计，修改提供准确的科学依据。

实施例3：

在利用本发明方法对已进行管路或者设备施工的效果放样测量时，在实施例1的基础上，还包括以下步骤内容：

所述已施工现场放样具体包括：确定已施工设备上标注的放样点，利用智能全站仪对所述设备上标注的放样点进行实际测量，获取到设备实际测量值；将设备实际测量值与施工设计图纸或设计模型中的理论值进行对比，生成放样点的偏差数据包，以校正施工质量。本实施例解决的问题与实施例3解决的问题区别在于：实施例3是规避在施工过程中因现有放样以及不直观导致的施工问题，从而增加施工成本，延长施工周期；而本实施例是对已经完成施工的管线管路项目进行放样校准或者检查，获得施工的误差，能够对施工质量进行评价，对不合格的施工提供修改和校准的准确数据依据。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于BIM系统的全自动放样方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤S01，将BIM系统与智能全站仪通信连接；

所述通信连接包括将BIM系统的硬件与智能全站仪连接和BIM系统的软件与智能全站仪内置的软件进行驳接并进行数据传输；

步骤S02，标注预放样的测量点；

利用智能全站仪与BIM系统的驳接，将需要测量的点在BIM系统中的Revit软件和CAD文件中进行标注；

步骤S03，确定智能全站仪的水平零点坐标位置；

将已经设计完成的施工图纸或者施工模型中轴线基准点定位到施工现场，作为全站仪的放置点；再根据所述施工图纸或者施工模型确定第二个基准点，利用智能全站仪测量所述两个基准点的位置水平距离、斜向距离、高差距离，最终获得智能全站仪的位置坐标；将所述位置坐标作为放样测量的水平零点坐标；

步骤S04，确定智能全站仪的高度基准；

在施工现场设定一个高度为2米的校准点A，用智能全站仪去测量校准点A的高度，获得读取值B；将读取值B与2米的差值设置为智能全站仪的仪器高值，获得智能全站仪的高度基准；

步骤S05，对步骤S02中进行标注的点进行现场放样，并获得施工现场的放样数据集合模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM系统的全自动放样方法，其特征在于：所述步骤S01中的BIM系统包括BIM数据存储器：用于存储BIM系统预先导入的包括图纸、模型中的数据信息，以及存储和更新通过智能全站仪读取到的数据信息；处理器：用于处理所述BIM数据存储器中的数据信息流；显示器：用于显示包含智能全站仪读取的实时修正信息以及更新的数据模型；控制器：用于控制器用于接收所述处理器的信息并通过向智能全站仪发送放样指令，使智能全站仪按照预设放样测量点自动进行放样测量，并将数据实时传送到BIM数据存储器中进行记录。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM系统的全自动放样方法，其特征在于：所述步骤S05中的对步骤S02中进行标注的点进行现场放样包括未施工现场放样和已施工现场放样；

所述未施工现场放样具体包括：确定建筑物上标注的放样点，利用智能全站仪对所述建筑物上标注的放样点进行实际测量，获取到实际测量值；BIM系统根据实际测量值进行建模获得实际测量数据形成的放样模型，放样完毕后，通过检查形成的放样模型是否存在碰撞问题，以校正放样点；

所述已施工现场放样具体包括：确定已施工设备上标注的放样点，利用智能全站仪对所述设备上标注的放样点进行实际测量，获取到设备实际测量值；将设备实际测量值与施工设计图纸或设计模型中的理论值进行对比，生成放样点的偏差数据包，以校正施工质量。