CN108647384A - 机电管线及设备安装测量定位的方法 - Google Patents

机电管线及设备安装测量定位的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种机电管线及设备安装测量定位的方法，包括如下步骤：依据建筑结构的施工图纸建立建筑结构的BIM模型；依据机电工程的施工图纸，在所建立的建筑结构的BIM模型的基础上建立机电管线及设备的BIM模型；采集已施工完成的建筑结构的三维点云信息并根据所采集的三维点云信息处理形成点云模型；利用所述点云模型校准所述机电管线及设备的BIM模型以使得所述机电管线及设备的BIM模型与所述点云模型相匹配；将机电管线及设备的BIM模型输入到BIM放线机器人内，通过所述BIM放线机器人来完成对机电管线及设备施工作业的测量、放线以及定位。本发明提出了一种安全、高效、精准的测量方法，能够确保测量作业的精度要求。

Description

机电管线及设备安装测量定位的方法
技术领域
本发明涉及建筑土木工程机电安装施工测量领域，特指一种机电管线及设备安装测量定位的方法。
背景技术
随着建筑土木工程领域施工技术的不断进步，机电与设备安装工程施工的技术也不断发展。尤其是超高层建筑以及大型复杂商业综合体建筑、地铁、隧道等工程的施工领域，对机电安装工程施工的要求高，机电专业多，管线以及设备的安装施工复杂，尤其是在建筑空间有限的区域以及高大空间进行管线及设备的施工测量、放线、定位作业，存在一定的操作困难，在高度太大的建筑空间进行放线、定位作业也存在一定的危险性。
目前，传统的测量方法采用经纬仪、水准仪、全站仪等仪器设备，结合常规的测量技术，进行机电安装工程的测量定位作业。但是，对于高大空间以及建筑空间受限、管线排布密集的空间，显然的，人进行操作的过程中，放线、定位显得十分困难。即使如此，测量的精度也不能满足要求，测量精度以及测量方法的不当，往往造成测量作业的无效以及低效率，而且会造成材料以及成本的浪费，高空作业对施工人员的安全存在隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种机电管线及设备安装测量定位的方法，解决现有的人工测量定位不能满足精度要求、效率低、浪费材料及成本以及高空作业对施工人员存在安全隐患等的问题。
实现上述目的的技术方案是：
本发明提供了一种机电管线及设备安装测量定位的方法，包括如下步骤：
依据建筑结构的施工图纸建立建筑结构的BIM模型；
依据机电工程的施工图纸，在所建立的建筑结构的BIM模型的基础上建立机电管线及设备的BIM模型；
采集已施工完成的建筑结构的三维点云信息并根据所采集的三维点云信息处理形成点云模型；
利用所述点云模型校准所述机电管线及设备的BIM模型以使得所述机电管线及设备的BIM模型与所述点云模型相匹配；以及
将所述机电管线及设备的BIM模型输入到BIM放线机器人内，通过所述BIM放线机器人来完成对机电管线及设备施工作业的测量、放线以及定位。
本发明提出了一种安全、高效、精准的测量方法，能够确保测量作业的精度要求，可适用于高大空间、受限空间对复杂机电管线及设备进行测量放线、定位施工作业。解决了机电管线及设备安装施工的测量作业过程中存在的测量精度差，测量作业困难以及测量作业效率低的缺点，实现了机电管线及设备安装施工的测量方法的创新。
本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的进一步改进在于，还包括：在建立机电管线及设备的BIM模型之后，对所建立的机电管线及设备的BIM模型进行调整以满足精度要求。
本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的进一步改进在于，采用AutodeskRevit软件建立建筑结构的BIM模型和机电管线及设备的BIM模型。
本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的进一步改进在于，采集已施工完成的建筑结构的三维点云信息，包括：
利用三维全息扫描技术，对已施工完成的建筑结构进行扫描作用，采集得到建筑结构的三维点云信息。
本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的进一步改进在于，根据所采集的三维点云信息处理形成点云模型，包括：
对三维点云信息进行多站点点云数据拼接、点云模型去燥、点云数据顺滑、点云数据插补以及点云数据分割处理，将处理后的三维点云信息保存为XYZ数据格式的点云模型。
本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的进一步改进在于，利用所述点云模型校准所述机电管线及设备的BIM模型，包括：
将所述的XYZ数据格式的点云模型导入到Geomagic control软件中；
再将所述机电管线及设备的BIM模型导入到Geomagic control软件中；
通过Geomagic control软件对所述点云模型和所述机电管线及设备的BIM模型进行拟合分析，得到所述点云模型与所述机电管线及设备的BIM模型的偏差数据；
依据所述偏差数据对所述机电管线及设备的BIM模型进行修订。
本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的进一步改进在于，依据所述偏差数据对所述机电管线及设备的BIM模型进行修订，包括：
采用Autodesk Revit软件修订所述机电管线及设备的BIM模型。
本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的进一步改进在于，所建立的建筑结构的BIM模型和机电管线及设备的BIM模型符合LOD400精度等级要求。
附图说明
图1为本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图1，本发明提供了一种机电管线及设备安装测量定位的方法，用于解决传统的人工测量方法在高大空间以及受限空间内的作业困难，测量精度不满足要求，测量效率低，材料以及成本浪费和高空作业存在安全隐患等问题。本发明的测量定位的方法解决了上述人工测量存在的问题，能够适用于高大空间、受限空间对复杂机电管线及设备进行测量方向、定位施工作业，且本发明的方法安全、高效且精确，能够满足测量作业的精度要求。本发明的方法采用BIM技术、三维全息扫描技术以及智能化技术，为机电管线及设备安装工程施工的测量技术带来了创新。下面结合附图对本发明机电管线及设备安装测量定位的方法进行说明。
参阅图1，显示了本发明机电管线及设备安装测量定位的方法的流程图。下面结合图1，对本发明机电管线及设备安装测量定位的方法进行说明。
如图1所示，本发明的机电管线及设备安装测量定位的方法，包括如下步骤：
执行步骤S11，建立建筑结构的BIM模型：依据建筑结构的施工图纸建立建筑结构的BIM模型；接着执行步骤S12。
执行步骤S12，建立机电管线及设备的BIM模型：依据机电工程的施工图纸，在所建立的建筑结构的BIM模型的基础上建立机电管线及设备的BIM模型；接着执行步骤S13。
执行步骤S13，采集建筑结构的三维点云信息形成点云模型：采集已施工完成的建筑结构的三维点云信息并根据所采集的三维点云信息处理形成点云模型；接着执行步骤S14。
执行步骤S14，利用点云模型校准机电管线及设备的BIM模型：利用点云模型校准机电管线及设备的BIM模型以使得机电管线及设备的BIM模型与点云模型相匹配；接着执行步骤S15。
执行步骤S15，通过BIM放线机器人进行测量、放线以及定位：将机电管线及设备的BIM模型输入到BIM放线机器人内，通过BIM放线机器人来完成对机电管线及设备施工作业的测量、放线以及定位。
本发明提出了一种安全、高效、精准的测量方法，能够确保测量作业的精度要求，可适用于高大空间、受限空间对复杂机电管线及设备进行测量放线、定位施工作业。解决了机电管线及设备安装施工的测量作业过程中存在的测量精度差，测量作业困难以及测量作业效率低的缺点，实现了机电管线及设备安装施工的测量方法的创新。
作为本发明的一较佳实施方式，本发明的方法还包括：在建立机电管线及设备的BIM模型之后，对所建立的机电管线及设备的BIM模型进行调整以满足精度要求。
机电管线及设备的BIM模型是在建筑结构的BIM模型的基础上进行的，将机电管线及设备的模型结合于建筑结构模型中从而形成了机电管线及设备的BIM模型，在依据施工图纸进行建模的过程中，会存在一定的误差，在建模完成后对机电管线及设备的模型进行调整以使得机电管线及设备的BIM模型能够满足精度要求，安装施工图纸精确地建立机电管线及设备的BIM模型。
进一步地，在建模时，采用Autodesk Revit软件建立建筑结构的BIM模型和机电管线及设备的BIM模型。本发明的方法不限于采用Autodesk Revit软件进行建模，还可以根据建模便捷性以及灵活性的要求，采用其他形式的BIM软件。
再进一步地，所建立的建筑结构的BIM模型和机电管线及设备的BIM模型符合LOD400精度等级要求。建筑结构的BIM模型和机电管线及设备的BIM模型需是满足并体现施工图纸信息的模型。
作为本发明的又一较佳实施方式，采集已施工完成的建筑结构的三维点云信息，包括：
利用三维全息扫描技术，对已施工完成的建筑结构进行扫描作用，采集得到建筑结构的三维点云信息。通过三维全息扫描技术扫描采集到的建筑三维点云信息保存为原始文件存储于存储卡内。
进一步地，根据所采集的三维点云信息处理形成点云模型，包括：
对三维点云信息进行多站点点云数据拼接、点云模型去燥、点云数据顺滑、点云数据插补以及点云数据分割处理，将处理后的三维点云信息保存为XYZ数据格式的点云模型。
具体地，将采集到的建筑三维点云信息从存储卡内输出到计算机内，并导入到三维扫描仪点云数据处理软件内，通过三维扫描仪点云数据处理软件进行处理，包括对三维点云信息进行多站点点云数据拼接、点云模型去燥、点云数据顺滑、点云数据插补以及点云数据分割处理，经过点云数据的处理，保存完整的建筑三维点云数据。一般地，要确保点云数据真实的体现建筑的具体物力环境，从软件处理端导出建筑的点云模型保存为XYZ数据格式。
作为本发明的再一较佳实施方式，，用点云模型校准机电管线及设备的BIM模型，包括：
将的XYZ数据格式的点云模型导入到Geomagic control软件中；
再将机电管线及设备的BIM模型导入到Geomagic control软件中；
通过Geomagic control软件对点云模型和机电管线及设备的BIM模型进行拟合分析，得到点云模型与机电管线及设备的BIM模型的偏差数据；
依据偏差数据对机电管线及设备的BIM模型进行修订。
在将机电管线及设备的BIM模型导入到Geomagic control软件中之前，通过Autodesk Revit软件将机电管线及设备的BIM模型导出为DWG数据格式，将该DWG数据格式的机电管线及设备的BIM模型导入到Geomagic control软件。
进一步地，依据偏差数据对机电管线及设备的BIM模型进行修订，包括：采用Autodesk Revit软件修订机电管线及设备的BIM模型。通过对建筑点云模型与机电管线及设备的BIM模型的分析以及数据偏差的统计，通过Autodesk Revit软件修订LOD400精度等级的机电管线及设备的BIM模型，使得该机电管线及设备的BIM模型与点云模型完全匹配符合。
采用BIM放线机器人，把修订完成的机电管线及设备的BIM模型输入到BIM放线机器人的终端设备，通过BIM放线机器人对机电管线及设备的BIM模型进行操作，通过操作来控制放线机器人完成对机电管线及设备施工作业的测量、放线、定位，完成机电管线及设备安装施工的测量作业。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种机电管线及设备安装测量定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：
依据建筑结构的施工图纸建立建筑结构的BIM模型；
依据机电工程的施工图纸，在所建立的建筑结构的BIM模型的基础上建立机电管线及设备的BIM模型；
采集已施工完成的建筑结构的三维点云信息并根据所采集的三维点云信息处理形成点云模型；
利用所述点云模型校准所述机电管线及设备的BIM模型以使得所述机电管线及设备的BIM模型与所述点云模型相匹配；以及
将所述机电管线及设备的BIM模型输入到BIM放线机器人内，通过所述BIM放线机器人来完成对机电管线及设备施工作业的测量、放线以及定位。
2.如权利要求1所述的机电管线及设备安装测量定位的方法，其特征在于，还包括：在建立机电管线及设备的BIM模型之后，对所建立的机电管线及设备的BIM模型进行调整以满足精度要求。
3.如权利要求1所述的机电管线及设备安装测量定位的方法，其特征在于，采用Autodesk Revit软件建立建筑结构的BIM模型和机电管线及设备的BIM模型。
4.如权利要求1所述的机电管线及设备安装测量定位的方法，其特征在于，采集已施工完成的建筑结构的三维点云信息，包括：
利用三维全息扫描技术，对已施工完成的建筑结构进行扫描作用，采集得到建筑结构的三维点云信息。
5.如权利要求1所述的机电管线及设备安装测量定位的方法，其特征在于，根据所采集的三维点云信息处理形成点云模型，包括：
对三维点云信息进行多站点点云数据拼接、点云模型去燥、点云数据顺滑、点云数据插补以及点云数据分割处理，将处理后的三维点云信息保存为XYZ数据格式的点云模型。
6.如权利要求5所述的机电管线及设备安装测量定位的方法，其特征在于，利用所述点云模型校准所述机电管线及设备的BIM模型，包括：
将所述的XYZ数据格式的点云模型导入到Geomagic control软件中；
再将所述机电管线及设备的BIM模型导入到Geomagic control软件中；
通过Geomagic control软件对所述点云模型和所述机电管线及设备的BIM模型进行拟合分析，得到所述点云模型与所述机电管线及设备的BIM模型的偏差数据；
依据所述偏差数据对所述机电管线及设备的BIM模型进行修订。
7.如权利要求6所述的机电管线及设备安装测量定位的方法，其特征在于，依据所述偏差数据对所述机电管线及设备的BIM模型进行修订，包括：
采用Autodesk Revit软件修订所述机电管线及设备的BIM模型。
8.如权利要求1所述的机电管线及设备安装测量定位的方法，其特征在于，所建立的建筑结构的BIM模型和机电管线及设备的BIM模型符合LOD400精度等级要求。
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