CN109146711A - 一种综合利用bim技术和3d激光扫描系统优化施工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，属于桥梁工程领域，具体涉及一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，该方法适用于指导和优化桥梁施工全过程中每一个工序，可大大提高现场全过程施工的质量，改善数据采集的准确性、便捷性，同时减少现场人工测量的工作量，减少施工返工带来的浪费，提高施工的效率，合理利用资源，解决由传统施工方法所带来的种种弊端，从而实现工程优化。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程领域，具体涉及一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法。
背景技术
目前，传统的施工方法由于工程建设往往涉及到多个部门，而建筑工程一般又是在露天环境中施工，所以质量事故的发生总与某种自然环境，施工条件和各级管理机构状况以及各种社会因素紧密相关。在建筑工程设计中，设计构造不当，计算简图不准确，结构计算出现错误等。在工程施工过程中，施工人员不严格按照图纸作业，不经设计单位允许，随意改变设计，造成结构存在严重质量隐患。在工程施工过程中，不能严格按照施工及验收规范施工，操作质量低劣。编制的施工组织设计质量较差，施工管理水平不高或混乱，施工顺序出现错误。BIM建模技术多采用参照CAD电子平面图进行建模，由于不能反映施工现场的实际情况等，建立的都是理想化模型，因此传统BIM建模方法无法实际性的指导现场施工。因此，业内急需一种能够指导和优化桥梁全过程施工工作质量和效率的先进方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法。
为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，包括以下步骤：
a、3D激光扫描系统处理；
b、构建BIM模型；
c、模型对比分析；
d、综合应用管理：通过开发相应的3D演示平台来实现扫描模型和BIM模型同步管理和应用。
优选的，步骤a中3D激光扫描系统处理为：数据采集，按施工工序依次利用3D激光扫描仪对桥梁重点部位构建进行现场扫描，采集目标构建的原始数据，得到具有精确空间信息的点云数据，再将点云数据利用点云预处理软件生成三维扫描模型；将采集到的三维激光点云数据采用点云预处理软件进行“点云”数据处理。
优选的，所述“点云”数据处理包含如下步骤：噪声去除、多视对齐、数据精简、曲面重构。
优选的，所述步骤b中构建BIM模型是按施工工序结合CAD图纸，通过使用“AutoCADRevit”建模软件创建产品信息库，构建三维模型，进行精细建模得到BIM模型数据。
优选的，所述的步骤c的模型对比分析为：
将扫描模型与BIM模型综合对比分析，通过二次开发的软件实现扫描模型与BIM模型共同导入后，依照相关的约束条件及模型精细度要求，自动检测BIM模型与CAD模型的偏差，对于超过误差范围以外的，误差自动标记提醒；将每一步施工工序完成时的扫描模型与BIM模型进行比对分析，通过检测是否符合设计要求，符合则进入下部工序，否则返修处理；同时通过二者的比对分析，检测该设计方案是否为最优方案，是则进入下一步工序，否则实行方案变更。
与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：
1.该方法适用于指导和优化桥梁施工全过程中每一个工序，可大大提高现场全过程施工的质量，改善数据采集的准确性、便捷性，同时减少现场人工测量的工作量，减少施工返工带来的浪费，提高施工的效率，合理利用资源，解决由传统施工方法所带来的种种弊端，从而实现工程优化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明方法的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例1
如图1所示：一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，包括以下步骤：
a、3D激光扫描系统处理；
b、构建BIM模型；
c、模型对比分析；
d、综合应用管理：通过开发相应的3D演示平台来实现扫描模型和BIM模型同步管理和应用。
步骤a中3D激光扫描系统处理为：数据采集，按施工工序依次利用3D激光扫描仪对桥梁重点部位构建进行现场扫描，采集目标构建的原始数据，得到具有精确空间信息的点云数据，再将点云数据利用点云预处理软件生成三维扫描模型；将采集到的三维激光点云数据采用点云预处理软件进行“点云”数据处理，所述的采用3D激光扫描仪数据采集步骤不需反射棱镜即可直接快速扫描被测物体，获得高精度的扫描点云数据；
所述“点云”数据处理包含如下步骤：噪声去除、多视对齐、数据精简、曲面重构，其中：
(1)噪声去除指：除去点云数据中扫描对象之外的数据。在扫描过程中，由于某些环境因素的影响，被扫描仪采集到的噪声。这些数据在后处理就要删除。
(2)多视对齐其指：由于被测件过大或形状复杂，扫描时往往不能一次测出所有数据，而需要从不同位置、多视角进行多次扫描，这些点云就需要对齐、拼接称为多视对齐。
(3)数据精简指：由于点云数据是海量数据，在不影响曲面重构和保持一定精度的情况下需要对数据进行精简。
(4)曲面重构：为了真实地还原扫描目标的本来面日，将扫描数据用准确的曲面表示出来的过程。
所述步骤b中构建BIM模型是按施工工序结合CAD图纸，通过使用“AutoCAD Revit”建模软件创建产品信息库，构建三维模型，进行精细建模得到BIM模型数据。
所述的步骤c的模型对比分析为：
将扫描模型与BIM模型综合对比分析，通过二次开发的软件实现扫描模型与BIM模型共同导入后，依照相关的约束条件及模型精细度要求，自动检测BIM模型与CAD模型的偏差，对于超过误差范围以外的，误差自动标记提醒；将每一步施工工序完成时的扫描模型与BIM模型进行比对分析，通过检测是否符合设计要求，符合则进入下部工序，否则返修处理；同时通过二者的比对分析，检测该设计方案是否为最优方案，是则进入下一步工序，否则实行方案变更。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、3D激光扫描系统处理；
b、构建BIM模型；
c、模型对比分析；
d、综合应用管理：通过开发相应的3D演示平台来实现扫描模型和BIM模型同步管理和应用。
2.根据权利要求1所述的一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，其特征在于，步骤a中3D激光扫描系统处理为：数据采集，按施工工序依次利用3D激光扫描仪对桥梁重点部位构建进行现场扫描，采集目标构建的原始数据，得到具有精确空间信息的点云数据，再将点云数据利用点云预处理软件生成三维扫描模型；将采集到的三维激光点云数据采用点云预处理软件进行“点云”数据处理。
3.根据权利要求2所述的一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，其特征在于，所述“点云”数据处理包含如下步骤：噪声去除、多视对齐、数据精简、曲面重构。
4.根据权利要求1所述的一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，其特征在于，所述步骤b中构建BIM模型是按施工工序结合CAD图纸，通过使用“AutoCADRevit”建模软件创建产品信息库，构建三维模型，进行精细建模得到BIM模型数据。
5.根据权利要求1所述的一种综合利用BIM技术和3D激光扫描系统优化施工的方法，其特征在于，所述的步骤c的模型对比分析为：
将扫描模型与BIM模型综合对比分析，通过二次开发的软件实现扫描模型与BIM模型共同导入后，依照相关的约束条件及模型精细度要求，自动检测BIM模型与CAD模型的偏差，对于超过误差范围以外的，误差自动标记提醒；将每一步施工工序完成时的扫描模型与BIM模型进行比对分析，通过检测是否符合设计要求，符合则进入下部工序，否则返修处理；同时通过二者的比对分析，检测该设计方案是否为最优方案，是则进入下一步工序，否则实行方案变更。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190104 |