CN109682303A - 基于bim技术的曲线pc轨道梁精密三维检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，首先采用全站三维激光扫描仪采集曲线PC轨道梁整体的精密三维点云数据，同时根据工法指导书的轨道梁数据，生成1：1的CATIA三维模型，然后将扫描采集的精密三维点云数据与CATIA三维模型进行匹配和偏差对比，最后生成可视化报告，将所有可视化报告归档保存，同时上传至云端，方便查阅的同时让全体技术人员都能清楚了解轨道梁的建造精度情况，依据报告结果反馈指导制梁施工，及时调整方案。本发明基于BIM技术，采用整理采集建模和设计模型对比的方式进行检测，检测结果精密直观，检测快速，且可反映梁体的空间真实状态。
Description
技术领域
本发明涉及曲线PC轨道梁施工领域，具体是一种基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法。
背景技术
在跨座式轨道交通系统中，列车采用充满惰性气体的橡胶轮胎行走在混凝土梁上，梁体既是承重结构又是车辆行驶轨道，一经预制成形将无法调整。若在轨道梁出厂前，不准确地检测出梁体的制造精度是否符合要求，将会为线下轨道梁架设工作带来影响，轻则影响轨道梁安装效率，重则返工，造成巨大经济损失。轨道梁检测技术是确保所有出厂的轨道梁符合制造精度要求的必要手段，同时也是线路正式运营后行车舒适性、安全性的重要保障。由于在国内外没有类似结构及现场制造等方面的设计、施工经验，对部分工艺和验收标准仍处于探索阶段，为此需要进行深入探索。现有的梁体检测采用人工测绘检测，存在测量方式繁琐、耗时长、精度低等缺点，同时选取的测量点不具备代表性，无法真实反映梁体的真实状态。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，采用整理采集建模和设计模型对比的方式进行检测，检测结果精密直观，检测快速，且可反映梁体的空间真实状态。
本发明的技术方案为：
基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，具体包括有以下步骤：
(1)、首先采用全站三维激光扫描仪作为测量工具，采集曲线PC轨道梁梁面间距相等的点；
(2)、在全站三维激光扫描仪内建立局部坐标系，并在不同站点对梁体表面进行扫描，通过不同站点的坐标信息和照片颜色信息完成点云的拼接与着色，完成前期数据采集工作；
(3)、依据工法指导书的轨道梁数据，生成1：1的CATIA三维模型；
(4)、将步骤(2)扫描采集到的三维精密点云数据转换为通用PTS数据格式，然后将点云数据与步骤(3)建立的CATIA三维模型进行匹配；
(5)、将匹配完成的模型选取任意截面进行点云数据的偏差对比，并在截取截面上直接显示计算出的偏差数值，对比完成后实时查看任意位置的偏差值并生成三维色谱效果图；
(6)、根据计算的偏差值建立偏差分布图，即每个偏差值所对应的点云数据数量与所有点云数据数量的线形图，当设定偏差值所占的比例超过95％，则曲线PC轨道成品梁整体偏差在合格范围内，质量合格；
(7)、将步骤(5)中任意截面的三维色谱效果图和步骤(6)中的偏差分布图生成对应轨道梁截面的可视化报告，将所有可视化报告归档保存，同时上传至云端，方便查阅的同时让全体技术人员都能清楚了解轨道梁的建造精度情况，依据报告结果反馈指导制梁施工，及时调整方案。
所述的步骤(2)在不同站点对梁体表面进行扫描的具体步骤为：通过设置方位角的方式建立局部坐标系，同时记录2—4个棱镜的位置用于后续设站，然后对梁体可视区域进行扫描作业，扫描完毕后搬动仪器至未扫描区域，采用后方交会的方式设站并扫描，重复以上步骤直至轨道梁整体扫描完毕。
所述的步骤(3)中的CATIA三维模型是采用三维建模软件CATIA生成1：1的三维网格模型。
所述的步骤(1)中的全站三维激光扫描仪采用徕卡全站扫描仪，步骤(3)中是采用徕卡测量系统Leica infinity将三维激光点云数据转换为通用PTS数据格式。
所述的步骤(3)三维精密点云数据转换为通用PTS数据格式后，再对点云进行去噪、分类和合并处理，提高点云的可视化效果，便于模型特征信息提取。
所述的步骤(3)中的点云数据与CATIA三维模型进行匹配的具体方式是使用Geomagic Control软件生成三维对比数据，即首先将CATIA三维模型和点云数据导入Geomagic Control软件中，切换CATIA三维模型和点云数据的比例尺至统一大小后进行自动匹配，将点云坐标自动拟合变换至模型所在位置即可。
所述的步骤(5)中的三维色谱效果图，即在匹配成功的模型外表面上填充不同色彩，每种色彩对应着不同的偏差值。
所述的步骤(6)中的设定偏差值为-10mm—10mm。
所述的偏差分布图包括有偏差分布表和偏差分布柱状图，所述的偏差分布表即将所有偏差数值、偏差值对应的点数、以及偏差值对应的点数咱所有点云数据数量的百分比进行制表，所述的偏差分布柱状图即每个偏差值所对应的点云数据数量与所有点云数据数量的柱状线形图。
本发明的优点：
(1)、本发明提升了测量精度，同时极大提高了数据的获取量，采集点数量在100万个以上，覆盖梁体全部表面，保证测量结果真实反映情况；
(2)、本发明采用建模分析软件进行点云数据分析、建模和对比，操作简单、数据处理速度快，得出的分析结果准确；
(3)、本发明最后生成可视化报告，三维色谱效果图和偏差分布图直观，将可视化报告用于指导制梁施工，发现问题及时反馈，确保后续制梁符合标准，通过不断改进轨道梁模板调整方案使梁体的制造精度不断提升。
附图说明
图1是本发明实施例中截取截面点云数据偏差对比的附图。
图2是本发明实施例中截取截面的偏差分布柱状图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，具体包括有以下步骤：
(1)、首先采用徕卡Nova MS60全站扫描仪作为测量工具，采集曲线PC轨道梁梁面间距为1cm×1cm的点；
(2)、在全站三维激光扫描仪内建立局部坐标系，通过设置方位角的方式建立局部坐标系，同时记录2—4个棱镜的位置用于后续设站，然后对梁体可视区域进行扫描作业，扫描完毕后搬动仪器至未扫描区域，采用后方交会的方式设站并扫描，重复以上步骤直至轨道梁整体扫描完毕，最后通过不同站点的坐标信息和照片颜色信息完成点云的拼接与着色，完成前期数据采集工作；
(3)、依据工法指导书的轨道梁数据，采用三维建模软件CATIA生成1：1的CATIA三维模型；
(4)、将步骤(2)扫描采集到的三维精密点云数据采用徕卡测量系统Leicainfinity转换为通用PTS数据格式，然后再通过建模软件3Dreshaper对点云进行去噪、分类和合并处理，提高点云的可视化效果，便于模型特征信息提取，最后将点云数据与步骤(3)建立的CATIA三维模型进行匹配，即使用Geomagic Control软件生成三维对比数据，即首先将CATIA三维模型和点云数据导入Geomagic Control软件中，切换CATIA三维模型和点云数据的比例尺至统一大小后进行自动匹配，将点云坐标自动拟合变换至模型所在位置即可；
(5)、将匹配成功的模型选取任意截面进行点云数据的偏差对比，并在截取截面上直接显示计算出的偏差数值(见图1)，对比完成后实时查看任意位置的偏差值并生成三维色谱效果图，三维色谱效果图即在匹配成功的模型外表面上填充不同色彩，每种色彩对应着不同的偏差值；
(6)、根据计算的偏差值建立偏差分布图，偏差分布图包括有偏差分布表(表1)和偏差分布柱状图(图2)，偏差分布表即将所有偏差数值、偏差值对应的点数、以及偏差值对应的点数咱所有点云数据数量的百分比进行制表，所述的偏差分布柱状图即每个偏差值所对应的点云数据数量与所有点云数据数量的柱状线形图，表1和图1中偏差-5mm～-9mm和7mm～11mm的点云数据为端头部分外露钢筋、预埋件、槽道和其他未删除干净的噪点等，点数较少，所占比例极小，该梁的主要偏差在数值分布在-5mm～5mm之间的点云占全体点云的95％以上，则曲线PC轨道成品梁整体偏差在合格范围内，质量合格；
表1偏差分布表
(7)、将步骤(5)中任意截面的三维色谱效果图和步骤(6)中的偏差分布图生成对应轨道梁截面的可视化报告，将所有可视化报告归档保存，同时上传至云端，方便查阅的同时让全体技术人员都能清楚了解轨道梁的建造精度情况，依据报告结果反馈指导制梁施工，及时调整方案。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：
(1)、首先采用全站三维激光扫描仪作为测量工具，采集曲线PC轨道梁梁面间距相等的点；
(2)、在全站三维激光扫描仪内建立局部坐标系，并在不同站点对梁体表面进行扫描，通过不同站点的坐标信息和照片颜色信息完成点云的拼接与着色，完成前期数据采集工作；
(3)、依据工法指导书的轨道梁数据，生成1：1的CATIA三维模型；
(4)、将步骤(2)扫描采集到的三维精密点云数据转换为通用PTS数据格式，然后将点云数据与步骤(3)建立的CATIA三维模型进行匹配；
(5)、将匹配完成的模型选取任意截面进行点云数据的偏差对比，并在截取截面上直接显示计算出的偏差数值，对比完成后实时查看任意位置的偏差值并生成三维色谱效果图；
(6)、根据计算的偏差值建立偏差分布图，即每个偏差值所对应的点云数据数量与所有点云数据数量的线形图，当设定偏差值所占的比例超过95％，则曲线PC轨道成品梁整体偏差在合格范围内，质量合格；
(7)、将步骤(5)中任意截面的三维色谱效果图和步骤(6)中的偏差分布图生成对应轨道梁截面的可视化报告，将所有可视化报告归档保存，同时上传至云端，方便查阅的同时让全体技术人员都能清楚了解轨道梁的建造精度情况，依据报告结果反馈指导制梁施工，及时调整方案。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：所述的步骤(2)在不同站点对梁体表面进行扫描的具体步骤为：通过设置方位角的方式建立局部坐标系，同时记录2—4个棱镜的位置用于后续设站，然后对梁体可视区域进行扫描作业，扫描完毕后搬动仪器至未扫描区域，采用后方交会的方式设站并扫描，重复以上步骤直至轨道梁整体扫描完毕。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的CATIA三维模型是采用三维建模软件CATIA生成1：1的三维网格模型。
4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的全站三维激光扫描仪采用徕卡全站扫描仪，步骤(3)中是采用徕卡测量系统Leica infinity将三维激光点云数据转换为通用PTS数据格式。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：所述的步骤(3)三维精密点云数据转换为通用PTS数据格式后，再对点云进行去噪、分类和合并处理，提高点云的可视化效果，便于模型特征信息提取。
6.根据权利要求1所述的基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的点云数据与CATIA三维模型进行匹配的具体方式是使用GeomagicControl软件生成三维对比数据，即首先将CATIA三维模型和点云数据导入GeomagicControl软件中，切换CATIA三维模型和点云数据的比例尺至统一大小后进行自动匹配，将点云坐标自动拟合变换至模型所在位置即可。
7.根据权利要求1所述的基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：所述的步骤(5)中的三维色谱效果图，即在匹配成功的模型外表面上填充不同色彩，每种色彩对应着不同的偏差值。
8.根据权利要求1所述的基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：所述的步骤(6)中的设定偏差值为-10mm—10mm。
9.根据权利要求1所述的基于BIM技术的曲线PC轨道梁精密三维检测方法，其特征在于：所述的偏差分布图包括有偏差分布表和偏差分布柱状图，所述的偏差分布表即将所有偏差数值、偏差值对应的点数、以及偏差值对应的点数咱所有点云数据数量的百分比进行制表，所述的偏差分布柱状图即每个偏差值所对应的点云数据数量与所有点云数据数量的柱状线形图。
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|---|---|
| CN (1) | CN109682303A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111595264A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种数字化快速检测分析砂芯的方法 |
| CN111660422A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-15 | 河南省交通规划设计研究院股份有限公司 | 基于bim的短线法箱梁节段预制方法 |
| CN112240753A (zh) * | 2020-08-28 | 2021-01-19 | 天津大学 | 一种基于机器视觉的桥梁构造三维立体建模方法 |
| CN113628177A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-09 | 北京好运达智创科技有限公司 | 一种梁体双层存梁检测系统 |
| CN114562938A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-31 | 中铁工程设计咨询集团有限公司 | 一种轨道梁桥检测方法、装置、设备及可读存储介质 |
| CN114577141A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-06-03 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 基于三维激光扫描技术的曲面模板表面测量的优化方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106169114A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-11-30 | 陕西铁路工程职业技术学院 | 基于高速铁路crtsⅲ型板式无砟轨道施工的bim技术应用平台 |
| CN107292042A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-24 | 武汉凌云建筑装饰工程有限公司 | 一种bim建模方法 |
| CN107480374A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-15 | 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 | 一种基于catia的桥梁bim模型创建方法 |
| CN108763685A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-11-06 | 上海宝冶集团有限公司 | 一种空间异形曲面幕墙系统的施工方法 |
| CN109146711A (zh) * | 2018-07-02 | 2019-01-04 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种综合利用bim技术和3d激光扫描系统优化施工的方法 |
-
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- 2019-01-31 CN CN201910100078.3A patent/CN109682303A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106169114A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-11-30 | 陕西铁路工程职业技术学院 | 基于高速铁路crtsⅲ型板式无砟轨道施工的bim技术应用平台 |
| CN107292042A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-10-24 | 武汉凌云建筑装饰工程有限公司 | 一种bim建模方法 |
| CN107480374A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-12-15 | 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 | 一种基于catia的桥梁bim模型创建方法 |
| CN108763685A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-11-06 | 上海宝冶集团有限公司 | 一种空间异形曲面幕墙系统的施工方法 |
| CN109146711A (zh) * | 2018-07-02 | 2019-01-04 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种综合利用bim技术和3d激光扫描系统优化施工的方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111595264A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种数字化快速检测分析砂芯的方法 |
| CN111660422A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-15 | 河南省交通规划设计研究院股份有限公司 | 基于bim的短线法箱梁节段预制方法 |
| CN111660422B (zh) * | 2020-06-16 | 2021-08-20 | 河南省交通规划设计研究院股份有限公司 | 基于bim的短线法箱梁节段预制方法 |
| CN112240753A (zh) * | 2020-08-28 | 2021-01-19 | 天津大学 | 一种基于机器视觉的桥梁构造三维立体建模方法 |
| CN113628177A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-09 | 北京好运达智创科技有限公司 | 一种梁体双层存梁检测系统 |
| CN114562938A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-31 | 中铁工程设计咨询集团有限公司 | 一种轨道梁桥检测方法、装置、设备及可读存储介质 |
| CN114562938B (zh) * | 2022-01-17 | 2023-09-15 | 中铁工程设计咨询集团有限公司 | 一种轨道梁桥检测方法、装置、设备及可读存储介质 |
| CN114577141A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-06-03 | 中国建筑第八工程局有限公司 | 基于三维激光扫描技术的曲面模板表面测量的优化方法 |
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