CN109959345A - 基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其包含：S1、PC端建立项目BIM模型；S2、完成每段线缆敷设工程初始安装；S3、用3D扫描仪进行现场扫描获取现场实际坐标数据，得到扫描模型；S4、对比扫描模型与BIM模型；S5、判别得到扫描模型与BIM模型之间的结构尺寸偏差结果。其优点是：利用三维扫描，实现非接触式实测实量，减少人力成本，提高测量精准度。

Description

基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法及系统

技术领域

本发明涉及架空线缆落地敷设坐标控制技术领域，具体涉及一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法及系统。

背景技术

BIM技术是建筑信息模型(Building Information Modeling)的缩写，其目的在于为帮助实现建筑信息的集成，供各方工作人员可协同工作，有效提高工作效率，节省资源，实现可持续发展，因此，BIM是反馈信息并最终实现指导现场施工的重要载体。

三维扫描技术是指对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标的技术，其重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。三维扫描技术能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。

在应用现有的测量方法对线缆敷设偏差进行控制时，因需实测实量，需耗费较大的人工，且因构件本身的三维属性，针对于单一构件的空间坐标，需通过多角度多次测量去实现，且难以进行表达，因此造成构件的误差控制难以精细化；缺乏精细化的测量，可能会导致材料使用量的控制难度增大，管线重点部位的定位出现偏差等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法及系统，利用三维扫描技术，及时发现施工过程中的累计偏差，通过BIM模型进行输出，及时进行安装调整，将误差最小化。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其特征是，包含：

S1、PC端建立项目BIM模型；

S2、完成每段线缆敷设工程初始安装；

S3、用3D扫描仪进行现场扫描获取现场实际坐标数据，得到扫描模型；

S4、对比扫描模型与BIM模型；

S5、判别得到扫描模型与BIM模型之间的结构尺寸偏差结果。

上述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其中，还包含：

S6、根据尺寸偏差结果对现场进行偏差调整，反馈给BIM模型。

上述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其中：

所述的BIM模型包含基本构件的尺寸标高信息、相应的基本构件的地址水文信息、钢筋布置、管线布置、管线工艺、临时施工洞口。

上述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其中，所述的步骤S4具体包含：

将扫描模型输入BIM模型，得出基于扫描模型的BIM模型，并在相同坐标系下，进行扫描模型与基于扫描模型的BIM模型的对比，输出偏差点位。

上述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其中，所述的步骤S5具体包含：

设定尺寸偏差标准，根据尺寸偏差标准对偏差点位进行分析，得到合格、警告、不合格三种尺寸偏差判别结果，以及各个偏差点位的偏差值。

上述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其中，所述的步骤S3具体包含：

对3D扫描仪扫描得到的三维数据进行处理，数据处理包括三维数据拼接、去噪，处理后的点云数据导出为通用三维点云格式；

查看点云数据并进行预处理，预处理包括点位的空间属性设置、对重复点位及错误点位基于统计偏差离散程度的自动剔除、以及三维参照轴线设置，其中空间属性包括覆盖范围、间距、精细程度，离散程度自行设置；

进行文件格式调整，实现3D扫描仪的数据与BIM模型的匹配；

进行坐标点的转换，保证扫描模型和BIM模型的一致性。

一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量系统，其特征是，包含：

PC端，用于建立项目BIM模型；

3D扫描仪，用于进行现场扫描获取现场实际坐标数据，得到扫描模型；

服务器，包含用于对比扫描模型与BIM模型的对比模块，用于判别得到扫描模型与BIM模型之间的结构尺寸偏差结果的结果输出模块。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、利用三维扫描，实现非接触式实测实量，减少人力成本，提高测量精准度；

2、利用BIM作为问题反馈的表达方式，帮助指导现场施工。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1、2所示，本发明提出一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其包含：S1、PC端建立项目BIM模型，该BIM模型包含基本构件的尺寸标高信息、相应的基本构件的地址水文信息、钢筋布置、管线布置、管线工艺、临时施工洞口；S2、完成每段线缆敷设工程初始安装，应当注意的是，线缆敷设工程的初始施工阶段，针对一级坐标控制网进行复核，并定期针对施工现场的二级坐标控制网进行复核，保障准确性；S3、用3D扫描仪进行现场扫描获取现场实际坐标数据，得到扫描模型；S4、对比扫描模型与BIM模型；S5、判别得到扫描模型与BIM模型之间的结构尺寸偏差结果；较佳的，最后还包含S6、根据尺寸偏差结果对现场进行偏差调整，反馈给BIM模型，以依据现场实际建筑核定校正模型，减少随着体量增加而增加的累积误差，也可通过数值备注的形式表达。

所述的步骤S3具体包含：对3D扫描仪扫描得到的三维数据进行处理，数据处理包括三维数据拼接、去噪，处理后的点云数据导出为通用三维点云格式；查看点云数据并进行预处理，预处理包括点位的空间属性设置、对重复点位及错误点位基于统计偏差离散程度的自动剔除、以及三维参照轴线设置，其中空间属性包括覆盖范围、间距、精细程度，离散程度自行设置；进行文件格式调整，实现3D扫描仪的数据与BIM模型的匹配；进行坐标点的转换，保证3D扫描模型和BIM模型的一致性。

所述的步骤S4具体包含：将扫描模型输入BIM模型，得出基于扫描模型的BIM模型，并在相同坐标系下，进行扫描模型与基于扫描模型的BIM模型的对比，输出偏差点位。

所述的步骤S5具体包含：依照现有规范要求,设定尺寸偏差标准，根据尺寸偏差标准对偏差点位进行分析，得到合格、警告、不合格三种尺寸偏差判别结果，以及各个偏差点位的偏差值。具体的，通过绿(合格)黄(警告)红(不合格)三色，表述结构尺寸偏差。

本发明还提出一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量系统，其包含：PC端，用于建立项目BIM模型；3D扫描仪，用于进行现场扫描获取现场实际坐标数据，得到扫描模型；服务器，包含用于对比扫描模型与BIM模型的对比模块，用于判别得到扫描模型与BIM模型之间的结构尺寸偏差结果的结果输出模块。本实施例中，所述的服务器还包含偏差设定模块，用于设定尺寸偏差标准。

本实施例中，3D扫描仪的使用需要满足在最初进行场地坐标点位复核时，直接引入一级坐标控制网，反向复核，控制现场坐标轴网的偏差。现场复核前，对于3D扫描仪的精度需进行复核，保障其测量点位的误差控制在允许范围内。同时，在线缆敷设实施之前，在场地的内部设定固定测设点位，保证通视，对于3D扫描仪的基础点位的坐标定期进行复核。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其特征在于，包含：

S1、PC端建立项目BIM模型；

S2、完成每段线缆敷设工程初始安装；

S3、用3D扫描仪进行现场扫描获取现场实际坐标数据，得到扫描模型；

S4、对比扫描模型与BIM模型；

S5、判别得到扫描模型与BIM模型之间的结构尺寸偏差结果。

2.如权利要求1所述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其特征在于，还包含：

S6、根据尺寸偏差结果对现场进行偏差调整，反馈给BIM模型。

3.如权利要求1所述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其特征在于：

所述的BIM模型包含基本构件的尺寸标高信息、相应的基本构件的地址水文信息、钢筋布置、管线布置、管线工艺、临时施工洞口。

4.如权利要求1所述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其特征在于，所述的步骤S4具体包含：

将扫描模型输入BIM模型，得出基于扫描模型的BIM模型，并在相同坐标系下，进行扫描模型与基于扫描模型的BIM模型的对比，输出偏差点位。

5.如权利要求4所述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其特征在于，所述的步骤S5具体包含：

设定尺寸偏差标准，根据尺寸偏差标准对偏差点位进行分析，得到合格、警告、不合格三种尺寸偏差判别结果，以及各个偏差点位的偏差值。

6.如权利要求4所述的基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量方法，其特征在于，所述的步骤S3具体包含：

对3D扫描仪扫描得到的三维数据进行处理，数据处理包括三维数据拼接、去噪，处理后的点云数据导出为通用三维点云格式；

查看点云数据并进行预处理，预处理包括点位的空间属性设置、对重复点位及错误点位基于统计偏差离散程度的自动剔除、以及三维参照轴线设置，其中空间属性包括覆盖范围、间距、精细程度，离散程度自行设置；

进行文件格式调整，实现3D扫描仪的数据与BIM模型的匹配；

进行坐标点的转换，保证扫描模型和BIM模型的一致性。

7.一种基于三维扫描的电缆敷设非接触式实测实量系统，其特征在于，包含：PC端，用于建立项目BIM模型；

3D扫描仪，用于进行现场扫描获取现场实际坐标数据，得到扫描模型；

服务器，包含用于对比扫描模型与BIM模型的对比模块，用于判别得到扫描模型与BIM模型之间的结构尺寸偏差结果的结果输出模块。