CN111626378A - 一种基于bim的工程检验系统及方法 - Google Patents

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静晨梅
龚晓庆
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Abstract

本发明涉及工程建筑安全领域，更具体地涉及一种基于BIM的工程检验系统及方法，依据三维模型检验厂区建筑物和构筑物的施工建设情况，对厂区建设的完善具有指导意义，具体依据轴网定位，通过渲染得到BIM图像，通过特定路径的拍摄得到BIM动画，然后将BIM图像与BIM动画数据导入数据转化器，数据结果处理转化为信号导入厂区实景拍摄装置，接着厂区实景拍摄装置按照相应指令自动拍摄厂区建筑物够构筑物图像或动画，最后将BIM图像与厂区图像输入影像对比装置，通过对比分析得到BIM图像与厂区图像的差异性，本发明提出的基于BIM的工程检验方法，能够准确及时地检验厂区建筑物和构筑物是否与已有三维模型一致，有利于施工的准确性与安全性。

Description

一种基于BIM的工程检验系统及方法
技术领域
本发明涉及工程建筑安全领域，更具体地涉及一种基于BIM的工程检验系统及方法。
背景技术
电厂工程项目一般可分为可行性研究报告阶段、初步设计阶段、施工建设阶段和试生产阶段四个阶段。初步设计阶段和施工建设阶段为两个重要环节，电厂建设过程应按照施工图施工，但是部分施工单位不能严格按照施工图施工，或偷工减料，或粗糙大意，致使施工过程中安全隐患不断，甚至安全隐患转化成安全事故。
目前，工程监理过程中缺少快速准确检验工程项目施工情况的措施。
发明内容
基于此，本申请提供一种具有安全、高效、实施方便和控制简单等特点的基于BIM的工程检验系统及方法。
一种基于BIM的工程检验系统及方法，包括以下步骤：
1)实景录像系统依据轴网定位，确定BIM系统内绝对坐标原点，明确BIM系统内拍摄点的坐标，拍摄角度及拍摄路径，在已有三维模型的基础上通过渲染得到BIM图像，并通过特定路径的拍摄得到BIM动画，之后将BIM图像与动画数据导入BIM数据转化器；
2)BIM数据转化器接收BIM渲染图像及BIM动画的相应位置数据、角度数据和路径数据，数据转化器将BIM系统内位置数据、角度数据和路径数据转化为相应信号传入厂区实景拍摄装置的接收器内。
3)预先得到厂区建筑物构筑物的方位、尺寸及标高等信息的厂区实景拍摄装置，结合BIM数据转化器输入的终端数据，依据其内置的定位系统及输入的位置信号，选择最恰当的飞行路径自动飞行至厂区拍摄点，依据输入的角度信号或路径信号进行厂区实景拍摄或录像，同时依据BIM系统内的拍摄方式，选择恰当的摄像头，选择好后按照定位与特定的拍摄角度得到厂区对象三视图图像，并按照定位与特定路径得到厂区动画；
4)将BIM图像对厂区图像输入影像对比装置，影像对比装置提取BIM三视图图像及厂区实体三视图图像的轮廓，或截取相同时间内BIM动画视频及厂区实体动画视频的图片，快速分辨BIM摄影和厂区实体摄影图片是否一致。
优选的，步骤1)所述的BIM轴网相对软件绝对坐标原点位置是确定且无变化的，轴网轴线跨距也是固定的。
优选的，步骤1)所述的实景录像系统在拍摄BIM渲染图像时，软件内摄像机相对原点的位置是确定的，软件内摄像机的拍摄角度也是明确的。
优选的，步骤1)所述的实景录像系统在拍摄BIM动画时，软件内摄像机相对原点的初始位置是确定的，软件内摄像路径是确定的，软件内摄像机的拍摄角度也是明确的。
优选的，步骤2)所述的BIM数据转化器为一种小巧的移动式储存设备，其尺寸为10x10x30mm，且数据转化器嵌入在厂区实景拍摄装置内。
优选的，步骤2)所述的BIM数据转化器具有数据储存及数据转化的功能，能够将BIM渲染图像及BIM动画内相应的拍摄位置信息、路径信息及角度信息储存并转化为相关信号信息输入厂区实景拍摄装置。
优选的，步骤3)所述的厂区实景拍摄装置为一种前置摄像头的轻巧飞行装置，该装置尺寸为10x10x5cm，且厂区实景拍摄装置自带灯光，厂区实景拍摄装置的摄像头包括标准镜头、广角镜头、长焦镜头及鱼眼镜头。
优选的，步骤3)所述的厂区实景拍摄装置内置的定位系统包括轴网系统、厂区建筑信息及原点信息，其轴网系统与BIM轴网是一致的，其原点信息与BIM原点信息是对应的，厂区建筑信息由施工具体情况统计整理得到。
相较现有技术，本发明具有以下的特点和有益效果：
(1)本发明中利用实景录像系统及影像对比系统为工程检验提供了一种高效的措施，从而在施工建设阶段能够准确快速发现电厂建筑物与构筑物是否与施工图一致，以便及时发现施工过程中出现的问题，避免工程安全隐患。
(2)本发明中厂区实景拍摄装置为一种小型的类似飞行器的自动化摄影设备，可以拍摄厂区内建筑物与构筑物，方便工作人员查看厂区实际运行情况，电厂检修过程中也可发挥重要作用。
(3)本发明进一步发挥了BIM的重要作用，同时可为BIM的完善提供建议。
(4)本发明中基于BIM的工程检验方法流程清晰，可以规模化运用，具有安全、高效、实施方便、控制简单等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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示出本发明中一种基于BIM的工程检验系统的结构示意图；
图2示出本发明中一种基于BIM的工程检验系统及方法的流程示意图；
图3示出本发明中依据轴网系统的定位方式示意图；
图4示出本发明中一种厂区实景拍摄装置示意图。
图中标号说明：1、实景录像系统；2、BIM数据转化器；3、厂区实景拍摄装置；4、影像对比装置；5、移动存储装置；6、拍摄镜头。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实例，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例，都属于本申请保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。
一种基于BIM的工程检验系统及方法，包括以下步骤：
1)如图1-3所示，实景录像系统1依据轴网定位，确定BIM系统内绝对坐标原点为轴网系统中1轴和A轴的交叉点，进而明确BIM系统内拍摄点的坐标即为L1,L2,L3，拍摄角度α和β及拍摄路径O1，O2，在已有三维模型的基础上通过渲染得到BIM图像，并通过特定路径的拍摄得到BIM动画，之后将BIM图像与动画数据导入BIM数据转化器2；
2)BIM数据转化器2接收BIM渲染图像及BIM动画的相应位置数据、角度数据和路径数据，数据转化器2将BIM系统内位置数据、角度数据和路径数据转化为相应信号传入厂区实景拍摄装置3的接收器内。
3)预先得到厂区建筑物构筑物的方位、尺寸及标高等信息的厂区实景拍摄装置3，结合BIM数据转化器2输入的终端数据，依据其内置的定位系统及输入的位置信号，选择最恰当的飞行路径自动飞行至厂区拍摄点，依据输入的角度信号或路径信号进行厂区实景拍摄或录像，同时依据BIM系统内的拍摄方式，选择恰当的摄像头6，选择好后按照定位与特定的拍摄角度得到厂区对象三视图图像，并按照定位与特定路径得到厂区动画；
4)将BIM图像对厂区图像输入影像对比装置4，影像对比装置4提取BIM三视图图像及厂区实体三视图图像的轮廓，或截取相同时间内BIM动画视频及厂区实体动画视频的图片，快速分辨BIM摄影和厂区实体摄影图片是否一致。
优选的，上述BIM轴网相对软件绝对坐标原点位置是确定且无变化的，轴网轴线跨距也是固定的，实景录像系统1在拍摄BIM渲染图像时，软件内摄像机相对原点的位置是确定的，软件内摄像机的拍摄角度也是明确的，实景录像系统1在拍摄BIM动画时，软件内摄像机相对原点的初始位置是确定的，软件内摄像路径是确定的，软件内摄像机的拍摄角度也是明确的。
如图1所示，BIM数据转化器2为一种小巧的移动式储存设备，其尺寸为10x10x30mm，且数据转化器2嵌入在厂区实景拍摄装置3内，BIM数据转化器2具有数据储存及数据转化的功能，能够将BIM渲染图像及BIM动画内相应的拍摄位置信息、路径信息及角度信息储存并转化为相关信号信息输入厂区实景拍摄装置3。
如图4所示，厂区实景拍摄装置3为一种前置摄像头6的轻巧飞行装置，该装置尺寸为10x10x5cm，内置移动存储装置5，厂区实景拍摄装置3自带灯光，厂区实景拍摄装置3的摄像头6包括标准镜头、广角镜头、长焦镜头及鱼眼镜头，厂区实景拍摄装置3内置的定位系统包括轴网系统、厂区建筑信息及原点信息，其轴网系统与BIM轴网是一致的，其原点信息与BIM原点信息是对应的，厂区建筑信息由施工具体情况统计整理得到。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于BIM的工程检验系统及方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)实景录像系统(1)依据轴网定位，确定BIM系统内绝对坐标原点，进而明确BIM系统内拍摄点的坐标，拍摄角度及拍摄路径，在已有三维模型的基础上通过渲染得到BIM图像，并通过特定路径的拍摄得到BIM动画，之后将BIM图像与动画数据导入BIM数据转化器(2)；
2)BIM数据转化器(2)接收BIM渲染图像及BIM动画的相应位置数据、角度数据和路径数据，数据转化器(2)将BIM系统内位置数据、角度数据和路径数据转化为相应信号传入厂区实景拍摄装置(3)的接收器内。
3)预先得到厂区建筑物构筑物的方位、尺寸及标高等信息的厂区实景拍摄装置(3)，结合BIM数据转化器(2)输入的终端数据，依据其内置的定位系统及输入的位置信号，选择最恰当的飞行路径自动飞行至厂区拍摄点，依据输入的角度信号或路径信号进行厂区实景拍摄或录像，同时依据BIM系统内的拍摄方式，选择恰当的摄像头(6)，选择好后按照定位与特定的拍摄角度得到厂区对象三视图图像，并按照定位与特定路径得到厂区动画；
4)将BIM图像对厂区图像输入影像对比装置(4)，影像对比装置(4)提取BIM三视图图像及厂区实体三视图图像的轮廓，或截取相同时间内BIM动画视频及厂区实体动画视频的图片，快速分辨BIM摄影和厂区实体摄影图片是否一致。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程检验系统及方法，其特征在于：步骤1)所述的BIM轴网相对软件绝对坐标原点位置是确定且无变化的，轴网轴线跨距也是固定的。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程检验系统及方法，其特征在于：步骤1)所述的实景录像系统(1)在拍摄BIM渲染图像时，软件内摄像机相对原点的位置是确定的，软件内摄像机的拍摄角度也是明确的。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程检验系统及方法，其特征在于：步骤1)所述的实景录像系统(1)在拍摄BIM动画时，软件内摄像机相对原点的初始位置是确定的，软件内摄像路径是确定的，软件内摄像机的拍摄角度也是明确的。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程检验系统及方法，其特征在于：步骤2)所述的BIM数据转化器(2)为一种小巧的移动式储存设备，其尺寸为10x10x30mm，且数据转化器(2)嵌入在厂区实景拍摄装置(3)内。
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程检验系统及方法，其特征在于：步骤2)所述的BIM数据转化器(2)具有数据储存及数据转化的功能，能够将BIM渲染图像及BIM动画内相应的拍摄位置信息、路径信息及角度信息储存并转化为相关信号信息输入厂区实景拍摄装置(3)。
7.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程检验系统及方法，其特征在于：步骤3)所述的厂区实景拍摄装置(3)为一种前置摄像头(6)的轻巧飞行装置，该装置尺寸为10x10x5cm，内置移动存储装置(5)，厂区实景拍摄装置(3)自带灯光，厂区实景拍摄装置(3)的摄像头(6)包括标准镜头、广角镜头、长焦镜头及鱼眼镜头。
8.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程检验系统及方法，其特征在于：步骤3)所述的厂区实景拍摄装置(3)内置的定位系统包括轴网系统、厂区建筑信息及原点信息，其轴网系统与BIM轴网是一致的，其原点信息与BIM原点信息是对应的，厂区建筑信息由施工具体情况统计整理得到。
9.一种基于BIM的工程检验系统，其特征在于：根据权利要求1到8任一所述的一种基于BIM的工程检验系统及方法施工得到。
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