CN112489028A - 一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了涉及验收方法技术领域的一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，解决了现有技术中工程质量验收方法存在效率和准确性较低的问题。其技术要点是：包括以下步骤：建立BIM信息模型、建立点云数据三维模型、质量检测数据对比、标记标注。大大提高了工程验收效率，并且还能够提高测量精度和减小由于人员在测量过程误操作而导致准确性降低的几率，减少了验收人员技术差异对验收结果带来的影响，达到效率和准确性较高的优点。使验收过程可视化，更容易通过BIM信息模型和点云数据三维模型分享验收信息，减小时间和精力的浪费，能够有效减少验收人员在现场停留的时间，提高验收人员的安全性。

Description

一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法

技术领域

本发明涉及验收方法技术领域，特别是一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法。

背景技术

在工程竣工之后，根据相关行业标准，对工程建设质量和成果进行评定的过程，称为工程竣工验收。竣工验收是全面考核建设工作，检查是否符合设计要求和工程质量的重要环节，对促进建设项目(工程)及时投产，发挥投资效果，总结建设经验有重要作用。

社会经济的发展促进了建筑业的突飞猛进，在这个城市化的过程中，建筑企业承担了大量的设施建设。正因为施工建设关乎百姓利益，稍有不慎将会付出血的代价。所以为了保障施工质量，不仅要在施工过程中做好技术与质量管理等，更要在工程竣工时做好验收工作，评定最终的工程建设质量和成果。

在行业内，目前常用的工程竣工验收方法主要是基于人工测量验收。通过人工使用量具对竣工设施的各个位置的尺寸测量，再对比设施的设计尺寸，根据两者之间的差值判断设施竣工后是否符合设计要求。但采用人工测量，测量过程繁琐，费时费力，尤其对结构较为复杂的设施进行测量时，需要消耗大量的时间，并且测量结果容易受到验收检测人员的技术差异影响，导致测量结果准确性降低。故现有技术中工程质量验收方法存在效率和准确性较低的问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，具有效率和准确性较高的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，包括以下步骤：

建立BIM信息模型：以设计图纸为信息来源，进行BIM信息化建模，获得BIM信息模型；

建立点云数据三维模型：使用三维激光扫描仪对验收目标进行扫描测量，获得格式为.fls且包含扫描模型数据信息的扫描文件，使用SCENE软件或Autodesk ReCap软件对扫描文件内的扫描模型数据信息进行拼接、检查扫描数据质量、点云数据注册、手动调整位置与裁剪扫描范围的操作，获得点云数据三维模型；

质量检测数据对比：在BIM建模软件Revit中将所述BIM信息模型和点云数据三维模型放在同一个轴网、标高的坐标系下进行重叠对比，若BIM信息模型与点云数据三维模型相互重合，则验收目标设施的建造尺寸符合设计标准，若BIM信息模型与点云数据三维模型不能重合或有部分不重合，则测量不完全重合部分相对应两个点的距离大小获得差值数据，若差值数据符合质量验收要求，则验收目标设施的建造尺寸符合设计标准，若差值数据不符合质量验收要求，则验收目标设施的建造尺寸不符合设计标准。

作为本发明的进一步改进：在所述建立BIM信息模型的步骤中，还包括以下步骤：

对质量检测目标用以建模软件Revit进行BIM信息化建模，在BIM信息模型中集成梁、板、柱的几何尺寸、材质、出厂信息、施工人员、完成时间信息。

作为本发明的进一步改进：在所述建立点云数据三维模型的步骤中，还包括以下步骤：

所述三维激光扫描仪采用型号为FARO Focus s 150的FARO三维激光扫描仪。

作为本发明的进一步改进：在所述建立点云数据三维模型的步骤中，还包括以下步骤：

将三维激光扫描仪设置为2D断面螺旋扫描模式，使三维激光扫描仪的扫描区域覆盖质量验收区域内壁并沿验收路径方向移动采集带有激光反射率的验收对象点云数据，将验收对象的梁、板、柱对应的信息与点云的扫描点坐标结合，从而获得验收对象区域的三维点云轮廓，对获得的三维点云轮廓进行分块，建立点云单元文件，并对点云单元文件创建唯一的点云单元文件索引标识，并对三维点云轮廓原始点进行有序存放、共享、备份。

作为本发明的进一步改进：在所述质量检测数据对比的步骤后，还包括以下步骤：

标记标注：若验收目标设施的建造尺寸不符合设计标准，则在点云数据三维模型中添加错误标注。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

大大提高了工程验收效率，并且还能够提高测量精度和减小由于人员在测量过程误操作而导致准确性降低的几率，减少了验收人员技术差异对验收结果带来的影响，达到效率和准确性较高的优点。

通过BIM信息模型和点云数据三维模型，使验收过程可视化，也能使验收过程更为简单易懂，并且更容易通过BIM信息模型和点云数据三维模型分享验收信息，提高验收效率，减小时间和精力的浪费。提高了验收的效率，能够有效减少验收人员在现场停留的时间，从而减小验收人员在工程验收现场遭遇事故的几率，提高验收人员的安全性。

附图说明

图1为本申请实施例中一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法流程示意图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

实施例：

一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，包括以下步骤：

S1、建立BIM信息模型：以设计图纸为信息来源，进行BIM信息化建模，获得BIM信息模型；对质量检测目标用以建模软件Revit进行BIM信息化建模，在BIM信息模型中集成梁、板、柱的几何尺寸、材质、出厂信息、施工人员、完成时间信息；

S2、建立点云数据三维模型：使用三维激光扫描仪对验收目标进行扫描测量，获得格式为.fls且包含扫描模型数据信息的扫描文件，使用SCENE软件或Autodesk ReCap软件(在本实施例中采用SCENE软件)对扫描文件内的扫描模型数据信息进行拼接、检查扫描数据质量、点云数据注册、手动调整位置与裁剪扫描范围的操作，获得点云数据三维模型；所述三维激光扫描仪采用型号为FARO Focus s 150的FARO三维激光扫描仪；三维激光扫描仪设定扫描半径为10米，精度为1.5毫米，将“质量”设置为“高质量”；将三维激光扫描仪设置为2D断面螺旋扫描模式，使三维激光扫描仪的扫描区域覆盖质量验收区域内壁并沿验收路径方向移动采集带有激光反射率的验收对象点云数据，将验收对象的梁、板、柱对应的信息与点云的扫描点坐标结合，从而获得验收对象区域的三维点云轮廓，对获得的三维点云轮廓进行分块，建立点云单元文件，并对点云单元文件创建唯一的点云单元文件索引标识，并对三维点云轮廓原始点进行有序存放、共享、备份；

S3、质量检测数据对比：在BIM建模软件Revit中将所述BIM信息模型和点云数据三维模型放在同一个轴网、标高的坐标系下进行重叠对比，若BIM信息模型与点云数据三维模型相互重合，则验收目标设施的建造尺寸符合设计标准，若BIM信息模型与点云数据三维模型不能重合或有部分不重合，则测量不完全重合部分相对应两个点的距离大小获得差值数据，若差值数据符合质量验收要求，则验收目标设施的建造尺寸符合设计标准，若差值数据不符合质量验收要求，则验收目标设施的建造尺寸不符合设计标准；

S4、标记标注：若验收目标设施的建造尺寸不符合设计标准，则在点云数据三维模型中添加错误标注。

本实施例具有以下优点：

通过在建模软件Revit进行BIM信息化建模获得BIM信息模型，通过获取全断面解算参数进而对验收目标全断面解算并建立可视化全断面数据库，将直径收敛、错台错缝、三维位移展示到质量验收对象的BIM模型上，能够更为直观地展示模型数据，起到方便对验收对象设施进行验收的效果的同时，也能减小验收人员读数出错的几率，提高验收结果的准确性。

BIM信息模型是以三维数字技术为基础，集成建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项相关信息详尽的数字化表达。通过三维激光扫描仪对施工完成品进行扫描，生成质量检验目标的三维点云数据三维模型。将BIM信息模型(作为质量标准的信息载体)与施工完成内容的三维点云数据三维模型进行比对、分析，进行质量检验。

因为验收目标的点云数据三维模型中，每个点都有坐标信息，任何两点之间的距离都可以精确测量；再通过对比BIM信息模型，由此进行分析，判断实际施工完成内容(即通过三维激光扫描获得的点云数据三维模型)和BIM信息模型的差别，辅助对实施质量进行验证，且误差精度能够控制在1.5毫米内。从而不需要人工地对设施地各个部分使用量具进行检测，大大提高了工程验收效率，并且还能够提高测量精度和减小由于人员在测量过程误操作而导致准确性降低的几率，减少了验收人员技术差异对验收结果带来的影响，达到效率和准确性较高的优点。通过BIM信息模型和点云数据三维模型，使验收过程可视化，也能使验收过程更为简单易懂，并且更容易通过BIM信息模型和点云数据三维模型分享验收信息，提高验收效率，减小时间和精力的浪费。提高了验收的效率，能够有效减少验收人员在现场停留的时间，从而减小验收人员在工程验收现场遭遇事故的几率，提高验收人员的安全性。

通过在点云数据三维模型中错误标注，能防止验收人员遗漏不符合质量验收标准的建造尺寸，能起到方便验收和提高准确性的作用。

一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (5)

1.一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立BIM信息模型：以设计图纸为信息来源，进行BIM信息化建模，获得BIM信息模型；

建立点云数据三维模型：使用三维激光扫描仪对验收目标进行扫描测量，获得格式为.fls且包含扫描模型数据信息的扫描文件，使用SCENE软件或Autodesk ReCap软件对扫描文件内的扫描模型数据信息进行拼接、检查扫描数据质量、点云数据注册、手动调整位置与裁剪扫描范围的操作，获得点云数据三维模型；

质量检测数据对比：在BIM建模软件Revit中将所述BIM信息模型和点云数据三维模型放在同一个轴网、标高的坐标系下进行重叠对比，若BIM信息模型与点云数据三维模型相互重合，则验收目标设施的建造尺寸符合设计标准，若BIM信息模型与点云数据三维模型不能重合或有部分不重合，则测量不完全重合部分相对应两个点的距离大小获得差值数据，若差值数据符合质量验收要求，则验收目标设施的建造尺寸符合设计标准，若差值数据不符合质量验收要求，则验收目标设施的建造尺寸不符合设计标准。

2.根据权利要求1所述的一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，其特征在于，在所述建立BIM信息模型的步骤中，还包括以下步骤：

对质量检测目标用以建模软件Revit进行BIM信息化建模，在BIM信息模型中集成梁、板、柱的几何尺寸、材质、出厂信息、施工人员、完成时间信息。

3.根据权利要求1所述的一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，其特征在于，在所述建立点云数据三维模型的步骤中，还包括以下步骤：

所述三维激光扫描仪采用型号为FAROFocuss150的FARO三维激光扫描仪。

4.根据权利要求1所述的一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，其特征在于，在所述建立点云数据三维模型的步骤中，还包括以下步骤：

将三维激光扫描仪设置为2D断面螺旋扫描模式，使三维激光扫描仪的扫描区域覆盖质量验收区域内壁并沿验收路径方向移动采集带有激光反射率的验收对象点云数据，将验收对象的梁、板、柱对应的信息与点云的扫描点坐标结合，从而获得验收对象区域的三维点云轮廓，对获得的三维点云轮廓进行分块，建立点云单元文件，并对点云单元文件创建唯一的点云单元文件索引标识，并对三维点云轮廓原始点进行有序存放、共享、备份。

5.根据权利要求1所述的一种集成信息模型和激光三维扫描技术工程质量验收方法，其特征在于，在所述质量检测数据对比的步骤后，还包括以下步骤：

标记标注：若验收目标设施的建造尺寸不符合设计标准，则在点云数据三维模型中添加错误标注。

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