CN113702902A - 一种基于bim的可视化穿线引导装置及引导方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能建筑施工技术领域，具体为一种基于BIM的可视化穿线装置及引导方法；包括主控电脑、室内定位系统、无线监控设备和遥控小车；所述主控电脑与无线监控设备通信连接；所述无线监控设备安装在遥控小车前端；所述遥控小车后端安装有引线卡扣；本发明有益效果：使用BIM建模软件对建筑物内的梯架进行三维建模，导入到定位软件，生成梯架的三维地图，通过定位系统对遥控小车的定位功能，实时显示遥控小车在梯架的运动位置及轨迹；实现遥控小车在狭小空间的移动，代替工人，可以到达工人无法进入的狭小空间，替代工人完成高空作业。

Description

一种基于BIM的可视化穿线引导装置及引导方法
技术领域
本发明涉及智能建筑施工技术领域，具体为一种基于BIM的可视化穿线装置及引导方法。
背景技术
近年来，随着建筑行业中，智能建筑专业造价占项目整体比例越来越大，各类电器设备、用电装置、传感器、执行器数量不断增加，各类线缆的数量也同步增加。在梯架中穿线是智能建筑专业前期施工的重要一环；
现有技术中，线缆敷设需要工人打开梯架，进行线缆敷设；在狭小的装饰吊顶内部结构梁及各种管道密布，部分区域工人无法进入施工，人工施工受空间影响大；在大型会场等层高十多米的施工现场中，线缆敷设梯架很高，且管道密布、空间有限，工人要冒着较高的高坠安全风险打开梯架盖板，进行人工线缆敷设，效率极低、安全风险很高。
发明内容
本发明针对现有技术中人工施工受空间影响大，且效率极低、安全风险很高的技术问题，提出了一种基于BIM的可视化穿线引导装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，包括主控电脑、室内定位系统、无线监控设备和遥控小车；所述主控电脑与无线监控设备无线通信连接；所述无线监控设备安装在遥控小车前端；所述遥控小车上安装有引线卡扣，所述引线卡扣用于挂置引线。
优选的，所述室内定位系统为UWB定位系统、WiFi定位系统、WiFi-RFID定位系统、蓝牙定位系统的一种。
优选的，所述室内定位系统为UWB定位系统；所述UWB定位系统包括UWBLOC基站和UWBLOC定位标签；所述UWBLOC基站有多个，多个所述UWBLOC基站均布在工作场地内，且均与主控电脑无线通信连接；所述UWBLOC定位标签安装在遥控小车上。
优选的，所述室内定位系统为WiFi定位系统；所述WiFi定位系统包括无线AP和wifi标签；所述无线AP有多个，多个所述无线AP均布在工作场地内，且均与主控电脑无线通信连接；所述wifi标签安装在遥控小车上。
优选的，所述室内定位系统为WiFi-RFID定位系统；所述WiFi-RFID定位系统包括定位器和电子标签；所述定位器有多个，多个所述定位器均布在工作场地内，且均与主控电脑无线通信连接；电子标签安装在遥控小车上。
优选的，所述室内定位系统为蓝牙定位系统；所述蓝牙定位系统包括蓝牙信标和蓝牙终端；所述蓝牙信标有多个，多个所述蓝牙信标均布在工作场地内，且均与主控电脑无线通信连接；所述蓝牙终端安装在遥控小车上。
优选的，所述遥控小车内还设有蓄电池，所述无线监控设备与蓄电池电性连接。
优选的，所述遥控小车为履带式遥控车。
优选的，所述无线监控设备为无线球机。
本发明还提供了一种基于BIM的可视化穿线引导装置的引导方法，包括以下步骤：
步骤一 BIM建模及模型干涉检查：将桥架初步的设计平面图，导入AutodeskRevit软件；用Autodesk Revit软件对建筑物内的桥架进行三维建模，并进行干涉检查，确保桥架之间及桥架与建筑物之间无碰撞干涉；
步骤二 安装室内定位系统及BIM模型导入：在主控电脑上安装UWBLOC定位软件，在场地内布置UWBLOC基站，并与主控电脑建立无线通信，将UWBLOC定位标签安装到遥控小车上；把Autodesk Revit软件生成的BIM模型文件导入至定位软件；设置定位软件功能；
步骤三 安装无线监控设备：无线监控设备为无线球机，将无线球机安装在遥控小车前端，遥控小车上有电源接口，插上无线球机电源，并与主控电脑建立无线通信；
步骤四 放置遥控小车：将遥控小车放置于需要穿线的桥架位置，并在UWBLOC定位软件中设置为起点；将线缆的引线挂置到遥控小车的引线卡扣上；
步骤五 遥控控制遥控小车在桥架内移动：通过结合UWBLOC定位软件及无线监控设备传回的位置和图像信息，综合判断引导装置的移动方向，直至遥控小车移动至桥架结束点；此时引线沿遥控小车走过的路径已铺设好；
步骤六 线缆敷设：遥控小车到达结束点后，打开引线卡扣将遥控小车与引线分离，引线的一端挂上线缆，拉动引线，将线缆拉到桥架内，直到引线全部拉出，完成线缆敷设作业。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：（1）该装置在施工前，利用计算机，通过BIM建模软件，进行梯架建模、综合模拟线缆敷设，极大提高线缆敷设效率，减少人员施工风险，提高一次放线施工成功率；（2）使用BIM建模软件对建筑物内的梯架进行三维建模，导入到定位软件，生成梯架的三维地图，通过定位系统对遥控小车的定位功能，实时显示遥控小车在梯架的运动位置及轨迹；实现遥控小车在狭小空间的移动，代替工人，可以到达工人无法进入的狭小空间，替代工人完成高空作业；（3）安装无线监控设备，随时能看到封闭的桥架空间内遥控小车前面的实景，实现遥控的可视化，控制遥控小车对前方障碍物避障及选择方向。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，
图1为采用UWB定位系统的本装置示意图；
图2为遥控小车结构示意图；
1-主控电脑；
2-遥控小车；
3-无线监控设备；
41-UWBLOC基站，42-UWBLOC定位标签；
5-引线卡扣；
6-引线；
7-桥架。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1
下面结合附图1-2对本发明进一步说明，一种基于BIM的可视化穿线引导装置，如图1和2所示，包括主控电脑1、室内定位系统、无线监控设备3和遥控小车2；所述主控电脑1与无线监控设备3无线通信连接；所述无线监控设备3安装在遥控小车2前端；所述遥控小车2后端安装有引线卡扣5，所述引线卡扣5用于挂置引线6。
如图1和2所示，所述室内定位系统为UWB定位系统；所述UWB定位系统包括UWBLOC基站41和UWBLOC定位标签42；所述UWBLOC基站41有多个，多个所述UWBLOC基站41均布在工作场地内，且均与主控电脑1无线通信连接；所述UWBLOC定位标签42安装在遥控小车2上。
UWBLOC定位标签42实际为一个射频信号发射信标，可发射一个位置信号到UWBLOC基站41；UWBLOC基站41实际为一个射频信号接收基站，可接收UWBLOC定位标签42发射的位置信号，通过无线网络将收到的信号反馈到主控电脑1；主控电脑1内安装UWBLOC定位软件，电脑内的UWBLOC定位软件可实时显示UWBLOC定位标签42所在位置，也就可以知道了遥控小车2在桥架7的哪个位置。
UWBLOC基站41为带WIFI的UWBLOC基站41， UWBLOC基站41与主控电脑1使用无线通信协议，多个UWBLOC基站41与电脑组成一个局域网络，不必再接网线，使用起来简单。
所述遥控小车2内还设有蓄电池，所述无线监控设备3与蓄电池电性连接。
所述遥控小车2为履带式遥控车。
所述无线监控设备3为无线球机。
实施例2
本实施例与实施例1的区别为，所述室内定位系统为WiFi定位系统；所述WiFi定位系统包括无线AP和wifi标签；所述无线AP有多个，多个所述无线AP均布在工作场地内，且均与主控电脑1无线通信连接；所述wifi标签安装在遥控小车2上。
wifi标签可发射一个位置信号给无线AP，一般采用“近邻法”判断，即最靠近哪个热点或基站，即认为处在什么位置，如附近有多个信源，则可以通过交叉定位(三角定位)，提高定位精度，无线AP将wifi标签可发射的位置信号传给主控电脑1，从而在定位软件上显示遥控小车的位置。
实施例3
本实施例与实施例1的区别为，所述室内定位系统为WiFi-RFID定位系统；所述WiFi-RFID定位系统包括定位器和电子标签；所述定位器有多个，多个所述定位器均布在工作场地内，且均与主控电脑1无线通信连接；电子标签安装在遥控小车2上。
WiFi-RFID定位系统为网频WIFI-RFID 实时定位系统；电子标签采用功耗和成本更低的有源RFID标签，定位器为路由RFID读写器，可直接接入无线局域网，通过无线WIFI连接主控电脑1，在定位软件上显示遥控小车的位置。
实施例4
本实施例与实施例1的区别为，所述室内定位系统为蓝牙定位系统；所述蓝牙定位系统包括蓝牙信标和蓝牙终端；所述蓝牙信标有多个，多个所述蓝牙信标均布在工作场地内，且均与主控电脑1无线通信连接；所述蓝牙终端安装在遥控小车2上。
在需要定位的区域内部署蓝牙信标，一般至少需要铺设3个蓝牙信标；蓝牙终端(如可穿戴蓝牙设备、蓝牙手环等)安装在遥控小车2上，将位置信息传给蓝牙信标，蓝牙信标再经过WiFi网络传送到主控电脑1，在定位软件上显示遥控小车的位置。
基于BIM的可视化穿线引导装置的引导方法，包括以下步骤：
步骤一 BIM建模及模型干涉检查：将桥架7初步的设计平面图，导入AutodeskRevit软件；用Autodesk Revit软件对建筑物内的桥架7进行三维建模，并进行干涉检查，确保桥架7之间及桥架7与建筑物之间无碰撞干涉；
步骤二 安装室内定位系统及BIM模型导入：在主控电脑1上安装UWBLOC定位软件，在场地内布置UWBLOC基站41，并与主控电脑1建立无线通信，将UWBLOC定位标签42安装到遥控小车2上；把Autodesk Revit软件生成的BIM模型文件导入至定位软件；设置定位软件功能；
步骤三 安装无线监控设备3：无线监控设备3为无线球机，将无线球机安装在遥控小车2前端，遥控小车2上有电源接口，插上无线球机电源，并与主控电脑1建立无线通信；
步骤四 放置遥控小车2：将遥控小车2放置于需要穿线的桥架7位置，并在UWBLOC定位软件中设置为起点；将线缆的引线6挂置到遥控小车2的引线卡扣5上；
步骤五 遥控控制遥控小车2在桥架7内移动：通过结合UWBLOC定位软件及无线监控设备3传回的位置和图像信息，综合判断引导装置的移动方向，直至遥控小车2移动至桥架7结束点；此时引线6沿遥控小车2走过的路径已铺设好；
步骤六 线缆敷设：遥控小车2到达结束点后，打开引线卡扣5将遥控小车2与引线6分离，引线6的一端挂上线缆，拉动引线6，将线缆拉到桥架7内，直到引线6全部拉出，完成线缆敷设作业。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，包括主控电脑（1）、室内定位系统、无线监控设备（3）和遥控小车（2）；所述主控电脑（1）与无线监控设备（3）无线通信连接；所述无线监控设备（3）安装在遥控小车（2）前端；所述遥控小车（2）上安装有引线卡扣（5），所述引线卡扣（5）用于挂置引线（6）。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，所述室内定位系统为UWB定位系统、WiFi定位系统、WiFi-RFID定位系统、蓝牙定位系统的一种。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，所述室内定位系统为UWB定位系统；所述UWB定位系统包括UWBLOC基站（41）和UWBLOC定位标签（42）；所述UWBLOC基站（41）有多个，多个所述UWBLOC基站（41）均布在工作场地内，且均与主控电脑（1）无线通信连接；所述UWBLOC定位标签（42）安装在遥控小车（2）上。
4.根据权利要求2所述的一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，所述室内定位系统为WiFi定位系统；所述WiFi定位系统包括无线AP和wifi标签；所述无线AP有多个，多个所述无线AP均布在工作场地内，且均与主控电脑（1）无线通信连接；所述wifi标签安装在遥控小车（2）上。
5.根据权利要求2所述的一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，所述室内定位系统为WiFi-RFID定位系统；所述WiFi-RFID定位系统包括定位器和电子标签；所述定位器有多个，多个所述定位器均布在工作场地内，且均与主控电脑（1）无线通信连接；电子标签安装在遥控小车（2）上。
6.根据权利要求2所述的一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，所述室内定位系统为蓝牙定位系统；所述蓝牙定位系统包括蓝牙信标和蓝牙终端；所述蓝牙信标有多个，多个所述蓝牙信标均布在工作场地内，且均与主控电脑（1）无线通信连接；所述蓝牙终端安装在遥控小车（2）上。
7.根据权利要求3所述的一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，所述遥控小车（2）内还设有蓄电池，所述无线监控设备（3）与蓄电池电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，所述遥控小车（2）为履带式遥控车。
9.根据权利要求7所述的一种基于BIM的可视化穿线引导装置，其特征在于，所述无线监控设备（3）为无线球机。
10.权利要求9所述的基于BIM的可视化穿线引导装置的引导方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一 BIM建模及模型干涉检查：将桥架（7）初步的设计平面图，导入Autodesk Revit软件；用Autodesk Revit软件对建筑物内的桥架（7）进行三维建模，并进行干涉检查，确保桥架（7）之间及桥架（7）与建筑物之间无碰撞干涉；
步骤二 安装室内定位系统及BIM模型导入：在主控电脑（1）上安装UWBLOC定位软件，在场地内布置UWBLOC基站（41），并与主控电脑（1）建立无线通信，将UWBLOC定位标签（42）安装到遥控小车（2）上；把Autodesk Revit软件生成的BIM模型文件导入至定位软件；设置定位软件功能；
步骤三 安装无线监控设备（3）：无线监控设备（3）为无线球机，将无线球机安装在遥控小车（2）前端，遥控小车（2）上有电源接口，插上无线球机电源，并与主控电脑（1）建立无线通信；
步骤四 放置遥控小车（2）：将遥控小车（2）放置于需要穿线的桥架（7）位置，并在UWBLOC定位软件中设置为起点；将线缆的引线（6）挂置到遥控小车（2）的引线卡扣（5）上；
步骤五 遥控控制遥控小车（2）在桥架（7）内移动：通过结合UWBLOC定位软件及无线监控设备（3）传回的位置和图像信息，综合判断引导装置的移动方向，直至遥控小车（2）移动至桥架（7）结束点；此时引线（6）沿遥控小车（2）走过的路径已铺设好；
步骤六 线缆敷设：遥控小车（2）到达结束点后，打开引线卡扣（5）将遥控小车（2）与引线（6）分离，引线（6）的一端挂上线缆，拉动引线（6），将线缆拉到桥架（7）内，直到引线（6）全部拉出，完成线缆敷设作业。
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