CN114923433B - 一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法 - Google Patents
一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114923433B CN114923433B CN202210367012.2A CN202210367012A CN114923433B CN 114923433 B CN114923433 B CN 114923433B CN 202210367012 A CN202210367012 A CN 202210367012A CN 114923433 B CN114923433 B CN 114923433B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- scanning
- setting
- data
- target
- scanner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 10
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 238000009435 building construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 16
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241000899771 Arenga undulatifolia Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 238000013102 re-test Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明属于建筑施工领域，公开了一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，采用三维激光扫描仪进行扫描，设置标靶基点坐标，扫描整体结构模型，完成后将数据导出进行拼接；对结构区域划分处理，设置参考面实现实体结构的平面展示，调整参考面网格的间距及覆盖面积，设置参考面厚度，调整视图后可形成结构外轮廓图，点击选取轮廓点，生成各点坐标，导出DXF格式文件，利用CAD进行分析；导出的数据文件，通过设置CAD图纸坐标，使之与导出轮廓图均能反应真实位置的相对坐标，利用CAD设计图纸与三维扫描轮廓图进行差异分析。本发明提高了异形结构幕墙的放线效率和精度，避免了传统测量方式的繁琐和不确定性的影响。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工领域，尤其涉及一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法。
背景技术
随着建筑施工技术的不断进步，尤其是地标性建筑的出现，存在大量造型多变的复杂异形结构的建筑的幕墙。在幕墙等专业的下料、施工的过程中，对测量、放线作业提出了挑战，增加了其难度。
目前，传统的测量方法采用经纬仪、水准仪、全站仪等仪器设备，结合常规的测量技术，进行造型常规的建筑的测量、放线作业。对于异性复杂建筑的幕墙的测量作业，采用传统的测量方式不仅测量过程繁琐和且存在不确定性，同时也不能满足测量精度的要求。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于，提供一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，避免了传统测量方式的繁琐和不确定性的影响，为信息采集、模型构建和实时管理提供了一个高效、便捷的新方法。
为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：
一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，包括以下步骤：
S1：三维扫描
采用三维激光扫描仪进行扫描，通过合理规划架设图，确保扫描区域均匀，设置标靶基点坐标，扫描整体结构模型，完成后将数据导出，导出的数据进行拼接；
S2：点云处理
将经过拼接后的数据通过点云区域处理，生成点云处理后数据；对结构区域划分处理，利用Cyclone软件，对点云处理后数据设置参考面实现实体结构的平面展示，调整参考面网格的间距及覆盖面积，对参考面厚度进行设置，调整视图后可形成结构外轮廓图，点击选取轮廓点，生成各点坐标，导出DXF格式文件，利用CAD进行分析；
S3：数据应用
导出的数据文件，通过设置CAD图纸坐标，使之与导出轮廓图均能反应真实位置的相对坐标，利用CAD设计图纸与三维扫描轮廓图进行差异分析。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述三维扫描具体包括以下步骤：
(1)架站图：通过对扫描场地或物体分析，得到扫描架设位置图；
(2)扫描仪架设：根据扫描得到的扫描架设位置图架设三维激光扫描仪；
(3)扫描：新建项目，输入项目名称、创建人、项目描述等相关信息，扫描数据以项目形式存储在三维激光扫描仪中；设置5个扫描参数，扫描视场：设置扫描视场为自定义，视场角栏显示的是当前扫描仪方向；分辨率：对点间隔和扫描灵敏度进行设置，精度设置越高扫描速度越慢；图像控制：对内置相机进行设置；过滤器：对扫描点的最小和最大范围进行设置；精细扫描：对某个区域二次扫描的点间距和扫描灵敏度进行设置；通过设置方位角，已知后视点，自动后方交会进行扫描；
(4)标靶设置：进入三维激光扫描仪的扫描参数界面后点击标靶，进入标靶定义界面，进行标靶扫描的设置；输入或选择标靶号，选择标靶类型，输入标靶高程后，点击获取标靶按钮，进入获取标靶界面；用触摸笔点击查找图标，激活图标，点击标靶中心点，扫描仪会自动转动并对准触摸笔所点击位置，然后点击图标，返回到标靶定义界面，点击观测即开始进行标靶扫描；标靶扫描结果状态显示“OK”，成功获取到标靶中心，点击存储保存标靶扫描结果；
(5)扫描预览：扫描完成后，自动进入三维激光扫描仪的扫描预览界面，色彩模式有三种，彩色和黑白、反射强度，切换点云显示模式；
(6)数据导出：将三维激光扫描仪的项目数据导出传输到USB存储设备；
(7)点云数据拼接：将传输到USB存储设备的项目数据导入，打开Cyclone软件，把多个不同的扫描站的数据拼合在一起，生成一个单一的坐标系统，初始的坐标系统是由指定的其中某一个独立的扫描仪的位置和方向决定的，拼接完成后，多个站数据就被合并到一个新的数据中。
a.标靶拼接：拼接两站至少要有3个共同的标靶。
b.手动拼接：无标靶，通过公共点拼接(基于点云)。
c.混合拼接：基于标靶拼接，手动拼接之间。标靶不够，手动添加公共点。
d.基于控制点的拼接：确定绝对坐标的准确性；扫描的点云假设在已知点。
点云拼接以后，仍是两个点云，并没用真正的成为一个整体，打开拼接后的modelspace视图，隐藏点云中的标靶，选中要拼接的点云，单击Cyclone软件的工具栏CreateObject-Merge，拼接形成完整的点云模型。
作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述点云处理具体包括以下步骤：
(1)区域处理：将经过拼接后的数据通过点云区域处理，生成点云处理后数据；
(2)设置参考面：利用Cyclone软件，对点云处理后数据设置参考面，选定参考面的基准点，实现以基准点生成相应参考面，xy、xz、yz三个方向均可设置；
(3)调整参考面网格、覆盖面积：设置参考面网格间距及覆盖面积，保证当前参考平面水平方向点云数据的准确全面；
(4)设置参考面厚度：设置参考面厚度，保证当前参考平面垂直方向点云数据的准确全面；
(5)生成视图；
(6)标注点坐标：分别对每层关键点进行坐标标注；
(7)导出DXF文件：对标注完成的轮廓图进行样本线条的绘制，导出DXF文件载入CAD软件中应用对比分析。
作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述数据应用具体包括以下步骤：
(1)生成实测结构轮廓：对导入CAD中的轮廓图，利用设计图中给定的坐标系、项目坐标及高程设置设计图纸中当前楼层的真实地理位置，保证于三维扫描轮廓匹配，将标注完成的三维扫描轮廓图导出DXF文件，载入CAD中生成实测结构轮廓图；
(2)CAD图纸结构差异分析：三维扫描的实测结构轮廓图与设计轮廓对比分析，对图纸进行测量偏差分析，分析各层偏差；
此项工作既能对比分析结构施工误差，同时能真实准确反应实际坐标位置，减少施工复测工作，极大的提高了放线的效率和精度。
(3)幕墙深化设计：生成的三维扫描实测结构轮廓进行坐标复合后，交给幕墙深化设计单位进行深化设计，使模型信息准确表达，得到幕墙深化设计模型。
由于主楼为单元式幕墙，考虑幕墙下料准确、加工便捷、施工高效，对整体外部轮廓进行优化，以最不利施工点为基础优化位置，在地锚板竖向荷载允许范围内，调整偏差较大区域地锚悬挑长度，最终优化完各层轮廓，提供幕墙依据该轮廓进行深化设计，这种方法极大的提高了幕墙现场复核关键点坐标的效率。
作为本发明的进一步改进，在步骤(2)扫描仪架设中，所述扫描仪必须架设在三脚架上使用，使用徕卡原装扫描仪三脚架可以最大程度保证在扫描工作中的稳定性。
作为本发明的进一步改进，在步骤(2)扫描仪架设中，扫描仪的架设具体如下：
1)将三脚架腿调整到合适高度，然后拧紧螺丝固定；
2)将基座放置到三脚架上并拧紧螺丝固定；
3)调整三脚架和基座，让基座上的气泡水平居中；
4)将三脚架腿尽可能插入到地面中；
5)将扫描仪安装到基座上并固定；
6)通过扫描仪上的气泡来对中整平。
作为本发明的进一步改进，在步骤(3)扫描中，三维激光扫描仪扫描范围200米内所有实体构件。
作为本发明的进一步改进，在步骤(3)调整参考面网格、覆盖面积中，设置参考面的网格间距为1m×1m，覆盖面积为100㎡。
作为本发明的进一步改进，在步骤(4)设置参考面厚度中，参考面厚度设置为0.01m。
作为本发明的进一步改进，使用三维激光扫描技术获取的点云数据会受到多方面因素的影响，从而导致有些数据会偏离理论值，这些噪声点会影响到后期数据处理的精度，在数据应用过程中对其采用有序点云去噪法中的滤波法进行去除。
本发明利用放线机器人采集基点校准后的标靶坐标，和模型原点进行匹配，标靶的设置要在高程和水平方向均有差异且均匀，这样可以减少误差，将点云数据的标靶坐标于之对应，通过激光扫描完自身的坐标相对位置，完成整个模型的真实匹配，从而实现构件相对位置的准确。
本发明的有益效果是：本发明提高了异形结构幕墙的放线效率和精度，避免了传统测量方式的繁琐和不确定性的影响，为信息采集、模型构建和实时管理提供了一个高效、便捷的新方法。
使用三维激光扫描技术获取的点云数据会受到多方面因素的影响，从而导致有些数据会偏离理论值，这些噪声点会影响到后期数据处理的精度，本发明在所有数据应用过程中对其采用有序点云去噪法中的滤波法进行去除。
在使用三维激光扫描技术时，会对高层建筑表面进行大量的点云数据采集，这些点云数据会过于密集，从而影响到模型的光顺性，而且还会影响到计算机的运行速率。本发明对密集的点云数据进行精简，提取出能够反映曲面特征的点，然后将其余的数据删除，降低点云数据的密集，提高计算机的运行时间，并且还能够较好的反映高层建筑模型。
本发明采用三维激光扫描仪，扫描结果直接显示为点云，利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据，可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型，既省时又省力。本发明可极大程度的提高放线效率和精确度，在同类异形结构施工过程中可借鉴应用。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为山西·潇河新城1号酒店项目的架站图；
图2为三维扫描整体点云数据图；
图3为点云处理后数据图；
图4为点云数据设置参考面的示意图；
图5为点云数据参考面视图；
图6为三层坐标标注图；
图7为九层坐标标注图；
图8为十六层坐标标注图；
图9为三维实测坐标标注对比图；
图10为三维实测坐标标注对比图；
图11为幕墙深化设计模型。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
以山西·潇河新城1号酒店工程为例，山西·潇河新城1号酒店工程位于太原市小店区北格镇南格村以南，总建筑面积82537㎡，建筑高度71.15m，地下1层，主楼为地上16层，裙楼为地上2层，建筑外形为异形(水滴形)结构，建筑功能为超五星级酒店。
一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，包括以下步骤：
S1：三维扫描：采用三维激光扫描仪进行扫描，通过合理规划架设图，确保扫描区域均匀，设置标靶基点坐标，扫描整体结构模型，完成后将数据导出，导出的数据进行拼接。具体如下：
(1)架站图：通过对扫描场地或物体分析，得到扫描架设位置图，如图1所示；
(2)扫描仪架设：根据扫描得到的扫描架设位置图架设三维激光扫描仪；
所述扫描仪必须架设在三脚架上使用，使用徕卡原装扫描仪三脚架可以最大程度保证在扫描工作中的稳定性。
扫描仪的架设具体如下：
1)将三脚架腿调整到合适高度，然后拧紧螺丝固定；
2)将基座放置到三脚架上并拧紧螺丝固定；
3)调整三脚架和基座，让基座上的气泡水平居中；
4)将三脚架腿尽可能插入到地面中；
5)将扫描仪安装到基座上并固定；
6)通过扫描仪上的气泡来对中整平。
(3)扫描：新建项目，输入项目名称、创建人、项目描述等相关信息，扫描数据以项目形式存储在三维激光扫描仪中；设置5个扫描参数，扫描视场：设置扫描视场为自定义，视场角栏显示的是当前扫描仪方向；分辨率：对点间隔和扫描灵敏度进行设置，精度设置越高扫描速度越慢；图像控制：对内置相机进行设置；过滤器：对扫描点的最小和最大范围进行设置；精细扫描：对某个区域二次扫描的点间距和扫描灵敏度进行设置；通过设置方位角，已知后视点，自动后方交会进行扫描；
(4)标靶设置：进入三维激光扫描仪的扫描参数界面后点击标靶，进入标靶定义界面，进行标靶扫描的设置；输入或选择标靶号，选择标靶类型，输入标靶高程后，点击获取标靶按钮，进入获取标靶界面；用触摸笔点击查找图标，激活图标，点击标靶中心点，扫描仪会自动转动并对准触摸笔所点击位置，然后点击图标，返回到标靶定义界面，点击观测即开始进行标靶扫描；标靶扫描结果状态显示“OK”，成功获取到标靶中心，点击存储保存标靶扫描结果；
(5)扫描预览：扫描完成后，自动进入三维激光扫描仪的扫描预览界面，色彩模式有三种，彩色和黑白、反射强度，切换点云显示模式；
(6)数据导出：将三维激光扫描仪的项目数据导出传输到USB存储设备；
(7)点云数据拼接：将传输到USB存储设备的项目数据导入，打开Cyclone软件，把多个不同的扫描站的数据拼合在一起，生成一个单一的坐标系统，初始的坐标系统是由指定的其中某一个独立的扫描仪的位置和方向决定的，拼接完成后，多个站数据就被合并到一个新的数据中。
a.标靶拼接：拼接两站至少要有3个共同的标靶。
b.手动拼接：无标靶，通过公共点拼接(基于点云)。
c.混合拼接：基于标靶拼接，手动拼接之间。标靶不够，手动添加公共点。
d.基于控制点的拼接：确定绝对坐标的准确性；扫描的点云假设在已知点。
点云拼接以后，仍是两个点云，并没用真正的成为一个整体，打开拼接后的modelspace视图，隐藏点云中的标靶，选中要拼接的点云，单击Cyclone软件的工具栏CreateObject-Merge，拼接形成完整的点云模型。
S2：点云处理：将经过拼接后的数据通过点云区域处理，生成点云处理后数据；对结构区域划分处理，利用Cyclone软件，对点云处理后数据设置参考面实现实体结构的平面展示，调整参考面网格的间距及覆盖面积，对参考面厚度进行设置，调整视图后可形成结构外轮廓图，点击选取轮廓点，生成各点坐标，导出DXF格式文件，利用CAD进行分析。具体如下：
(1)区域处理：将经过拼接后的数据通过点云区域处理，生成点云处理后数据，三维激光扫描仪扫描范围200米内所有实体构件，为满足项目需求共扫描11站数据，如图2所示，共有点云2277745189个，通过点云区域处理，生成点云处理后数据，如图3所示，共有点云874701210个。
(2)设置参考面：利用Cyclone软件，对点云处理后数据设置参考面，选定参考面的基准点，实现以基准点生成相应参考面，xy、xz、yz三个方向均可设置，如图4所示，本项目对3层9层16层进行设置并分析。
(3)调整参考面网格、覆盖面积：设置参考面网格间距及覆盖面积，保证当前参考平面水平方向点云数据的准确全面，设置参考面的网格间距为1m×1m，覆盖面积为100㎡；
(4)设置参考面厚度：设置参考面厚度，保证当前参考平面垂直方向点云数据的准确全面，参考面厚度设置为0.01m；
(5)生成视图，如图5所示；
(6)标注点坐标：分别对每层关键点进行坐标标注，三层坐标标注如图6所示，九层坐标标注如图7所示；十六层坐标标注如图8所示；
(7)导出DXF文件：对标注完成的轮廓图进行样本线条的绘制，导出DXF文件载入CAD软件中应用对比分析。
S3：数据应用：导出的数据文件，通过设置CAD图纸坐标，使之与导出轮廓图均能反应真实位置的相对坐标，利用CAD设计图纸与三维扫描轮廓图进行差异分析。具体如下：
(1)生成实测结构轮廓：对导入CAD中的轮廓图，利用设计图中给定的坐标系、项目坐标及高程设置设计图纸中当前楼层的真实地理位置，保证于三维扫描轮廓匹配，将标注完成的三维扫描轮廓图导出DXF文件，载入CAD中生成实测结构轮廓图，如图9所示；
(2)CAD图纸结构差异分析：三维扫描的实测结构轮廓图与设计轮廓对比分析，对图纸进行测量偏差分析，分析各层偏差，如图10所示；
施工过程由于多方原因：模板尺寸偏差、工人操作水平受限、振捣时间控制不当等等导致误差的形成，对比两张匹配完真实坐标的图纸以设计图为基准，从三维轮廓图中引出垂线，于设计图相交得出的差值，即为实体模型于设计模型差值。本文对多少个点进行分析整理得出差异分析表得出最大偏差最小偏差平均偏差，依据形成的匹配真实坐标的三维轮廓图，进行分析。
(3)幕墙深化设计：生成的三维扫描实测结构轮廓进行坐标复合后，交给幕墙深化设计单位进行深化设计，使模型信息准确表达，得到幕墙深化设计模型，如图11所示。
由于主楼为单元式幕墙，考虑幕墙下料准确、加工便捷、施工高效，对整体外部轮廓进行优化，以最不利施工点为基础优化位置，在地锚板竖向荷载允许范围内，调整偏差较大区域地锚悬挑长度，最终优化完各层轮廓，提供幕墙依据该轮廓进行深化设计，这种方法极大的提高了幕墙现场复核关键点坐标的效率。
使用三维激光扫描技术获取的点云数据会受到多方面因素的影响，从而导致有些数据会偏离理论值，这些噪声点会影响到后期数据处理的精度，本发明在数据应用过程中对其采用有序点云去噪法中的滤波法进行去除。
本发明利用放线机器人采集基点校准后的标靶坐标，和模型原点进行匹配，标靶的设置要在高程和水平方向均有差异且均匀，这样可以减少误差，将点云数据的标靶坐标于之对应，通过激光扫描完自身的坐标相对位置，完成整个模型的真实匹配，从而实现构件相对位置的准确。
效益分析：
1.经济效益：
常规放线：5人15个工作日完成；
三维激光扫描放线：2人2个工作日完成；
节约人工：(5X15-2X2)X500＝35500元；
节约工期：13天X30000元＝390000元；
共节约费用42.55万元。
2.社会效益：
测量期间，严格把控仪器准确度，严格执行各种技术质量保证措施，总结了丰富的施工经验，全面掌握三维激光扫描技术的实际应用，监理单位、建设单位对施工的工程效果非常满意，取得了良好的社会效益。
本发明采用三维激光扫描仪，扫描结果直接显示为点云，利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据，可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型，既省时又省力。本发明可极大程度的提高放线效率和精确度，在同类异形结构施工过程中可借鉴应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进、部件拆分或组合等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：三维扫描
采用三维激光扫描仪进行扫描，通过合理规划架设图，确保扫描区域均匀，设置标靶基点坐标，扫描整体结构模型，完成后将数据导出，导出的数据进行拼接；
S2：点云处理
将经过拼接后的数据通过点云区域处理，生成点云处理后数据；对结构区域划分处理，利用Cyclone软件，对点云处理后数据设置参考面实现实体结构的平面展示，调整参考面网格的间距及覆盖面积，对参考面厚度进行设置，调整视图后可形成结构外轮廓图，点击选取轮廓点，生成各点坐标，导出DXF格式文件，利用CAD进行分析；
S3：数据应用
导出的数据文件，通过设置CAD图纸坐标，使之与导出轮廓图均能反应真实位置的相对坐标，利用CAD设计图纸与三维扫描轮廓图进行差异分析；
在步骤S1中，所述三维扫描具体包括以下步骤：
（1）架站图：通过对扫描场地或物体分析，得到扫描架设位置图；
（2）扫描仪架设：根据扫描得到的扫描架设位置图架设三维激光扫描仪；
（3）扫描：新建项目，输入项目名称、创建人、项目描述等相关信息，扫描数据以项目形式存储在三维激光扫描仪中；设置5个扫描参数，扫描视场：设置扫描视场为自定义，视场角栏显示的是当前扫描仪方向；分辨率：对点间隔和扫描灵敏度进行设置，精度设置越高扫描速度越慢；图像控制：对内置相机进行设置；过滤器：对扫描点的最小和最大范围进行设置；精细扫描：对某个区域二次扫描的点间距和扫描灵敏度进行设置；通过设置方位角，已知后视点，自动后方交会进行扫描；
（4）标靶设置：进入三维激光扫描仪的扫描参数界面后点击标靶，进入标靶定义界面，进行标靶扫描的设置；输入或选择标靶号，选择标靶类型，输入标靶高程后，点击获取标靶按钮，进入获取标靶界面；用触摸笔点击查找图标，激活图标，点击标靶中心点，扫描仪会自动转动并对准触摸笔所点击位置，然后点击图标，返回到标靶定义界面，点击观测即开始进行标靶扫描；标靶扫描结果状态显示“OK”，成功获取到标靶中心，点击存储保存标靶扫描结果；
（5）扫描预览：扫描完成后，自动进入三维激光扫描仪的扫描预览界面，色彩模式有三种，彩色和黑白、反射强度，切换点云显示模式；
（6）数据导出：将三维激光扫描仪的项目数据导出传输到USB存储设备；
（7）点云数据拼接：将传输到USB存储设备的项目数据导入，打开Cyclone软件，把多个不同的扫描站的数据拼合在一起，生成一个单一的坐标系统，初始的坐标系统是由指定的其中某一个独立的扫描仪的位置和方向决定的，拼接完成后，多个站数据就被合并到一个新的数据中；
在步骤S2中，所述点云处理具体包括以下步骤：
（1）区域处理：将经过拼接后的数据通过点云区域处理，生成点云处理后数据；
（2）设置参考面：利用Cyclone软件，对点云处理后数据设置参考面，选定参考面的基准点，实现以基准点生成相应参考面，xy、xz、yz三个方向均可设置；
（3）调整参考面网格、覆盖面积：设置参考面网格间距及覆盖面积，保证当前参考平面水平方向点云数据的准确全面；
（4）设置参考面厚度：设置参考面厚度，保证当前参考平面垂直方向点云数据的准确全面；
（5）生成视图；
（6）标注点坐标：分别对每层关键点进行坐标标注；
（7）导出DXF文件：对标注完成的轮廓图进行样本线条的绘制，导出DXF文件载入CAD软件中应用对比分析；
在步骤S3中，所述数据应用具体包括以下步骤：
（1）生成实测结构轮廓：对导入CAD中的轮廓图，利用设计图中给定的坐标系、项目坐标及高程设置设计图纸中当前楼层的真实地理位置，保证于三维扫描轮廓匹配，将标注完成的三维扫描轮廓图导出DXF文件，载入CAD中生成实测结构轮廓图；
（2）CAD图纸结构差异分析：三维扫描的实测结构轮廓图与设计轮廓对比分析，对图纸进行测量偏差分析，分析各层偏差；
（3）幕墙深化设计：生成的三维扫描实测结构轮廓进行坐标复合后，交给幕墙深化设计单位进行深化设计，使模型信息准确表达，得到幕墙深化设计模型。
2.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，其特征在于，在步骤（2）扫描仪架设中，所述扫描仪必须架设在三脚架上使用，使用徕卡原装扫描仪三脚架可以最大程度保证在扫描工作中的稳定性。
3.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，其特征在于，在步骤（2）扫描仪架设中，扫描仪的架设具体如下：
1）将三脚架腿调整到合适高度，然后拧紧螺丝固定；
2）将基座放置到三脚架上并拧紧螺丝固定；
3）调整三脚架和基座，让基座上的气泡水平居中；
4）将三脚架腿尽可能插入到地面中；
5）将扫描仪安装到基座上并固定；
6）通过扫描仪上的气泡来对中整平。
4.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，其特征在于，在步骤（3）扫描中，三维激光扫描仪扫描范围200米内所有实体构件。
5.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，其特征在于，在步骤（3）调整参考面网格、覆盖面积中，设置参考面的网格间距为1m×1m，覆盖面积为100㎡。
6.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，其特征在于，在步骤（4）设置参考面厚度中，参考面厚度设置为0.01m。
7.根据权利要求1所述的一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法，其特征在于，使用三维激光扫描技术获取的点云数据会受到多方面因素的影响，从而导致有些数据会偏离理论值，这些噪声点会影响到后期数据处理的精度，在数据应用过程中对其采用有序点云去噪法中的滤波法进行去除。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210367012.2A CN114923433B (zh) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | 一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210367012.2A CN114923433B (zh) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | 一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114923433A CN114923433A (zh) | 2022-08-19 |
| CN114923433B true CN114923433B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=82805530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210367012.2A Active CN114923433B (zh) | 2022-04-08 | 2022-04-08 | 一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114923433B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113914520A (zh) * | 2021-08-31 | 2022-01-11 | 山西一建集团有限公司 | 环状异型曲面玻璃幕墙及其施工方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110127517A (ko) * | 2010-05-19 | 2011-11-25 | (주)넥스지오 | 대단면 기초 지질조사방법 |
| 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 |
| CN112781527A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-05-11 | 佛山世科智能技术有限公司 | 一种用于异形体重建的多组线结构光视觉系统及方法 |
| CN113656858A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-11-16 | 中建七局安装工程有限公司 | 基于激光扫描点云与bim模型的双球嵌套结构数模比对方法 |
| CN113914520A (zh) * | 2021-08-31 | 2022-01-11 | 山西一建集团有限公司 | 环状异型曲面玻璃幕墙及其施工方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2683206C (en) * | 2009-10-17 | 2018-07-03 | Hermary Opto Electronics Inc. | Enhanced imaging method and apparatus |
| US20200349758A1 (en) * | 2017-05-31 | 2020-11-05 | Ethan Bryce Paulson | Method and System for the 3D Design and Calibration of 2D Substrates |
-
2022
- 2022-04-08 CN CN202210367012.2A patent/CN114923433B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110127517A (ko) * | 2010-05-19 | 2011-11-25 | (주)넥스지오 | 대단면 기초 지질조사방법 |
| 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 |
| CN112781527A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-05-11 | 佛山世科智能技术有限公司 | 一种用于异形体重建的多组线结构光视觉系统及方法 |
| CN113656858A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-11-16 | 中建七局安装工程有限公司 | 基于激光扫描点云与bim模型的双球嵌套结构数模比对方法 |
| CN113914520A (zh) * | 2021-08-31 | 2022-01-11 | 山西一建集团有限公司 | 环状异型曲面玻璃幕墙及其施工方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 三维激光扫描技术在历史建筑物测绘中的应用;刘永锋;李翅;周凯;李浩;刘传逢;;城市勘测(02);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114923433A (zh) | 2022-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107093206B (zh) | 利用3d激光扫描技术快速bim建模的方法 | |
| CN111578916B (zh) | 基于bim技术在装饰工程中智能放线施工方法 | |
| CN111709074A (zh) | 一种基于bim技术智能控制大空间异形曲面的施工方法 | |
| Mill et al. | Combined 3D building surveying techniques–terrestrial laser scanning (TLS) and total station surveying for BIM data management purposes | |
| CN106055820B (zh) | Crtsⅲ型轨道板加工偏差检测方法 | |
| CN106846308B (zh) | 基于点云的地形图精度的检测方法和装置 | |
| CN111724477A (zh) | 一种多源数据融合构建多层次三维地形模型方法 | |
| CN111102926A (zh) | 一种基于bim的工程质量检测方法及系统 | |
| CN108875177B (zh) | 基于bim模型创建单波束测点下内河航道疏浚图形的方法 | |
| CN112282847B (zh) | 一种煤矿井下巷道形变监测方法 | |
| CN109523578A (zh) | 一种bim模型与点云数据的匹配方法 | |
| CN115560690B (zh) | 一种基于三维激光扫描技术的结构物整体变形分析方法 | |
| CN112884647A (zh) | 一种基于bim点云技术指导埋件施工定位方法 | |
| CN103644860A (zh) | 大型空间自由曲面测量方法 | |
| CN114923433B (zh) | 一种提高异形结构幕墙放线效率和精度的方法 | |
| CN109826248A (zh) | 3D Laser Scanner应用于基坑变形监测的方法 | |
| CN110889222A (zh) | 一种基于图解法和解析法的不动产测绘方法及系统 | |
| CN110160465A (zh) | 利用三维激光技术进行废旧污染厂区的扫描测绘方法 | |
| CN109990703A (zh) | 一种预制构件的尺寸检测方法及系统 | |
| CN109991621A (zh) | 一种洞穴三维激光扫描测量方法 | |
| CN110132233B (zh) | 一种基于点云数据的cass环境下现状地形图绘图方法 | |
| CN112287425A (zh) | 一种市政工程测量定位方法及系统 | |
| CN116226965A (zh) | 一种基于bim的建筑废弃物估算算法 | |
| Özeren et al. | Lidar to HBIM for Analysis of Historical Buildings | |
| CN114577141A (zh) | 基于三维激光扫描技术的曲面模板表面测量的优化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |