CN116308185A - 一种建筑工程可视化进度录入及预警方法 - Google Patents

一种建筑工程可视化进度录入及预警方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，包括S1，首先进行工程进度的数据收集；S2，进行点云模型的建立；S3，利用点云模型与BIM模型进行匹配；S4，识别实际进度并录入到平台；S5，进行实际进度与计划进度的比对；S6，进行比较结果的呈现，以及记录下历史的比较结果；S7，进行工程风险管控经验的总结。本技术方案使用无人机测绘，然后通过结合无人机测绘数据、设计图纸、BIM数据模型，进行数据匹配，实现实际进度和计划进度的可视化对比，并对滞后或者不符合性的线路作出工程预警，这样采用无人机测绘的方式十分地省时省力，同时利用提前比对预警的方式提升工程的风险管控水平。

Description

一种建筑工程可视化进度录入及预警方法
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，特别涉及一种建筑工程可视化进度录入及预警方法。
背景技术
BIM与GIS融合应用已经成为学术界和产业界的研究热点，BIM与GIS的融合，使微观领域的BIM信息和宏观领域的GIS信息实现交换和相互操作，对于搭建真实可视化场景与工程信息化建设的结合有着关键作用。
然而在现有的建筑工程中，对于工程进度大部分采用人员汇报或者人工录入，非常耗时繁琐，且由于在人工汇报和人工录入的方式没有进行方案比对和监管的措施，使得这样的方式对工程管理存在管控风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，所述录入和预警的方法包括以下几个步骤；
S1，首先进行工程进度的数据收集，所述数据的收集是通过无人机现场扫描来进行获取，然后根据拍摄扫描生成图像采集信息；
S2，进行点云模型的建立，所述点云模型的建立是基于无人机的扫描数据，利用三维重建技术生成；
S3，利用点云模型与BIM模型进行匹配，将三维数据模型中的空间位置、尺寸和形状信息与设计图纸以及BIM数据模型中的信息进行匹配；
S4，识别实际进度并录入到平台，通过模型信息的匹配将实际工程进度进行录入；
S5，进行实际进度与计划进度的比对，通过比较实际进度与计划进度，以及实际工程质量与设计质量之间的差异，对滞后或者不符合性的工程线路作出工程预警和提示；
S6，进行比较结果的呈现，将比较结果以可视化的方式呈现出来，以及记录下历史的比较结果；
S7，进行工程风险管控经验的总结，所述经验的总结是利用统计学的方法，从历史数据中总结出工程风险管控的经验。
优选的，所述数据的收集是通过无人机进行在建工程建筑的拍摄扫描，无人机再通过数据传输将扫描的数据发送至信息收集端，信息收集端进行图像信息的整理，实现数据收集可视化。
优选的，所述云模型的建立步骤包括：
S201，首先是通过三维重建技术，利用视觉传感器捕获实物场景的图像；
S202、通过特征点提取、拼接和匹配，把多帧图像转换成三维空间中的点云；
S203，根据点云信息，利用三维重建算法，把点云数据转换成三维模型。
优选的，所述视觉传感器为无人机，所述实物场景的图像为建筑工程场地的扫描拍摄图像。
优选的，所述点云模型与BIM模型的匹配是比较实际进度与计划进度的可视化对比，用以检测工程进度是否有滞后或不符合情况。
优选的，所述点云模型与BIM模型的匹配是先使用多视角投影算法将点云模型与BIM模型进行对齐，然后使用最小二乘法进行精确匹配，最后将点云模型和BIM模型进行组合，生成最终匹配模型。
优选的，所述实际进度与计划进度的比较是利用虚拟现实技术，实现实际进度和计划进度的可视化对比，然后通过机器学习算法，对滞后或者不符合性的工程线路作出预警。
优选的，所述工程线路预警的方法包括；
先进行实地调查，确定工程线路的实际情况，以及与标准的差异；
然后进行数据分析，比较工程线路的数据与标准，分析出与标准的差异；
最后制定改进方案，根据差异程度，给出工程预警，避免后续过程出现问题。
优选的，所述比较结果的记录是将所有可视化的比较结果进行记录，且将符合标准与不符合标准的结果进行分开记录，同时将相同类型不符合标准的线路进行归类，用以丰富对比数据库，以便于对后续同类型模型的快速比对。
优选的，所述经验的总结是将滞后或者不符合性的工程线路比对结果提取出来，然后进行结果的分析和比对，通过纠正方案的探讨和研究来进行经验的总结。
本发明的技术效果和优点：
(1)本技术方案使用无人机测绘，然后通过结合无人机测绘数据、设计图纸、BIM数据模型，进行数据匹配，实现实际进度和计划进度的可视化对比，并对滞后或者不符合性的线路作出工程预警，这样采用无人机测绘的方式十分地省时省力，同时利用提前比对预警的方式提升工程的风险管控水平。
(2)本发明首先采集建筑工程当前进度状态，然后对建筑工程进度状态进行分析，最后将分析结果实时可视化，以辅助工程管理人员及时跟踪建筑工程进度，并预警工程出现的问题。
附图说明
图1为本发明整体方法的流程示意图。
图2为本发明点云模型的建立步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-2所示的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，录入和预警的方法包括以下几个步骤；
S1，首先进行工程进度的数据收集，数据的收集是通过无人机现场扫描来进行获取，然后根据拍摄扫描生成图像采集信息；
具体的，数据的收集是通过无人机进行在建工程建筑的拍摄扫描，无人机再通过数据传输将扫描的数据发送至信息收集端，信息收集端进行图像信息的整理，实现数据收集可视化。
采用无人机这种方式是通过视觉传感器(如激光扫描仪，相机)来捕获实物场景的图像，这样的操作方式更加的立体，且通过这样的方式能够节省人工测量和录入的时间，使得测量更加的直观立体，同时使得数据的收集可视化，且利用这种方式进行数据收集，使得后续建模分析更加得方便快捷。
工程进度的数据包括计划的开始时间、结束时间以及各阶段的工作量、进度和成本，此外，还包含了可视化的进度报告，以及与项目相关的其他重要信息，如文件和材料，工程进度数据可以用来分析项目进展情况，识别潜在的延迟或成本增加，并计划未来的投资和资源分配，此外，它还可以用于改善项目实施的效率，确保项目在指定的时间内按计划完成。
S2，进行点云模型的建立，点云模型的建立是基于无人机的扫描数据，利用三维重建技术生成；
利用三维重建技术建立点云模型，可以用于模拟实物场景，并用于模拟类似的物体，点云数据通常是由3D扫描仪扫描资料并以点的形式输出的记录，每一个点包含有三维坐标，有些可能含有颜色信息或反射强度信息，点云数据含有空间坐标信息，且具有数量众多、属性维度复杂的特点，点云模型可用于建模、分析和渲染三维物体，也可用于计算机视觉应用程序，它们可以用来检测和识别物体，估计深度和重建物体的形状和外观，此外，点云模型还可以用于导航，以及机器人抓取。
三维重建技术是基于计算机视觉技术的一种数字图像处理技术，它可以将单张或多张二维图像，比如来自照相机、扫描仪或CT扫描仪等设备的图像，转换成三维表面或模型，它可以使用多个视角拍摄出的一组图像，利用视觉信息和已知的几何参数，对实物的外观和几何结构进行重建；
三维重建技术在多个领域有着广泛的应用，比如机器视觉、数据可视化、机器人、虚拟现实、模型建构、分析以及建筑和工程等领域，它可以利用多种视觉技术，如激光测距、点云、激光扫描仪等。
具体的，云模型的建立步骤包括：
S201，首先是通过三维重建技术，利用视觉传感器捕获实物场景的图像；
视觉传感器为无人机，实物场景的图像为建筑工程场地的扫描拍摄图像。
S202、通过特征点提取、拼接和匹配，把多帧图像转换成三维空间中的点云；
S203，根据点云信息，利用三维重建算法，把点云数据转换成三维模型。
利用三维重建技术建立点云模型，可以用于模拟实物场景，并用于模拟类似的物体；可以利用点云模型，进行三维物体的测量、建模和可视化；可以把点云模型用于机器人导航、智能家居和安防系统等应用领域。
S3，利用点云模型与BIM模型进行匹配，将三维数据模型中的空间位置、尺寸和形状信息与设计图纸以及BIM数据模型中的信息进行匹配；
具体的，点云模型与BIM模型的匹配是比较实际进度与计划进度的可视化对比，用以检测工程进度是否有滞后或不符合情况；
点云模型与BIM模型的匹配是先使用多视角投影算法将点云模型与BIM模型进行对齐，然后使用最小二乘法进行精确匹配，最后将点云模型和BIM模型进行组合，生成最终匹配模型。
BIM模型是一种建筑信息模型，它使用计算机技术将建筑物的物理和功能特性、材料和组件等信息存储在单一数据库中，以支持建筑设计、施工和运营及维护过程中的决策，它是一种可以把建筑物的构造、技术和经济信息集中整合在一起的综合模型；
BIM模型可以帮助建筑专业人士更好地控制和管理建筑项目的设计、施工、运营和维护的过程，它可以支持设计师、施工人员和其他相关人员之间的协调和沟通，使项目风险和成本更加可控，并且可以改善建筑项目的效率和质量。
对于滞后或不符合性工程线路，分析其结构、材料以及安装、调试等工作，确定其与标准之间的差异；确定工程线路滞后或不符合性的具体原因，并评估其对工程效果的影响；根据差异程度，制定改进方案，并给出预警，以避免出现更大的问题。
S4，识别实际进度并录入到平台，通过模型信息的匹配将实际工程进度进行录入；
实际进度即是无人机实时收集的进度数据，其包括建筑工程在该阶段过程中的施工进度，是用于进行比对的实时进度数据。
S5，进行实际进度与计划进度的比对，通过比较实际进度与计划进度，以及实际工程质量与设计质量之间的差异，对滞后或者不符合性的工程线路作出工程预警和提示；
具体的，实际进度与计划进度的比较是利用虚拟现实技术，实现实际进度和计划进度的可视化对比，然后通过机器学习算法，对滞后或者不符合性的工程线路作出预警；
同时可以使用机器视觉系统来收集和处理图像数据，使用深度学习技术来提高点云模型的准确性，使用自动化技术来提高实际进度的识别速度，使用增强现实技术来获取实时可视化信息，使用地理信息系统来实现空间数据的共享，使用移动端技术来实现移动互联网的访问以及使用大数据技术来分析。
工程线路预警的方法包括；
先进行实地调查，确定工程线路的实际情况，以及与标准的差异；
然后进行数据分析，比较工程线路的数据与标准，分析出与标准的差异；
最后制定改进方案，根据差异程度，给出工程预警，避免后续过程出现问题。
S6，进行比较结果的呈现，将比较结果以可视化的方式呈现出来，以及记录下历史的比较结果；
比较结果的记录是将所有可视化的比较结果进行记录，且将符合标准与不符合标准的结果进行分开记录，同时将相同类型不符合标准的线路进行归类，用以丰富对比数据库，以便于对后续同类型模型的快速比对。
通过可视化的方式呈现比较结果，是指根据比较结果的数据，将其转换成图形信息，以进行更加直观的展示和分析，这种方式可以更好地展示比较结果的特征和规律，从而更清晰地表达出比较结果的差异，可视化方式呈现比较结果常常使用折线图、柱状图、饼状图等图表，其中折线图和柱状图常用来展示多维数据的变化趋势；而饼状图则用来展示不同维度数据的比例关系，而本方案中可视化比较结果为三维建模的可视化比较。
S7，进行工程风险管控经验的总结，经验的总结是利用统计学的方法，从历史数据中总结出工程风险管控的经验；
经验的总结是将滞后或者不符合性的工程线路比对结果提取出来，然后进行结果的分析和比对，通过纠正方案的探讨和研究来进行经验的总结。
具体的，工程风险管控经验的总结方式包括；
建立合理的风险管理体系，构建预警机制，构建综合性的风险分析方法；
建立风险识别、风险分析、风险评估、风险防范、风险应对等各个环节的风险管理流程；
定期对风险预警情况、风险等级分布以及风险管理措施等进行审核和评估；
制定风险应对措施，确保及时有效的应对突发风险；
加强风险管理培训，提升管理者的风险意识和风险处理能力。
同时建立风险预警系统，对可能导致项目风险的因素进行定期监测，且制定风险应对计划，针对不同级别的风险采用不同的应对计划来解决。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述录入和预警的方法包括以下几个步骤；
S1，首先进行工程进度的数据收集，所述数据的收集是通过无人机现场扫描来进行获取，然后根据拍摄扫描生成图像采集信息；
S2，进行点云模型的建立，所述点云模型的建立是基于无人机的扫描数据，利用三维重建技术生成；
S3，利用点云模型与BIM模型进行匹配，将三维数据模型中的空间位置、尺寸和形状信息与设计图纸以及BIM数据模型中的信息进行匹配；
S4，识别实际进度并录入到平台，通过模型信息的匹配将实际工程进度进行录入；
S5，进行实际进度与计划进度的比对，通过比较实际进度与计划进度，以及实际工程质量与设计质量之间的差异，对滞后或者不符合性的工程线路作出工程预警和提示；
S6，进行比较结果的呈现，将比较结果以可视化的方式呈现出来，以及记录下历史的比较结果；
S7，进行工程风险管控经验的总结，所述经验的总结是利用统计学的方法，从历史数据中总结出工程风险管控的经验。
2.根据权利要求1所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述数据的收集是通过无人机进行在建工程建筑的拍摄扫描，无人机再通过数据传输将扫描的数据发送至信息收集端，信息收集端进行图像信息的整理，实现数据收集可视化。
3.根据权利要求1所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述云模型的建立步骤包括：
S201，首先是通过三维重建技术，利用视觉传感器捕获实物场景的图像；
S202、通过特征点提取、拼接和匹配，把多帧图像转换成三维空间中的点云；
S203，根据点云信息，利用三维重建算法，把点云数据转换成三维模型。
4.根据权利要求3所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述视觉传感器为无人机，所述实物场景的图像为建筑工程场地的扫描拍摄图像。
5.根据权利要求1所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述点云模型与BIM模型的匹配是比较实际进度与计划进度的可视化对比，用以检测工程进度是否有滞后或不符合情况。
6.根据权利要求5所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述点云模型与BIM模型的匹配是先使用多视角投影算法将点云模型与BIM模型进行对齐，然后使用最小二乘法进行精确匹配，最后将点云模型和BIM模型进行组合，生成最终匹配模型。
7.根据权利要求1所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述实际进度与计划进度的比较是利用虚拟现实技术，实现实际进度和计划进度的可视化对比，然后通过机器学习算法，对滞后或者不符合性的工程线路作出预警。
8.根据权利要求7所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述工程线路预警的方法包括；
先进行实地调查，确定工程线路的实际情况，以及与标准的差异；
然后进行数据分析，比较工程线路的数据与标准，分析出与标准的差异；
最后制定改进方案，根据差异程度，给出工程预警，避免后续过程出现问题。
9.根据权利要求1所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述比较结果的记录是将所有可视化的比较结果进行记录，且将符合标准与不符合标准的结果进行分开记录，同时将相同类型不符合标准的线路进行归类，用以丰富对比数据库，以便于对后续同类型模型的快速比对。
10.根据权利要求1所述的一种建筑工程可视化进度录入及预警方法，其特征在于，所述经验的总结是将滞后或者不符合性的工程线路比对结果提取出来，然后进行结果的分析和比对，通过纠正方案的探讨和研究来进行经验的总结。
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