CN116310193B - 一种基于bim的土方开挖施工控制系统 - Google Patents

一种基于bim的土方开挖施工控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116310193B
CN116310193B CN202310182606.0A CN202310182606A CN116310193B CN 116310193 B CN116310193 B CN 116310193B CN 202310182606 A CN202310182606 A CN 202310182606A CN 116310193 B CN116310193 B CN 116310193B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
equipment
scene
wave function
construction
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
Application number
CN202310182606.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116310193A (zh
Inventor
王佩
宋伯睿
周文渊
吴杰
张忠裔
钱财富
徐海波
胡思远
马国栋
王枭华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui & Huaihe River Institute Of Hydraulic Research (anhui Water Conservancy Project Quality Inspection Center Station)
Original Assignee
Anhui & Huaihe River Institute Of Hydraulic Research (anhui Water Conservancy Project Quality Inspection Center Station)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui & Huaihe River Institute Of Hydraulic Research (anhui Water Conservancy Project Quality Inspection Center Station) filed Critical Anhui & Huaihe River Institute Of Hydraulic Research (anhui Water Conservancy Project Quality Inspection Center Station)
Priority to CN202310182606.0A priority Critical patent/CN116310193B/zh
Publication of CN116310193A publication Critical patent/CN116310193A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116310193B publication Critical patent/CN116310193B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/10—Constructive solid geometry [CSG] using solid primitives, e.g. cylinders, cubes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/10—Office automation; Time management
    • G06Q10/103—Workflow collaboration or project management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/08—Construction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/70—Denoising; Smoothing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

本发明属于施工管理技术领域，具体涉及一种基于BIM的土方开挖施工控制系统,所述系统包括：数据采集单元、设备控制单元、场景构建单元和主控单元；所述数据搜集单元配置用于对设备数据和场景数据进行采集，将采集到的设备数据进行数据校正后发送至设备控制单元，将采集到的场景数据进行基于图像去噪的数据预处理后发送至场景构建单元；所述主控单元，配置用于发送控制命令至设备控制单元；所述场景构建单元，配置用于基于场景数据按照预设的三维构建模型构建场景三维模型。其通过自动构建场景数据和采集设备数据，实现了土方开挖和施工的自动化，同时对数据进行了全面的校正和修正，保证了控制的准确性。

Description

一种基于BIM的土方开挖施工控制系统
技术领域
本发明属于施工管理技术领域，具体涉及一种基于BIM的土方开挖施工控制系统。
背景技术
BIM（Building Information Modeling）技术是Autodesk公司在2002年率先提出，已经在全球范围内得到业界的广泛认可，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。
BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
BIM有如下特征：它不仅可以在设计中应用，还可应用于建设工程项目的全寿命周期中；用BIM进行设计属于数字化设计；BIM的数据库是动态变化的，在应用过程中不断在更新、丰富和充实；为项目参与各方提供了协同工作的平台。我国BIM标准正在研究制定中，研究小组已取得阶段性成果。
专利申请号为CN201710796738.7A的专利文献公开了一种基于bim技术的户型全装修模拟展示方法及展示系统。首先利用revit软件将房间子模块化；然后利用3D扫描仪建立专用的族构件库；再利用revit软件建立房间子模块的现场施工工艺视频；还利用BIM参数化设计技术，参数化驱动几何三维模型、联动模型、图形及各文档；并根据不同装修设计需求，利用BIM技术设计户型风格，映射出三维立体模型；再对不同户型风格中的家具模型进行模型参数化和渲染处理，即得可视化的基于BIM技术的户型全装修模拟展示效果。还公开了基于BIM技术的户型全装修模拟展示系统。
其技术方案采用了现有技术的3D模型构建的方法，但其方法无法适用于土方开挖施工，同时缺乏对场景数据的修正，无法保证构建的三维立体模型的准确性。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，其通过自动构建场景数据和采集设备数据，实现了土方开挖和施工的自动化，同时对数据进行了全面的校正和修正，保证了控制的准确性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，所述系统包括：数据采集单元、设备控制单元、场景构建单元和主控单元；所述数据采集单元配置用于对设备数据和场景数据进行采集，将采集到的设备数据进行数据校正后发送至设备控制单元，将采集到的场景数据进行基于图像去噪的数据预处理后发送至场景构建单元；所述主控单元，配置用于发送控制命令至设备控制单元；所述场景构建单元，配置用于基于场景数据按照预设的三维构建模型构建场景三维模型；所述设备控制单元基于设备数据、场景三维模型和控制命令自动控制设备进行开挖施工操作。
进一步的，所述设备数据包括：设备运行数据和设备硬件数据；所述设备运行数据用于表征设备实时运行状态，至少包括：设备实时姿态数据和设备实时运行动态数据；所述设备硬件数据用于表征设备理论运行上限和下限，至少包括：设备姿态极值数据和设备动态极值数据。
进一步的，所述数据采集单元将采集到的设备数据进行数据校正的方法包括：首先执行第一判断，判断设备实时姿态数据是否在设备姿态极值的范围之外或设备实时运行状态数据是否在设备动态极值数据的范围之外，若是，则重新进行设备数据采集，再执行第一判断，直到判断设备实时姿态数据是在设备姿态极值的范围之内以及设备实时运行状态数据是否在设备动态极值数据的范围之内；再执行第二判断，判断设备实时姿态数据是否满足在设备姿态极值前提下的第一波函数约束条件，以及设备实时运行状态数据是否满足在设备动态极值数据前提下的第二波函数约束条件，若否，则基于第一波函数约束条件或第二波函数约束条件中的波函数参数，进行数据校正，若是，则直接将设备数据发送至设备控制单元。
进一步的，所述第一波函数约束条件使用如下公式进行表示：；其中，f(x)为姿态数据在平面坐标系中的函数表达；maxp为姿态极值上限，minp为姿态极值下限；Position为约束判断条件，若Position超过设定的第一数值范围，则判定不满足约束条件，否则判定满足约束条件；f(x)对应的积分均值为第一波函数约束条件的波函数参数。
进一步的，所述第二波函数约束条件使用如下公式进行表示：；其中，g(x)为设备实时运行状态数据在平面坐标系中的函数表达；maxf为设备动态极值数据上限，minf为设备动态极值数据下限；Function为约束判断条件，若Function超过设定的第二数值范围，则判定不满足约束条件，否则判定满足约束条件；g(x)对应的微分均值为第二波函数约束条件的波函数参数。
进一步的，所述基于第一波函数约束条件或第二波函数约束条件中的波函数参数，进行数据校正的方法包括：将设备实时姿态数据乘以第一波函数约束条件的波函数参数；将设备实时姿态数据乘以第二波函数约束条件的波函数参数。
进一步的，所述场景数据包括：图像数据和尺寸数据。
进一步的，所述场景构建单元，基于场景数据按照预设的三维构建模型构建场景三维模型的方法包括：基于尺寸数据，将场景数据代入预设的三维映射模型映射成为场景三维模型。
进一步的，三维映射模型使用如下公式进行表示：；其中，x为场景三维模型的x轴坐标；y为场景三维模型的y轴坐标；z为场景三维模型的z轴坐标；x’为场景数据的x轴坐标；y’为场景数据的y轴坐标；z’为场景数据的z轴坐标；l为尺寸数据中的长，w为尺寸数据中的宽，h为尺寸数据中的高。
进一步的，所述设备控制单元基于设备数据、场景三维模型和控制命令自动控制设备进行开挖施工操作的过程包括：在设备数据的基础上，基于控制命令，按照设置的数值变化速率，生成新的设备数据，使得新生成的设备数据不断逼近控制命令对应的每一项数据，再基于场景三维模型的坐标设置边界值，以确保新生成的设备数据在数值变化过程中，停留在边界值范围内。
本发明的一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，具有如下有益效果：
1.自动化程度高：本发明的系统能够自动实现土方开挖和施工控制，实现了无人工操作，智能化程度高，降低了人工成本。
2.精确度高：本发明使用的数据修正和三维模型生成中，均针对土方开挖和施工的特点，开发了更适用的算法，以使得最终的结果准确率更高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于BIM的土方开挖施工控制系统的系统结构示意图。
实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法作进一步详细的说明。
实施例
如图1所示，一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，所述系统包括：数据采集单元、设备控制单元、场景构建单元和主控单元；所述数据采集单元配置用于对设备数据和场景数据进行采集，将采集到的设备数据进行数据校正后发送至设备控制单元，将采集到的场景数据进行基于图像去噪的数据预处理后发送至场景构建单元；所述主控单元，配置用于发送控制命令至设备控制单元；所述场景构建单元，配置用于基于场景数据按照预设的三维构建模型构建场景三维模型；所述设备控制单元基于设备数据、场景三维模型和控制命令自动控制设备进行开挖施工操作。
具体的，数据采集单元通过摄像头和传感器采集数据、传感器采集设备数据，摄像头采集场景数据。
实施例
在上一实施例的基础上，所述设备数据包括：设备运行数据和设备硬件数据；所述设备运行数据用于表征设备实时运行状态，至少包括：设备实时姿态数据和设备实时运行动态数据；所述设备硬件数据用于表征设备理论运行上限和下限，至少包括：设备姿态极值数据和设备动态极值数据。
具体的，设备硬件数据为设备制造时，厂家预设的极限数据。在这个极限数据内运行，可以确保设备的正常运行。
实施例
在上一实施例的基础上，所述数据采集单元将采集到的设备数据进行数据校正的方法包括：首先执行第一判断，判断设备实时姿态数据是否在设备姿态极值的范围之外或设备实时运行状态数据是否在设备动态极值数据的范围之外，若是，则重新进行设备数据采集，再执行第一判断，直到判断设备实时姿态数据是在设备姿态极值的范围之内以及设备实时运行状态数据是否在设备动态极值数据的范围之内；再执行第二判断，判断设备实时姿态数据是否满足在设备姿态极值前提下的第一波函数约束条件，以及设备实时运行状态数据是否满足在设备动态极值数据前提下的第二波函数约束条件，若否，则基于第一波函数约束条件或第二波函数约束条件中的波函数参数，进行数据校正，若是，则直接将设备数据发送至设备控制单元。
具体的，使用波函数约束条件的算法，可以避免因为数据采集造成的误差。因为波函数约束条件为一个预设的条件，且与实时的数据相关联，这样就可以判断数据是否出现异常。
实施例
在上一实施例的基础上，所述第一波函数约束条件使用如下公式进行表示：；其中，f(x)为姿态数据在平面坐标系中的函数表达；maxp为姿态极值上限，minp为姿态极值下限；Position为约束判断条件，若Position超过设定的第一数值范围，则判定不满足约束条件，否则判定满足约束条件；f(x)对应的积分均值为第一波函数约束条件的波函数参数。
具体的，事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程。当然优化和BIM也不存在实质性的必然联系，但在BIM的基础上可以做更好的优化。优化受三种因素的制约：信息、复杂程度和时间。没有准确的信息，做不出合理的优化结果，BIM模型提供了建筑物的实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，还提供了建筑物变化以后的实际存在信息。复杂程度较高时，参与人员本身的能力无法掌握所有的信息，必须借助一定的科学技术和设备的帮助。现代建筑物的复杂程度大多超过参与人员本身的能力极限，BIM及与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。
实施例
在上一实施例的基础上，所述第二波函数约束条件使用如下公式进行表示：；其中，g(x)为设备实时运行状态数据在平面坐标系中的函数表达；maxf为设备动态极值数据上限，minf为设备动态极值数据下限；Function为约束判断条件，若Function超过设定的第二数值范围，则判定不满足约束条件，否则判定满足约束条件；g(x)对应的微分均值为第二波函数约束条件的波函数参数。
实施例
在上一实施例的基础上，所述基于第一波函数约束条件或第二波函数约束条件中的波函数参数，进行数据校正的方法包括：将设备实时姿态数据乘以第一波函数约束条件的波函数参数；将设备实时姿态数据乘以第二波函数约束条件的波函数参数。
具体的，BIM（Building Information Modeling）技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
这里引用美国国家BIM标准（NBIMS）对BIM的定义，定义由三部分组成：
(1)BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达；
(2)BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；
(3)在设施的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。
实施例
在上一实施例的基础上，所述场景数据包括：图像数据和尺寸数据。
具体的，尺寸数据为场景的长宽高数据。
实施例
在上一实施例的基础上，所述场景构建单元，基于场景数据按照预设的三维构建模型构建场景三维模型的方法包括：基于尺寸数据，将场景数据代入预设的三维映射模型映射成为场景三维模型。
实施例
在上一实施例的基础上，三维映射模型使用如下公式进行表示：；其中，x为场景三维模型的x轴坐标；y为场景三维模型的y轴坐标；z为场景三维模型的z轴坐标；x’为场景数据的x轴坐标；y’为场景数据的y轴坐标；z’为场景数据的z轴坐标；l为尺寸数据中的长，w为尺寸数据中的宽，h为尺寸数据中的高。
具体的，使用该算法，可以直接生成场景三维模型，提升了算法效率。且由于在映射过程中考虑到了实际的误差和土方开挖场景的特殊性，调整了算法公式，提升了准确率。
实施例
在上一实施例的基础上，所述设备控制单元基于设备数据、场景三维模型和控制命令自动控制设备进行开挖施工操作的过程包括：在设备数据的基础上，基于控制命令，按照设置的数值变化速率，生成新的设备数据，使得新生成的设备数据不断逼近控制命令对应的每一项数据，再基于场景三维模型的坐标设置边界值，以确保新生成的设备数据在数值变化过程中，停留在边界值范围内。
具体的，每个控制命令对应一系列数据。这些数据都与设备数据相对应。设置一个数值的变化速率，使得设备数据按照这个速率进行变化，以确保新的设备数据不断向控制命令中对应的数据靠拢和逼近，以实现设备的控制。在设备按照新的设备数据运行时，设备可能会运行超出场景三维模型的边界，这时需要通过根据场景三维模型来设置一个边界值，以确保不会超出场景三维模型的边界，以确保设备时刻保持在场景三维模型中。
需要说明的是，上述实施例提供的系统，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元来完成，即将本发明实施例中的单元或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元，以完成以上描述的全部或者单元功能。对于本发明实施例中涉及的单元、步骤的名称，仅仅是为了区分各个单元或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域技术人员应能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件单元、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、QD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
术语“第一”、“另一部分”等是配置用于区别类似的对象，而不是配置用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者单元/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者单元/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术标记作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非配置用于限定本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集单元、设备控制单元、场景构建单元和主控单元；所述数据采集单元配置用于对设备数据和场景数据进行采集，将采集到的设备数据进行数据校正后发送至设备控制单元，将采集到的场景数据进行基于图像去噪的数据预处理后发送至场景构建单元；所述主控单元，配置用于发送控制命令至设备控制单元；所述场景构建单元，配置用于基于场景数据按照预设的三维构建模型构建场景三维模型；所述设备控制单元基于设备数据、场景三维模型和控制命令自动控制设备进行开挖施工操作；
所述设备数据包括设备运行数据和设备硬件数据；
所述设备运行数据用于表征设备实时运行状态，至少包括设备实时姿态数据和设备实时运行动态数据；
所述设备硬件数据用于表征设备理论运行上限和下限，至少包括设备姿态极值数据和设备动态极值数据；
所述数据采集单元将采集到的设备数据进行数据校正的方法包括：首先执行第一判断，判断设备实时姿态数据是否在设备姿态极值的范围之外或设备实时运行状态数据是否在设备动态极值数据的范围之外，若是，则重新进行设备数据采集，再执行第一判断，直到判断设备实时姿态数据是在设备姿态极值的范围之内以及设备实时运行状态数据是否在设备动态极值数据的范围之内；再执行第二判断，判断设备实时姿态数据是否满足在设备姿态极值前提下的第一波函数约束条件，以及设备实时运行状态数据是否满足在设备动态极值数据前提下的第二波函数约束条件，若否，则基于第一波函数约束条件或第二波函数约束条件中的波函数参数，进行数据校正，若是，则直接将设备数据发送至设备控制单元；
所述第一波函数约束条件使用如下公式进行表示： 其中，f(x)为姿态数据在平面坐标系中的函数表达；maxp为姿态极值上限，minp为姿态极值下限；Position为约束判断条件，若Position超过设定的第一数值范围，则判定不满足约束条件，否则判定满足约束条件；f(x)对应的积分均值为第一波函数约束条件的波函数参数；
所述第二波函数约束条件使用如下公式进行表示： 其中，g(x)为设备实时运行状态数据在平面坐标系中的函数表达；maxf为设备动态极值数据上限，minf为设备动态极值数据下限；Function为约束判断条件，若Function超过设定的第二数值范围，则判定不满足约束条件，否则判定满足约束条件；g(x)对应的微分均值为第二波函数约束条件的波函数参数；
所述基于第一波函数约束条件或第二波函数约束条件中的波函数参数，进行数据校正的方法包括：将设备实时姿态数据乘以第一波函数约束条件的波函数参数；将设备实时姿态数据乘以第二波函数约束条件的波函数参数。
2.如权利要求1所述的一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，其特征在于，所述场景数据包括：图像数据和尺寸数据。
3.如权利要求2所述的一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，其特征在于，所述场景构建单元，基于场景数据按照预设的三维构建模型构建场景三维模型的方法包括：基于尺寸数据，将场景数据代入预设的三维映射模型映射成为场景三维模型。
4.如权利要求3所述的一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，其特征在于，三维映射模型使用如下公式进行表示：其中，x为场景三维模型的x轴坐标；y为场景三维模型的y轴坐标；z为场景三维模型的z轴坐标；x’为场景数据的x轴坐标；y’为场景数据的y轴坐标；z’为场景数据的z轴坐标；l为尺寸数据中的长，w为尺寸数据中的宽，h为尺寸数据中的高。
5.如权利要求4所述的一种基于BIM的土方开挖施工控制系统，其特征在于，所述设备控制单元基于设备数据、场景三维模型和控制命令自动控制设备进行开挖施工操作的过程包括：在设备数据的基础上，基于控制命令，按照设置的数值变化速率，生成新的设备数据，使得新生成的设备数据不断逼近控制命令对应的每一项数据，再基于场景三维模型的坐标设置边界值，以确保新生成的设备数据在数值变化过程中，停留在边界值范围内。
CN202310182606.0A 2023-03-01 2023-03-01 一种基于bim的土方开挖施工控制系统 Active CN116310193B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310182606.0A CN116310193B (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种基于bim的土方开挖施工控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310182606.0A CN116310193B (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种基于bim的土方开挖施工控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116310193A CN116310193A (zh) 2023-06-23
CN116310193B true CN116310193B (zh) 2024-04-12

Family

ID=86777239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310182606.0A Active CN116310193B (zh) 2023-03-01 2023-03-01 一种基于bim的土方开挖施工控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116310193B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108280292A (zh) * 2018-01-23 2018-07-13 广州希图科技有限公司 基于bim技术的隧道开挖单侧壁导坑方法
CN112069582A (zh) * 2020-09-08 2020-12-11 四川旷谷信息工程有限公司 工程场景建立方法
WO2022047970A1 (zh) * 2020-09-01 2022-03-10 浙江勤业建工集团有限公司 基于bim的施工前深基坑模拟计算方法
CN115203789A (zh) * 2022-06-24 2022-10-18 中建八局第二建设有限公司 一种基于bim技术的实测实量数据集成管理方法及系统
CN115273268A (zh) * 2022-07-27 2022-11-01 中建三局集团有限公司 基于塔机搭载变焦相机的大场景工地巡检方法
CN115510526A (zh) * 2022-09-02 2022-12-23 同济大学 一种基于bim的装配式水泥混凝土铺面三维设计方法及系统
CN115544264A (zh) * 2022-09-09 2022-12-30 西南交通大学 知识驱动的桥梁建造数字孪生场景智能构建方法及系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200250354A1 (en) * 2019-02-05 2020-08-06 Oshkosh Corporation Building information modeling system with self-configuration

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108280292A (zh) * 2018-01-23 2018-07-13 广州希图科技有限公司 基于bim技术的隧道开挖单侧壁导坑方法
WO2022047970A1 (zh) * 2020-09-01 2022-03-10 浙江勤业建工集团有限公司 基于bim的施工前深基坑模拟计算方法
CN112069582A (zh) * 2020-09-08 2020-12-11 四川旷谷信息工程有限公司 工程场景建立方法
CN115203789A (zh) * 2022-06-24 2022-10-18 中建八局第二建设有限公司 一种基于bim技术的实测实量数据集成管理方法及系统
CN115273268A (zh) * 2022-07-27 2022-11-01 中建三局集团有限公司 基于塔机搭载变焦相机的大场景工地巡检方法
CN115510526A (zh) * 2022-09-02 2022-12-23 同济大学 一种基于bim的装配式水泥混凝土铺面三维设计方法及系统
CN115544264A (zh) * 2022-09-09 2022-12-30 西南交通大学 知识驱动的桥梁建造数字孪生场景智能构建方法及系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hongling Guo,etc.Visualization technology-based construction safety management: A review.《Automation in Construction 》.2016,全文. *
基于BIM的施工质量因素和风险管理整合研究——以厦门地铁三号线过海通道为例;沈强;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;20190715;C038-250 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116310193A (zh) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103440357B (zh) 虚拟现实漫游场景生成方法及系统
CN104091027A (zh) 一种可视化车间布局优化方法及系统
CN110765523A (zh) 一种基于bim技术的深基坑围护结构快速构建方法
CN113360583A (zh) 一种基于bim模型与监控影像对比的施工进度可视化方法
CN110060341B (zh) 一种游戏模型渲染的方法和装置
CN104063529A (zh) 一种数字化汽车工厂布局规划仿真的方法
CN112465958A (zh) 一种基于WebGL的BIM模型轻量化显示方法
CN103093007A (zh) 输电铁塔三维虚拟装配方法
CN112182718B (zh) 基于bim与3d技术的构件设计方法、装置及存储介质
CN113360980A (zh) 一种基于bim技术的异型钢结构可视化施工方法
CN112035934A (zh) 一种基于变电站的数字化设计模型进行施工管理控制的方法
CN117197298A (zh) 一种3d建模的数字化智能协同设计自动生成系统及其方法
CN114818031A (zh) 基于bim设计技术的异性幕墙系统
CN102540974A (zh) 一种数控代码的转换方法
CN116310193B (zh) 一种基于bim的土方开挖施工控制系统
CN112417562A (zh) 一种基于Dynamo的土方施工建模方法和装置
CN115270530B (zh) 进度可视化模型快速建立方法、系统、设备及介质
CN105956346A (zh) 一种铝合金模板设计系统和方法
CN115391856B (zh) 一种基于bim的室外管网参数化建模方法及系统
CN115774946A (zh) 基于slp的三维设施规划与物流分析方法、系统及应用
CN116308128A (zh) 装配式建筑绿色施工管理方法、设备及介质
CN114722475A (zh) 一种基于cerd-mr体系的园林植物维护可视化方法
CN113094791B (zh) 一种基于矩阵运算的建筑数据分析处理方法
CN104678898A (zh) 一种基于cad球片切割机器人运动轨迹的自动编程系统
CN114003996B (zh) 基于bim技术的异形体幕墙网格优化解决方法

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