CN114742384A - 一种基于bim三维重建的可视化电力排管智能管控方法 - Google Patents
一种基于bim三维重建的可视化电力排管智能管控方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114742384A CN114742384A CN202210328852.8A CN202210328852A CN114742384A CN 114742384 A CN114742384 A CN 114742384A CN 202210328852 A CN202210328852 A CN 202210328852A CN 114742384 A CN114742384 A CN 114742384A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- model
- information
- pipeline
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 109
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 7
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 6
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 4
- 238000013138 pruning Methods 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 238000009430 construction management Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 3
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004091 panning Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000013102 re-test Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
-
- 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
-
- 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
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- 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
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Marketing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,包括:获取电力排管设计施工图及其GIS数据,对电力管线分段,并分别与GIS数据绑定;对施工现场的各段电力管线进行扫描,得到各分段模型;在施工现场中电力管线的各段中设置标识部件,获取定位信息,从而修剪和拼接各分段模型,得到完整的电力排管三维模型;对拼接完整的电力排管三维模型进行数据标注;获取待可视化现场的位置信息,从电力排管三维模型中匹配并显示模型数据和信息数据。与现有技术相比,本发明将排管三维重建模型直接映射、叠加在现实场景中,使用者可直观地查看各施工阶段中电力排管的现场状态及数据信息,极大提高了管控质量和效率,同时方便追溯工程和管线维护。
Description
技术领域
本发明涉及电力土建工程技术领域,尤其是涉及一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法。
背景技术
电力排管是按规划电缆根数开挖壕沟建成的多孔管道的地下构筑物,用于敷设及维护电缆。在传统管控过程中,电力工作人员需在设计交底、施工过程、验收等环节中对电力排管进行全过程管控,包括审核收资以及整个工程期间至现场检核各段线路是否满足施工标准。例如,通道有无进规划红线,排管及工井覆土深度是否满足要求,土建质量、支架接地规格是否符合标准等。但排管的施工工序步骤多,工期长,管控人员劳动强度大,且工程质量不稳定,同时受人员、地理距离、环境、气候等因素影响,导致管控人员无法实时对工程进行监管,管控难度大。
近年来随着电力行业内需与政策助力,三维重建、全时空AR定位与可视化技术等逐渐应用在电力行业信息化管理中,同时也为电力行业多涉及隐蔽工程、故障隐患难以发现、数据资料繁多、土建埋深等信息难以追溯、工程验收难度大等现如今管控工作的痛点问题带来了新的解决方案。因此,为了突破传统管控工作中存在的上述局限,应积极利用现代数据化手段,研究一种更智能的管控方法,设计一种电力排管全过程智能管控***,减轻管控工作负担,提高人员管控质效。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,减轻管控工作负担,提高人员管控质效。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,包括以下步骤:
步骤一:获取电力排管设计施工图及其GIS数据,对电力排管设计施工图中的电力管线分段,从而进行图纸划分,并将划分的每段电力管线的地理位置分别与GIS数据绑定;
步骤二:在不同的施工时间,对施工现场的各段电力管线进行扫描,采集现场三维模型,得到不同施工时间的各分段模型;
步骤三:在施工现场中电力管线的各段中均设置标识部件,获取各个标识部件的定位信息,从而修剪和拼接各分段模型,得到完整的电力排管三维模型;
步骤四:对拼接完整的电力排管三维模型进行数据标注,根据各分段模型的标注信息、位置信息和三维信息,构建电力管线施工管线管理数据库;
步骤五:获取待可视化现场的位置信息,从电力排管三维模型中匹配对应的可视化模型数据,从电力管线施工管线管理数据库匹配对应的信息数据,可视化显示匹配的模型数据和信息数据。
进一步地,步骤一中,根据工井序号、工段长度或管理维护目标对电力排管设计施工图中的电力管线进行分段。
进一步地,步骤二中,在不同的施工时间,对施工现场的各段电力管线进行扫描,具体为:
在施工现场埋沟挖好且管线铺设开展之前,对施工现场的各段电力管线进行扫描;在施工现场管线支撑结构安装之后,对施工现场的各段电力管线进行扫描。
进一步地,步骤二中,通过模型数据采集装置采集现场三维模型,所述模型数据采集装置包括图像采集模块和雷达模块,模型数据采集装置通过图像采集模块和雷达模块对每个施工管线分段进行扫描用以获取每个分段的三维数据,所述图像采集模块包括照相机、红外相机中的至少一种,所述雷达模块包括激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达中的至少一种。
进一步地,步骤三中,所述标识部件设置在施工现场的相邻各段电力管线的交界处、以及各段电力管线的特别标识点处。
进一步地,所述特别标识点包括拐弯转向处、坚硬石块突出部和已埋设障碍管线处。
进一步地,步骤三中,所述修剪和拼接各分段模型具体为:
扫描前,在目标场景中设置带有编号或二维码的定位牌,采集定位牌的经度、纬度和高程,将与对应编号储存;
扫描时,将采集到的经度、纬度和高程信息导入模型软件的直角坐标系中,生成定位点和编号;
拼接时,将模型软件中的定位牌和对应分段模型的定位点对齐,对重复信息进行修剪。
进一步地,步骤四中,数据标注的标注信息包括位置信息、尺寸请求信息和施工阶段的信息;所述三维信息包括长度、高度、深度、角度和弧度信息。
进一步地,所述方法还包括:接收位置信息,输出并显示对应位置的可视化模型数据;接收某一电力排管的尺寸请求信息,输出并显示对应电力排管的尺寸信息;接收某一施工时间信息,输出并显示对应施工时间的电力排管三维模型。
进一步地,通过3D模式或AR模式可视化显示匹配的模型数据和信息数据,所述3D模式具有缩放、平移查看电力排管模型整体或细节的功能;
所述AR模式中使用两点定位或RTK识别码扫描的方式获取使用者的地理位置信息,从而呈现相应位置的电力排管三维模型AR界面。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明前瞻性地将电网基建排管工程项目与三维重建、全时空AR定位和可视化技术融合,为实现电缆排管工程设计、施工、运维和改扩建的全生命周期管控创造了条件。
(2)本发明突破了以往无法直接查看地下排管形态、工程隐蔽性问题难以发现的局限,解决了隐蔽工程不可追溯、不便于管控及运检的问题。运用增强现实技术(AR)将孪生模型添加到现实中,通过平板电脑或智能手机在现实场景中叠加数字图像,将三维排管模型直接映射、叠加在现实场景中,方便管控人员直观地对地下电力管道进行可视化管控及验收工作。克服了传统管控过程中人员只能依据平面图纸查看排管的信息局限,推进了电力排管等隐蔽工程的数字化和信息化进程。
(3)本发明解决了市政道路环境变化快、相对定位依据不可靠的问题。通过高精度RTK设备与北斗定位导航***的结合,将图纸、模型等现场工程数据进行厘米级别的定位与测量,并将定位信息在***中进行高效标注。使技术人员在管控定位过程中不再受限于马路扩宽、未成形道路改建等诸多因素影响。
(4)本发明解决了数字测绘资料不完整、精度不高的问题。对于模型和现场重建数据,进行高效和自动的定位数据标注、埋深信息测量、长度信息测量等,精准反映真实施工情况,为后续数据资料有效性和完整性提供保证。完成排管施工过程模型、数据、影像全方位记录,并将数字资料进行有效存档与管理,为后续可视化的现场复现提供数字资料载体。
(5)本发明突破了施工过程中管控人员无法实时监管现场、雷达探测信息过于片面的局限。通过复现排管各施工阶段构筑物的三维模型进行排管施工过程全纪录,可辅助管控人员查看排管各阶段的施工状态,从不同角度比对设计和施工的差异,对照核查相关设施设备的施工状态,极大提高管控质量。
(6)本发明通过虚实融合和实时交互技术,在智能管控***上实现了数字化影像资料移交、可视化现场复现、管位进红线的复测、排管数字孪生等功能,尤其是***中开发的辅助管控专项模块,能够针对排管线路的各项管控要点做出合规判别和异常工况提醒,帮助管控人员进行首次筛查,极大提高管控效率。
附图说明
图1为本发明实施例中提供一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法的流程图;
图2为本发明实施例中提供一种以工井为例划分图纸示意图;
图3为本发明实施例中提供一种电力排管三维重建扫描与采集图;
图4为本发明实施例中提供一种电力排管标段的三维模型搭建图;
图5为本发明实施例中提供一种电力排管三维模型修剪和拼接图;
图6为本发明实施例中提供一种电力管线施工管理数据库标注图;
图7为本发明实施例中提供一种3D可视化电力排管展示图;
图8为本发明实施例中提供一种AR可视化电力排管展示图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,包括以下步骤:
步骤一:获取电力排管设计施工图及其GIS数据,根据工井序号、工段长度或管理维护目标对电力排管设计施工图中的电力管线分段,从而进行图纸划分,并将划分的每段电力管线的地理位置分别与GIS数据绑定;
相当于,施工前,依据电力排管设计施工图进行图纸分割,使长距离的电力管线划分为若干个管线标段,并将每段管线的地理位置与GIS数据绑定。图纸分割的详细规则除了根据工井序号切分,还可以根据工段长度、管理维护目标等进行切分。切分后的图纸可以与GIS***进行绑定,构建整体排管的三维地理坐标数据库,建立平面图纸与后续三维模型、项目工段、GIS***等一一对应的数据关系,有效搭建起施工管线分段和工段管理***,并规范后续分段扫描和模型处理流程;
步骤二:在不同的施工时间,对施工现场的各段电力管线进行扫描,采集现场三维模型,得到不同施工时间的各分段模型;
在不同的施工时间,对施工现场的各段电力管线进行扫描,具体为:
在施工现场埋沟挖好且管线铺设开展之前,对施工现场的各段电力管线进行扫描;在施工现场管线支撑结构安装之后,对施工现场的各段电力管线进行扫描。
通过模型数据采集装置采集现场三维模型,所述模型数据采集装置包括图像采集模块和雷达模块,模型数据采集装置通过图像采集模块和雷达模块对每个施工管线分段进行扫描用以获取每个分段的三维数据,所述图像采集模块包括照相机、红外相机中的至少一种,所述雷达模块包括激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达中的至少一种。
相当于,通过模型数据采集装置,在施工现场对各分段的施工管线进行扫描,采集现场三维模型。模型数据采集装置能够在不同的施工阶段或者不同的施工时间,对施工管线分段进行多个现场的三维模型采集。其中,每个现场三维模型分别反映了各管线标段在不同施工阶段的现场实际状况;
模型数据采集装置包括图像采集模块和雷达模块,模型数据采集装置通过图像采集模块和雷达模块对每个施工管线分段进行扫描用以获取每个分段的三维数据。其中,图像采集模块为照相机、红外相机中的至少一种,雷达模块为激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达中的至少一种,由此能够通过视觉的探测方式结合雷达探测方式,克服光线状况对于物体距离和形状的探测影响。
步骤三:在施工现场中电力管线的各段中均设置标识部件,获取各个标识部件的定位信息,从而修剪和拼接各分段模型,得到完整的电力排管三维模型;
所述标识部件设置在施工现场的相邻各段电力管线的交界处、以及各段电力管线的特别标识点处,所述特别标识点包括拐弯转向处、坚硬石块突出部和已埋设障碍管线处。
所述修剪和拼接各分段模型具体为:
扫描前,在目标场景中设置带有编号或二维码的定位牌,采集定位牌的经度、纬度和高程,将与对应编号储存;
扫描时,将采集到的经度、纬度和高程信息导入模型软件的直角坐标系中,生成定位点和编号;
拼接时,将模型软件中的定位牌和对应分段模型的定位点对齐,对重复信息进行修剪。
相当于,对各分段施工管线的现场三维模型进行修剪和拼接,得到完整的施工管线现场三维模型。拼接工作就是将各个管线标段的模型连接成一个整体,拼接时需先识别和探测各个管线分段的起点和终点位置,然后通过比对定位数据或图像采集中的重合点确认拼接位置,完成重复模型修剪和最终拼接。
模型拼接的流程包括:
—扫描前,在目标场景中摆放带有编号或二维码的黄色定位牌;
—使用定位设备采集定位牌的经度、纬度和高程,将数据和对应编号储存;
—扫描时,将黄色定位牌采集到模型中;
—拼接前,将定位设备采集到的经度、纬度和高程通过特定算法导入到模型软件的直角坐标系中,生成定位点和编号;
—拼接时,通过程序或人工方式将模型中的定位牌和定位点模型对齐;
—拼接时,对模型中的重复信息进行修剪。
定位设备为RTK定位设备,RTK定位设备能够提供静态的厘米级定位精度,从而获取精准的标识部件的位置信息。这样,就能够通过RTK定位设备获取每个施工管线分段的起点和终点的位置信息,并且获得施工管线分段中的特别标识点的位置信息,用以后续的模型构建。
步骤四:对拼接完整的电力排管三维模型进行数据标注,根据各分段模型的标注信息、位置信息和三维信息,构建电力管线施工管线管理数据库;
数据标注的标注信息包括位置信息、尺寸请求信息和施工阶段的信息;所述三维信息包括长度、高度、深度、角度和弧度信息。
可接收位置信息,输出并显示对应位置的可视化模型数据;可接收某一电力排管的尺寸请求信息,输出并显示对应电力排管的尺寸信息;可接收某一施工时间信息,输出并显示对应施工时间的电力排管三维模型。
相当于,对拼接完整的三维管线模型进行长度、宽度、深度等数据标注,记录各施工阶段的管线数据信息,构建电力管线施工管理数据库。
所述电力管线施工管理数据库包括施工管线分段的可视化模型图像、图像中每个模型点的位置信息及三维信息,三维信息包括长度、高度、深度、角度、弧度等。即,施工管理数据库中包含各施工阶段中每段管线所涉及到的一切现场数据信息,这些信息都将输入***并可分类调用。
步骤五:获取待可视化现场的位置信息,从电力排管三维模型中匹配对应的可视化模型数据,从电力管线施工管线管理数据库匹配对应的信息数据,可视化显示匹配的模型数据和信息数据。
通过3D模式或AR模式可视化显示匹配的模型数据和信息数据,所述3D模式具有缩放、平移查看电力排管模型整体或细节的功能;
所述AR模式中使用两点定位或RTK识别码扫描的方式获取使用者的地理位置信息,从而呈现相应位置的电力排管三维模型AR界面。
相当于,现场查看电力排管可视化模型及数据,辅助使用者完成智能管控。电力排管可视化模型有两种展示方式,一种是在3D模式中查看模型,另一种是AR模式。3D模式中可以通过缩放、平移查看整体或细节。AR模式中可以将排管三维模型直接映射、叠加在现实场景中,达到虚拟现实效果。
智能管控***可通过应用程序设计开发,在手机、平板等移动终端设备中装入应用程序,方便工作人员现场管控操作,程序中具备多个管控功能模块。实现增强现实的虚实融合和实时交互,并且实现了数字化影像资料移交、可视化现场复现、管位进红线的复测、排管数字孪生等功能。
具体地,本实施例方案的具体实施流程包括以下步骤:
步骤一:图纸分割并与GIS数据绑定。该***中,使用者可依据排管标准图纸进行工井和工段切分。划分的详细规则除了根据工井序号切分,还可以根据工段长度、管理维护目标等进行切分。具体地,参见图2,以工井序号为划分规则举例。电力排管线路全长共27座工井,每两个相邻工井之间为一个电力排管段,即图纸被切分为26段电力排管段。同时,每一个标段分别以前一个工井的结尾和后一个工井的开头作为两个定位点,记录定位点的GIS数据,实现图纸与地理位置之间的绑定。GIS数据来源可以来自于ArcGIS、超图、电网信息***等供应商,也可以粗略依据百度地图、高德地图等民用地图服务商。
步骤二:在施工现场对各分段的电力管线现场三维模型进行扫描和采集。参见图3和图4,使用移动设备对单段电力排管段进行多个现场三维模型的采集,而每个现场三维模型则分别反映了不同施工阶段时的排管现状。移动设备易于携带和操作,携带屏幕的移动设备可以快速查看建模情况和建模效果,有效提升建模质量。同时,可以快速与服务器进行通信,方便整体***的连接。此外,移动终端还包括惯性传感器,例如陀螺仪等,用以检测移动终端的姿态和状态。
具体地,在施工管线的埋沟挖好之后而管线铺设开展之前,可以对施工管线分段进行现场三维模型的采集,用以获取和保存埋沟的具体状况;而后在管线支撑结构安装之后,再一次对该施工管线分段进行现场三维模型的采集,用以获取和保存管线支撑结构安装之后的具体状况,这样就能够实际地获取施工管线分段在不同施工阶段时的具体状况,用以管控技术人员方便地得知相关的信息。
步骤三:如图5所示,修剪和拼接各分段模型,得到完整的电力排管三维模型。为了识别和探测各个电力排管分段的起点终点位置,以便于后续对各个电力排管分段进行拼接工作,需提前放置多个标识部件和定位设备。具体地,标识部件需放置在施工管线分段的现场并被编号,其中,有一部分标识部件被放置在相邻的施工管线分段的交界处,另一部分标识部件则需放置在施工管线分段的特别标识点处,例如拐弯转向处、坚硬石块突出部、已埋设障碍管线处等。而后,将手持的定位设备放置在标识部件的位置上,用于在现场检测和获取标识部件的具***置,并将该标识部件的编号信息和位置信息发送至模型构建单元和服务器。***通过比对标识部件编号或位置信息确认拼接位置,完成模型修剪和最终拼接。
步骤四:对拼接完整的三维模型进行数据标注,并构建电力管线施工管理数据库。标注信息包括位置信息、尺寸请求信息、施工阶段的信息。具体地,使用者在工程现场可利用移动终端与***服务器通信,根据移动终端输入的位置信息而显示对应于该位置的可视化模型图像;根据输入的尺寸请求信息而显示对应的电力排管尺寸信息,尺寸信息包括长度、宽度、深度;根据输入的施工阶段的信息而对应地显示不同施工时间阶段的现场三维模型。
更为具体地,在进行数据标注后,基于电力排管的现场三维模型以及各个分段的现场三维模型、分段的编号、起点、终点位置信息得到电力管线施工管线管理数据库,参见图6。电力管线施工管理数据库包括施工管线分段的可视化模型图像、图像中每个模型点的位置信息及三维信息,三维信息包括长度、高度、深度、角度、弧度等。即,施工管理数据库中包含各施工阶段中每段管线所涉及到的一切现场数据信息,这些信息都将输入***并可分类调用。
步骤五:电力排管可视化。通过定位设备获取使用者现场位置信息,即可查看所在位置的模型数据,如果要在一个位置查看其他位置的模型,也可以直接在***列表或地图中选择需要查看的工段,选择后有两种查看方式,一种是在3D模式中查看模型,参见图7,另一种是AR模式,参见图8。
具体地,3D模式中使用者可以通过缩放、平移查看电力排管模型整体或细节。AR模式中***将使用两点定位或RTK识别码扫描的方式获取使用者的地理位置信息,然后呈现出相应位置的排管模型AR界面。其中,RTK识别码中会动态显示当下定位设备的位置,并与***的三维模型中已经写入的定位数据进行比对,计算出使用者实际所在位置,并跟随使用者的行走轨迹进行AR模型动态加载和呈现。使用者使用该***进行现场管控时,除了能动态直观地查看可视化排管模型,还可以操作***的功能模块,使界面显示当前排管的阶段施工模型、历史施工数据、覆土深度等信息。功能模块能够提供给使用者所有需要管控的信息,辅助其完成电力排管全过程智能管控。
通过本发明的这种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控***,能够实现电力排管施工全过程记录。管控技术人员通过调取***中的模型数据,就可以便捷、可视化地获取电力管线在不同阶段、不同进程时的模型,并可以分类查看、快速搜索到目标管线的相应数据信息,帮助管控人员对管线建设的整个过程进行有效、便捷的管理,即便是地下管线施工结束回填之后,也可以通过本发明的***回溯施工管线每个位置处的施工过程和数据,以方便追溯工程和后期管线的维护。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:获取电力排管设计施工图及其GIS数据,对电力排管设计施工图中的电力管线分段,从而进行图纸划分,并将划分的每段电力管线的地理位置分别与GIS数据绑定;
步骤二:在不同的施工时间,对施工现场的各段电力管线进行扫描,采集现场三维模型,得到不同施工时间的各分段模型;
步骤三:在施工现场中电力管线的各段中均设置标识部件,获取各个标识部件的定位信息,从而修剪和拼接各分段模型,得到完整的电力排管三维模型;
步骤四:对拼接完整的电力排管三维模型进行数据标注,根据各分段模型的标注信息、位置信息和三维信息,构建电力管线施工管线管理数据库;
步骤五:获取待可视化现场的位置信息,从电力排管三维模型中匹配对应的可视化模型数据,从电力管线施工管线管理数据库匹配对应的信息数据,可视化显示匹配的模型数据和信息数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,步骤一中,根据工井序号、工段长度或管理维护目标对电力排管设计施工图中的电力管线进行分段。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,步骤二中,在不同的施工时间,对施工现场的各段电力管线进行扫描,具体为:
在施工现场埋沟挖好且管线铺设开展之前,对施工现场的各段电力管线进行扫描;在施工现场管线支撑结构安装之后,对施工现场的各段电力管线进行扫描。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,步骤二中,通过模型数据采集装置采集现场三维模型,所述模型数据采集装置包括图像采集模块和雷达模块,模型数据采集装置通过图像采集模块和雷达模块对每个施工管线分段进行扫描用以获取每个分段的三维数据,所述图像采集模块包括照相机、红外相机中的至少一种,所述雷达模块包括激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,步骤三中,所述标识部件设置在施工现场的相邻各段电力管线的交界处、以及各段电力管线的特别标识点处。
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,所述特别标识点包括拐弯转向处、坚硬石块突出部和已埋设障碍管线处。
7.根据权利要求1所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,步骤三中,所述修剪和拼接各分段模型具体为:
扫描前,在目标场景中设置带有编号或二维码的定位牌,采集定位牌的经度、纬度和高程,将与对应编号储存;
扫描时,将采集到的经度、纬度和高程信息导入模型软件的直角坐标系中,生成定位点和编号;
拼接时,将模型软件中的定位牌和对应分段模型的定位点对齐,对重复信息进行修剪。
8.根据权利要求1所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,步骤四中,数据标注的标注信息包括位置信息、尺寸请求信息和施工阶段的信息;所述三维信息包括长度、高度、深度、角度和弧度信息。
9.根据权利要求1所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,所述方法还包括:接收位置信息,输出并显示对应位置的可视化模型数据;接收某一电力排管的尺寸请求信息,输出并显示对应电力排管的尺寸信息;接收某一施工时间信息,输出并显示对应施工时间的电力排管三维模型。
10.根据权利要求1所述的一种基于BIM三维重建的可视化电力排管智能管控方法,其特征在于,通过3D模式或AR模式可视化显示匹配的模型数据和信息数据,所述3D模式具有缩放、平移查看电力排管模型整体或细节的功能;
所述AR模式中使用两点定位或RTK识别码扫描的方式获取使用者的地理位置信息,从而呈现相应位置的电力排管三维模型AR界面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210328852.8A CN114742384A (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种基于bim三维重建的可视化电力排管智能管控方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210328852.8A CN114742384A (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种基于bim三维重建的可视化电力排管智能管控方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114742384A true CN114742384A (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=82279893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210328852.8A Pending CN114742384A (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种基于bim三维重建的可视化电力排管智能管控方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114742384A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI822638B (zh) * | 2023-05-03 | 2023-11-11 | 中華電信股份有限公司 | 檢核3d gis城市地下管線資料及bim模型建築物管線資料的系統及方法 |
-
2022
- 2022-03-30 CN CN202210328852.8A patent/CN114742384A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI822638B (zh) * | 2023-05-03 | 2023-11-11 | 中華電信股份有限公司 | 檢核3d gis城市地下管線資料及bim模型建築物管線資料的系統及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7482973B2 (en) | Precision GPS driven utility asset management and utility damage prevention system and method | |
Son et al. | As-built data acquisition and its use in production monitoring and automated layout of civil infrastructure: A survey | |
US8081112B2 (en) | System and method for collecting information related to utility assets | |
US20080120122A1 (en) | Field site data gathering and reporting system and method | |
US20200097618A1 (en) | Design engineering tools for visualizing existing utility lines within a land area and validating placement of new utility lines | |
CN103699634A (zh) | 一种一站式管线探测的数据建库方法及*** | |
CN109826248B (zh) | 三维激光扫描仪应用于基坑变形监测的方法 | |
KR102264219B1 (ko) | 지하시설물 관련 혼합현실 제공방법 및 시스템 | |
KR102162818B1 (ko) | 영상장치를 이용한 실시간 지하시설물 시공측량 방법 및 이에 기반한 지하시설물 수치도면 제작 장치 | |
KR102228047B1 (ko) | 지하 매설물 관리를 위한 증강현실 기반의 위치 정합 표시 장치 및 방법 | |
Shekargoftar et al. | An integrated framework for operation and maintenance of gas utility pipeline using BIM, GIS, and AR | |
KR102142768B1 (ko) | 지하시설물 도면의 오류 검수 방법 및 장치 | |
CN102495879A (zh) | 基于地面lidar的工业架空管线量测方法 | |
CN104833347A (zh) | 基于gps定位的灌区渠系勘测方法及勘测*** | |
CN114049446A (zh) | 无人机和bim的土壤污染物分布可视化方法、装置及介质 | |
Tabarro et al. | A WebGIS to support GPR 3D data acquisition: A first step for the integration of underground utility networks in 3D city models | |
CN114742384A (zh) | 一种基于bim三维重建的可视化电力排管智能管控方法 | |
CN114065361B (zh) | 一种用于管线建设的模型构建及管理***和方法 | |
CN115577541A (zh) | 一种隐蔽电缆管网设施数字孪生识别方法及管理*** | |
CN113128066B (zh) | 一种建模数据处理方法、装置、电子设备及存储介质 | |
Shih et al. | Cross-verification of as-built point cloud and gis-related map data | |
CN105118087A (zh) | 地下管线三维可视化*** | |
Vassena et al. | Innovative and efficient data census on a cloud based digital twin provided by mobile mapping | |
Hansen et al. | Towards AR-enabled informed decision-making in subsurface utility projects through visualising 3D capture data of as-built utilities | |
KR101585950B1 (ko) | 도로기반 지하시설물 작성 및 도로대장 작성을 위한 이정변환 자동생성방법. |
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 |