[發明專利]一種基于北斗/GNSSBIM高精度定位的施工數字化系統及方法

在審

• 申請號: 202110588057.8
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113553637A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 耿裕華;徐卓;周昕;王斯海;陳勇駒;張衛國;張華君;宋偉恒;陳凱
• 申請（專利權）人: 南通四建集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06Q50/08;G06F111/10
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 李猛

本發明公開了一種基于北斗/GNSSBIM高精度定位的施工數字化系統及方法，步驟為：（1）建立基于CGCS2000的北斗/GNSSBIM控制體系，包括滿足現場施工實際需求的BIM模型、控制網模型、衛星定位、坐標轉換計算模型以及可視化分析模型等；（2）在對現場功能區進行精度測控的同時，進行該功能區所在工序的開始、完成時間的記錄；（3）功能區根據測控的結果既有定位的坐標，又有相對應的時間，形成了工程管理的“雙關閉環”，即動態BIM模型；（4）通過動態BIM模型構建施工現場時空四維模型，集質量、安全、進度、勞務、設備、管控、材料于一體的模型。

技術領域

本發明屬于土木工程施工測控數字化，利用北斗/GNSS實現了土木工程現場施工測控系統化、精細化、數據化，能夠全天候對施工現場進行測控，有效的提高了施工精度，對施工過程全程有效監控并記錄了相關過程數據。本發明特別涉及一種基于北斗/GNSSBIM高精度定位的施工數字化系統及方法。

背景技術

由于施工現場環境的復雜多變，很難通過精密測控儀器對施工精度進行全天候的科學分析和評估，而且各地區工程一般都采用本地坐標系，對比CGCS2000坐標系來說做不到全國統一，各地區存在一定的誤差。所以，長期以來，土木工程/建筑工程施工測控均是依靠施工經驗積累和基礎測控工具來進行的。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種基于北斗/GNSSBIM高精度定位的施工數字化系統及方法。

技術方案：本發明一種基于北斗/GNSSBIM高精度定位的施工數字化系統及方法，具體步驟包括：

（1）建立基于CGCS2000的BIM控制體系，包括建立與現場絕對坐標一致的施工BIM模型、控制網模型、計算模型；

（2）在CGCS2000的BIM控制體系中，預先設定雙關閉環：

關鍵節點根據測控的結果既有定位的坐標，又有相對應的時間，即形成了雙關閉環；

在對現場功能區進行測控的同時，進行該關鍵點所在工序的開始、完成時間的記錄；

（3）利用北斗/GNSS施工過程高精度定位技術實現施工現場關鍵工序關鍵節點的“雙關閉環”四維時變數據的采集、監測和BIM可視化，即動態BIM模型；動態BIM模型與（1）中施工BIM模型利用“雙關閉環”，建立映射關系；

（4）通過有時間軸的BIM模型構建了一個四維的模型，集進度、勞務、材料、質量、安全為一體的模型，對工程的進度，以及設備、材料、勞務的運動過程進行實時跟蹤和可視化顯示，從而為項目的數字化管理服務；

（5）選擇一定的施工階段，模型自動統計相應的工程量。

本發明的進一步改進在于：所述步驟（1），BIM模型包括基于CGCS2000坐標體系的建筑、結構、場地布置模型；控制網模型包括基準點、控制點位置、坐標；計算模型包括一系列關于算法。

本發明的進一步改進在于：步驟（2），功能區即：結構陰陽角點、核心筒/電梯井、管道井的角點、PC構件鋼筋預留孔洞、鋼結構、幕墻的預埋件。

本發明的進一步改進在于：步驟（2），對功能區的測控，又可分為模板鋪設完畢、綁扎鋼筋前和混凝土澆筑完畢，現場放線兩個節點。

本發明的進一步改進在于：步驟（3），雙關閉環,包括功能區根據應用功能形成相應的閉環，以及功能區相對應的時間環。

本發明的進一步改進在于：步驟（4），施工過程質量、安全巡檢數據可在動態BIM模型上顯示為固定點、線（軌跡）、面，為評估施工的整體質量和項目安全管理服務；并進一步細化“雙關閉環”時間節點之間的工程進度。

本發明的進一步改進在于：步驟（4），勞務和勞務班組的工作軌跡在動態BIM模型上顯示為固定點、線（軌跡）、面，結合階段性工程量，以及相應的質量、安全巡檢數據，可評估勞務個體和勞務班組整體的工作效率和效果