[發(fā)明專(zhuān)利]實(shí)時(shí)全景三維數(shù)字工地地圖監(jiān)管系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210398352.1
• 申請(qǐng)日: 2022-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114882201A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琨;王開(kāi)強(qiáng);李迪;王曉飛;李記昌;胡正歡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中建三局集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T19/00;G06T17/05;G06T3/40;G06V20/40;G06V20/52;G06F16/71;G06F16/783;G06F16/787;G06F3/01;H04N7/18;H04L67/12;G06Q50/08;G16Y10/30;G16Y20/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬(wàn)榮;黃帥

本發(fā)明公開(kāi)了一種實(shí)時(shí)全景三維數(shù)字工地地圖監(jiān)管系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)層系統(tǒng)、核心層系統(tǒng)、交互層系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了將多路多角度的監(jiān)控畫(huà)面融合；以時(shí)間序的形式提取監(jiān)控群的關(guān)鍵幀畫(huà)面、RTK、GPS、電子羅盤(pán)等信息并結(jié)合傾斜攝像實(shí)景三維還原技術(shù)，獲取工地現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)更新數(shù)字高程模型及正射影像地圖；將正射影像地圖與衛(wèi)星地圖融合，通過(guò)地圖索引方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)管部門(mén)對(duì)全球多地工程現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控快速調(diào)度，從而具備全新的對(duì)多個(gè)工程現(xiàn)場(chǎng)的同時(shí)遠(yuǎn)程指導(dǎo)及監(jiān)督管理能力；多終端交互，實(shí)現(xiàn)多個(gè)管理部門(mén)對(duì)同一個(gè)工程現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)協(xié)同監(jiān)督管理，從而提升多個(gè)部門(mén)之間協(xié)作的連貫性及高效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工地監(jiān)管領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)時(shí)全景三維數(shù)字工地地圖監(jiān)管系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的建筑數(shù)字化工地中往往存在著視頻監(jiān)控畫(huà)面零散、系統(tǒng)繁多不連續(xù)、整體缺乏空間感、建筑模型脫離實(shí)際、工地內(nèi)部無(wú)法導(dǎo)航、系統(tǒng)功能單一、事件追溯難等問(wèn)題，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代化建設(shè)生產(chǎn)的需求。

隨著建筑工程數(shù)字化的發(fā)展，尤其是在數(shù)字化智慧建造方向，大數(shù)據(jù)、人工智能方向在建筑工地的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

目前急需智能化數(shù)字化工地的全方位視頻監(jiān)控，以更加有效應(yīng)對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)的突發(fā)事件并及時(shí)監(jiān)控和存儲(chǔ)，及數(shù)據(jù)具備事件的全過(guò)程快速定位、追溯；具備尺度及經(jīng)緯等地理位置信息的高精度實(shí)景三維模型，及可用于土方測(cè)量、通視分析等的數(shù)字高程模型；具備快速調(diào)度全球不同區(qū)域的工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)景三維視頻監(jiān)控畫(huà)面功能，以提高對(duì)多個(gè)工程現(xiàn)場(chǎng)的同時(shí)遠(yuǎn)程指導(dǎo)及監(jiān)督管理能力；具備多終端協(xié)同交互操作功能，以提高工地施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)多方協(xié)同管理的效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種實(shí)時(shí)全景三維數(shù)字工地地圖監(jiān)管系統(tǒng)及方法，采用先進(jìn)的實(shí)時(shí)實(shí)景三維視頻融合技術(shù)，高度還原現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境及進(jìn)展，以數(shù)字化方式實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空、多個(gè)工地同時(shí)監(jiān)管、一個(gè)工地多個(gè)部門(mén)協(xié)同監(jiān)管等；同時(shí)，數(shù)字工地地圖還為管理者提供工地現(xiàn)場(chǎng)多角度、跨時(shí)空的“上帝”視角，實(shí)現(xiàn)工地平面可視化、建造過(guò)程可追溯、現(xiàn)場(chǎng)指揮零距離，具備數(shù)字高程測(cè)繪測(cè)量、裝備遠(yuǎn)控輔助、自主導(dǎo)航、AR識(shí)別與驗(yàn)收等其他智能化應(yīng)用基礎(chǔ)的數(shù)字底圖。

本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種實(shí)時(shí)全景三維數(shù)字工地地圖監(jiān)管系統(tǒng)，由系統(tǒng)架構(gòu)及技術(shù)模塊架構(gòu)組成。其中系統(tǒng)架構(gòu)主要包括：數(shù)據(jù)層系統(tǒng)，核心層系統(tǒng)，交互層系統(tǒng)：

數(shù)據(jù)層系統(tǒng)(邊緣處理)：通過(guò)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及編碼組流，推送至視頻數(shù)據(jù)流處理平臺(tái)；數(shù)據(jù)管理平臺(tái)進(jìn)行幀流管理及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；云管理平臺(tái)進(jìn)行提取關(guān)鍵幀組成數(shù)據(jù)流及網(wǎng)速流量管理；

核心層系統(tǒng)(數(shù)據(jù)處理)：從數(shù)據(jù)層系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)以機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)、時(shí)序數(shù)據(jù)、分布式數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)；核心算法主要包含：多角度多路視頻融合、實(shí)景三維重建、數(shù)字高程模型、數(shù)字正射影像地圖；

交互層系統(tǒng)(終端展示)：用戶(hù)管理獲取設(shè)備使用管理權(quán)限進(jìn)行核心層系統(tǒng)數(shù)據(jù)的快速調(diào)度；所調(diào)度的數(shù)據(jù)用于無(wú)縫漫游查閱及多終端協(xié)同交互。

其中技術(shù)模塊架構(gòu)主要包括：數(shù)據(jù)模塊、核心算法模塊、交互監(jiān)管模塊：

S1、數(shù)據(jù)模塊部分

S11、依據(jù)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)規(guī)劃圖紙，自動(dòng)規(guī)劃監(jiān)控等設(shè)備布設(shè)點(diǎn)位，使監(jiān)控能全面覆蓋整個(gè)項(xiàng)目工地區(qū)域；

S12、監(jiān)控架設(shè)完成后，以有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)(Wi-Fi、4G、5G等)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自適應(yīng)組網(wǎng)；

S13、前端監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)需進(jìn)行時(shí)間同步處理；

S14、提取監(jiān)控視頻畫(huà)面的關(guān)鍵幀；

S15對(duì)提取的關(guān)鍵幀以機(jī)構(gòu)化、時(shí)序、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理存儲(chǔ)，用于數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新。

S2、核心算法模塊部分