[发明专利]基于北斗/GNSS和动态BIM的施工现场高精度监控体系、方法

说明书

本发明公开了一种基于北斗/GNSS和动态BIM的施工现场高精度监控体系、方法。传统测量方式对于现场地形复杂、施工规模较大的施工项目而言，在测量精度和效率等方面差强人意。本发明通过在传统测量技术中引入北斗高精度定位，结合现代无线传输技术，建立施工现场实时高精度监测系统。在此基础上，利用动态BIM（D‑BIM）技术，通过改写BIM构件mesh文件的节点坐标，建立施工BIM模型，对比设计BIM模型和施工BIM模型，实现施工现场全过程实时可视化精度控制和科学纠偏。

技术领域

本发明涉及土木工程工程测量领域技术领域，特别涉及一种基于北斗/GNSS和动态BIM的施工现场高精度监控体系。

背景技术

传统施工测量利用全站仪、光电测距仪实现对建筑的精度控制。一般而言，在低层建筑或普通高层建筑，传统测量工具的应用即能满足设计要求。但是现阶段，地下工程、超高层建筑层出不穷，高速公路、铁路屡见不鲜。上述工程无一例外，对测量精度有着严格的要求，而传统测量技术，依靠光学引测不断扩大测量范围，这就导致整个测量过程引测次数不断增加，累积误差不断增大。一旦累积误差超过阈值，不仅影响结构施工，还干扰了后续工程的施工。

解决上述问题的方法，应该是引入定点，减少引测次数，降低累积误差。但是，施工一旦开始之后，除了场地外的原点外，只能在结构上临时选择定点，但这些定点的精度随累积误差的增加而降低。

随着北斗组网卫星不断增加，配套定位服务不断丰富，卫星高精度定位算法不断优化，在超高层建筑屋顶开放空间上，北斗高精度定位已可提供mm级定位精度。

在上述成果基础上，本发明专利进一步阐述了在施工过程中引入北斗高精度定位技术，与全站仪、光电测距仪、激光扫描仪共同组建高精度监控系统，并结合我司动态BIM技术，专利号2018108678919，专利名称：基于北斗高精度定位和BIM的施工现场综合空间监测体系，进一步建立结构施工精度实时监控系统。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，为及时了解、控制建筑施工的精度，提供一种基于北斗/GNSS和动态BIM的施工现场高精度监控体系。

技术方案：一种基于北斗/GNSS和动态BIM的施工现场高精度监控体系，包括卫星高精度定位装置、高精度测绘设备、以及计算机；

卫星高精度定位装置，用于移动控制网的高精度监测、提供移动控制网中基站的高精度定位原点坐标、提供移动控制网中移动站的高精度定位相对坐标；

高精度测绘设备，用于对施工过程进行实时精度监测，获得与移动站定位点、结构关键点之间的测量数据，通过无线通讯传输至计算机，其中，测量数据包括相对距离、相对方向角、高差等参数；

计算机内的软件，包含应用于建筑施工领域卫星高精度定位装置的高精度定位算法，区域坐标转化算法，测量数据共享协议，施工BIM模型和设计BIM模型的对比、分析算法；

计算机，用于建立设计BIM模型，根据卫星高精度定位装置、高精度测绘设备的监测，通过计算机内软件的高精度定位算法，通过坐标转换，计算结构关键点的施工坐标，并更新为施工BIM模型，分析基于动态BIM理论的结构精度。

本发明的进一步改进在于，卫星高精度定位装置由北斗接收机、全天候供电系统组成，其中全天候供电系统包括锂电池、太阳能电板；

高精度测绘设备包括光电测距仪、全站仪、激光扫描。

本发明的进一步改进在于，施工作业面上方设有1～2个卫星高精度定位装置，施工作业面上方的卫星高精度定位装置为流动站；

非施工作业面不受干扰区域布置有2个卫星高精度定位装置，非施工作业面不受干扰区域上方的卫星高精度定位装置为基准站；