[发明专利]实时全景三维数字工地地图监管系统及方法

说明书

本发明公开了一种实时全景三维数字工地地图监管系统及方法，该系统包括数据层系统、核心层系统、交互层系统。本发明实现了将多路多角度的监控画面融合；以时间序的形式提取监控群的关键帧画面、RTK、GPS、电子罗盘等信息并结合倾斜摄像实景三维还原技术，获取工地现场的动态更新数字高程模型及正射影像地图；将正射影像地图与卫星地图融合，通过地图索引方式实现监管部门对全球多地工程现场的监控快速调度，从而具备全新的对多个工程现场的同时远程指导及监督管理能力；多终端交互，实现多个管理部门对同一个工程现场同时协同监督管理，从而提升多个部门之间协作的连贯性及高效性。

技术领域

本发明属于工地监管领域，具体涉及一种实时全景三维数字工地地图监管系统及方法。

背景技术

传统的建筑数字化工地中往往存在着视频监控画面零散、系统繁多不连续、整体缺乏空间感、建筑模型脱离实际、工地内部无法导航、系统功能单一、事件追溯难等问题，已经无法满足现代化建设生产的需求。

随着建筑工程数字化的发展，尤其是在数字化智慧建造方向，大数据、人工智能方向在建筑工地的应用越来越广泛。

目前急需智能化数字化工地的全方位视频监控，以更加有效应对工地现场的突发事件并及时监控和存储，及数据具备事件的全过程快速定位、追溯；具备尺度及经纬等地理位置信息的高精度实景三维模型，及可用于土方测量、通视分析等的数字高程模型；具备快速调度全球不同区域的工程现场的实景三维视频监控画面功能，以提高对多个工程现场的同时远程指导及监督管理能力；具备多终端协同交互操作功能，以提高工地施工现场实时多方协同管理的效率。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种实时全景三维数字工地地图监管系统及方法，采用先进的实时实景三维视频融合技术，高度还原现场施工环境及进展，以数字化方式实现跨时空、多个工地同时监管、一个工地多个部门协同监管等；同时，数字工地地图还为管理者提供工地现场多角度、跨时空的“上帝”视角，实现工地平面可视化、建造过程可追溯、现场指挥零距离，具备数字高程测绘测量、装备远控辅助、自主导航、AR识别与验收等其他智能化应用基础的数字底图。

本发明提供如下技术方案：

一种实时全景三维数字工地地图监管系统，由系统架构及技术模块架构组成。其中系统架构主要包括：数据层系统，核心层系统，交互层系统：

数据层系统(边缘处理)：通过监控设备进行数据采集及编码组流，推送至视频数据流处理平台；数据管理平台进行帧流管理及数据存储；云管理平台进行提取关键帧组成数据流及网速流量管理；

核心层系统(数据处理)：从数据层系统获取的数据以机构化数据、时序数据、分布式数据进行数据库存储；核心算法主要包含：多角度多路视频融合、实景三维重建、数字高程模型、数字正射影像地图；

交互层系统(终端展示)：用户管理获取设备使用管理权限进行核心层系统数据的快速调度；所调度的数据用于无缝漫游查阅及多终端协同交互。

其中技术模块架构主要包括：数据模块、核心算法模块、交互监管模块：

S1、数据模块部分

S11、依据工程项目的设计规划图纸，自动规划监控等设备布设点位，使监控能全面覆盖整个项目工地区域；

S12、监控架设完成后，以有线、无线(Wi-Fi、4G、5G等)网络进行自适应组网；

S13、前端监控数据需进行时间同步处理；

S14、提取监控视频画面的关键帧；

S15对提取的关键帧以机构化、时序、分布式数据库管理存储，用于数据动态更新。

S2、核心算法模块部分