[发明专利]一种基于BIM的钢桁架杆件的精准定位系统

权利要求书

1.一种基于BIM的钢桁架杆件的精准定位系统，其特征在于：该系统包括精准定位单元、建模单元、数据采集及分析单元和用户端；

所述精准定位单元包括已安装钢桁架杆件上的激光定位传感器和待吊装钢桁架杆件上的距离监测点；所述激光定位传感器用于测量已安装钢桁架杆件与所述待吊装钢桁架杆件上距离监测点的距离；所述待吊装钢桁架杆件上的距离监测点共设置四个，分别设于待吊装钢桁架杆件重心在杆件四个外表面的投影点上；所述激光定位传感器共设置三个，三个激光定位传感器布置在已安装钢桁架杆件不共面的三个点上；所述每个激光定位传感器当待吊装钢桁架杆件在任意位置时，至少有一个能同时监测到待吊装钢桁架杆件上的两个距离监测点；

所述建模单元用于对施工现场进行BIM建模，建模精度严格按照设计图纸进行，并对钢桁架杆件设置材质属性；同时添加或提取BIM模型中钢桁架杆件的尺寸、重心参数；

所述数据采集及分析单元用于采集激光定位传感器所测得的距离参数，以及BIM模型中钢桁架杆件的尺寸、重心参数，并根据这些参数分析计算出待吊装钢桁架杆件的姿态参数值；

所述用户端用于实时显示BIM三维模型及待吊装钢桁架杆件的实时位置及姿态参数信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的钢桁架杆件的精准定位系统，其特征在于：施工现场布置距离传感器及距离监测点，操作室为电脑端的数据处理装置，用户端为技术人员的智能手机或平板电脑；所述距离传感器用于测量其与距离监测点的距离，并连接至操作室内的电脑端，电脑端采集BIM模型中的杆件参数信息及传感器传输的距离信息，分析计算出待吊装钢桁架杆件的实时姿态参数，用户端实时显示BIM模型及待吊装钢桁架杆件的位置信息。

3.利用权利要求1所述系统的一种基于BIM的钢桁架杆件的精准定位方法，其特征在于：本方法的流程如下，

第一步，对施工现场进行BIM建模，添加或提取钢桁架杆件的尺寸及重心参数；

第二步，将待吊装钢桁架杆件的尺寸及重心参数传输给数据采集及分析单元；

第三步，在已安装钢桁架杆件上布置激光定位传感器，所述激光定位传感器共设置三个，布置在已安装钢桁架杆件不共面的三个点上；

第四步，测量人员测的每个激光定位传感器的坐标值，并传输给数据采集及分析单元；

第五步，在待吊装钢桁架杆件上布置距离监测点，所述距离监测点共设置四个，分别设于待吊装钢桁架杆件重心在杆件四个外表面的投影点上；

第六步，启动激光定位传感器，采集激光定位传感器与距离监测点的距离参数；

第七步，激光定位传感器与距离监测点的距离参数通过无线传输给数据采集及分析单元，数据采集及分析单元根据从BIM模型中采集到的待吊装钢桁架杆件尺寸及重心位置参数、传感器的坐标参数，推算出待吊装钢桁架杆件的空间位置坐标及姿态参数；

第八步，BIM模型及待吊装钢桁架杆件空间位置及姿态参数实时显示在用户端；

由于至少一个传感器可随时探测到至少两个距离监测点，故所有传感器至少能采集到至少四个距离参数；

根据BIM模型中距离监测点的位置关系、传感器坐标值、以及采集到的距离参数，分析计算出距离监测点的坐标；

由于所述待吊装钢桁架杆件上的四个距离监测点在同一平面上，故已知三个点的坐标即可得知待吊装钢桁架杆件重心位置的坐标值及待吊装钢桁架杆件轴线的位置，待吊装钢桁架杆件轴线垂直监测点所在平面，进而求得待吊装钢桁架杆件仰角、内倾角及和转角的姿态参数。