[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，包括卫星信号接收机、高精度测绘设备、以及计算机；卫星信号接收机，用于接收施工过程中的高精度移动控制网高精度监测所需的卫星定位信号；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、结构关键点之间的相对距离、相对方向角、高差，通过无线通讯传输至计算机；计算机，用于建立施工BIM模型,包括纯结构BIM模型和结构+模板模型，根据卫星信号接收机、高精度测绘设备的监测，通过计算机内的软件计算结构关键点的绝对坐标后，即时更新数据库中施工BIM模型中相应结构关键点的坐标，即可分析结构施工的精度,实现施工现场全过程实时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、经纬仪、水准仪对施工中业已完成的作业面上引测、定位，划分轴网从而对结构进行精度控制，再绑扎钢筋、搭建模板，浇筑混凝土逐层完成施工。在此工程中，轴网控制体系依靠光学引测不断向上传递。由于模板体系本身稳定性不高，测量人员携带全站仪在模板上测量时，易产生震动，利用全站仪再对模板的精度复核，误差较为明显。因此，一般情况下，模板施工后不再进行精度复核，从而整个结构的精度因模板精度不可控导致不同层次结构轴网偏位。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、光电测距仪共同组建高精度测控系统对支模精度进行复核，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，包括卫星信号接收机、高精度测绘设备、以及计算机；

卫星信号接收机，用于接收施工过程中的高精度移动控制网高精度监测所需的卫星定位信号，并通过无线通讯传输至计算机；

高精度测绘设备，包括光电测距仪、全站仪，用于对施工过程进行实时精度监测，获得与移动站定位点、结构关键点之间的相对距离、相对方向角、高差，通过无线通讯传输至计算机；

计算机，用于建立施工BIM模型,包括纯结构BIM模型和结构+模板模型，根据卫星信号接收机、高精度测绘设备的监测，通过计算机内的软件计算结构关键点的绝对坐标后，即时更新数据库中施工BIM模型中相应结构关键点的坐标，即可分析结构的精度；其中，计算机内的软件，包含施工过程高精度定位算法和施工过程结构精度分析算法。

本发明的进一步改进在于，施工过程中的高精度移动控制网，由基准站和移动站构成；施工作业面上方设有多个卫星信号接收机，施工作业面上方的卫星信号接收机为移动站；非施工作业面不受干扰区域布置有1～2个卫星信号接收机，非施工作业面不受干扰区域上方的卫星信号接收机为基准站。