[发明专利]一种建筑结构自动化合模分析系统及方法

说明书

本发明的一种建筑结构自动化合模分析系统及方法，涉及施工质量检查技术领域。针对现有结构模型与设计模型的对准方法存在工作效率低，无法控制质量检测精度的问题。它包括数字扫描设备、标靶及工作站，数字扫描设备和标靶布设于待检测空间，且标靶中心点与实际参照基准点位于同一垂线，数字扫描设备与工作站通讯连接。方法步骤：在每个实际参照基准点的位置放置一个标靶，且标靶中心点与实际参照基准点位于同一垂线，扫描待检测空间并将扫描数据转换为三维点云模型，将标靶中心点坐标作为实际参照基准点坐标，将待检测空间设计模型转换为轻量化表皮网格模型并设置虚拟参照基准点，使虚拟参照基准点与实际参照基准点的坐标重合完成合模。

技术领域

本发明涉及施工质量检查技术领域，特别涉及一种建筑结构自动化合模分析系统及方法。

背景技术

在建筑工程的建造过程中，为保证施工质量这一关键技术指标，施工单位须按设计图纸施工，并在完成各个工序后对成果进行检测核对。随着工程规模的增大及结构复杂程度的提高，结构施工质量检测的要求越来越高，质量管理人员需要花费大量时间将施工现场与设计图纸进行比对。

目前，BIM技术也逐渐应用于施工质量检测工作，通过机器人全站仪、三维扫描仪或无人机倾斜摄影等设备获取施工现场的三维尺寸数据，利用检测所得的三维尺寸数据逆向建模形成与施工现场一致的结构模型，再将该结构模型与设计模型进行比对，找出施工现场结构模型与设计模型之间存在的偏差，但是，施工现场结构模型与设计模型的合模往往需要依靠人工进行对准，不但工作效率低，而且难以保证两个模型准确对准，无法控制质量检测的精度。

发明内容

针对现有将逆向建模形成的施工现场结构模型与设计模型依靠人工对准的合模方法，存在工作效率低，无法控制质量检测的精度的问题。本发明的目的是提供一种建筑结构自动化合模分析系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种建筑结构自动化合模分析系统，它包括：数字扫描设备、标靶及工作站，数字扫描设备和标靶布设于施工现场的待检测空间，且标靶中心点与所述待检测空间控制网的实际参照基准点位于同一垂线，多台所述数字扫描设备分别与所述工作站通讯连接。

本发明的建筑结构自动化合模分析系统，包括数字扫描设备、标靶及工作站，数字扫描设备和标靶布设于待检测空间，且标靶中心点与施工现场控制网的实际参照基准点位于同一垂线，数字扫描设备扫描待检测空间，工作站将扫描数据转换为三维点云模型，并在三维点云模型中获取标靶中心点所在坐标作为实际参照基准点坐标，工作站将待检测空间的设计模型转换为轻量化表皮网格模型并设置虚拟参照基准点，使任意三个不在同一直线的虚拟参照基准点与实际参照基准点的坐标重合即实现合模，本发明的建筑结构自动化合模分析系统，以施工现场三维点云模型的实际参照基准点坐标为参照基准，通过工作站将轻量化表皮网格模型的虚拟参照基准点坐标与实际参照基准点坐标进行自动对准，进而实现了逆向建模所得模型与设计模型的快速、准确的自动化合模，提高了施工质量检测的效率和准确性。

所述数字扫描设备包括由下至上设置并依次连接的三脚架、支座、云台和扫描头，所述支座的旋转机构一与所述云台连接并带动所述云台水平转动，所述云台的旋转机构二与所述扫描头连接并带动所述扫描头沿竖直方向转动。

所述工作站包括数据存储模块、数据模型读取模块及模型转换模块，所述数据存储模块用于存储数字扫描设备的扫描数据，所述数据模型读取模块用于读取所述扫描数据，所述模型转换模块将所述扫描数据转换为三维点云模型，并能够将建筑结构的设计模型转换为轻量化表皮网格模型。

所述支座底部还设有水准器。

另外，本发明还提供了一种建筑结构自动化合模分析方法，步骤如下：

S1：根据建筑结构的设计模型的坐标体系，在施工现场的待检测空间布设控制网，并在控制网的关键位置设置不在同一直线上的至少三个实际参照基准点；