[发明专利]一种输水隧洞病害可视化预警方法

说明书

本发明公开了一种输水隧洞病害可视化预警方法，包括步骤：S1，提取输水隧洞激光三维点云数据、现场图像及结构设计参数逆向构建BIM模型，将BIM模型与GIS融合得到BIM基准模型；S2，提取输水隧洞检测的点云数据经点云预处理为实测点云数据；S3，对BIM基准模型和实测点云数据进行几何偏差分析得到三维偏差数据；S4，分析三维偏差数据得到病害信息，将病害信息导入BIM基准模型发布输水隧洞可视化预警云图；还包括步骤：S5，将多次病害信息导入BIM基准模型，发布输水隧洞病害点发展趋势图。通过本发明公开的技术方案，能够在输水隧洞三维模型上直观显示病害位置、范围和强度，实现病害可视化预警，并对多次检测数据对比分析显示病害发展趋势状况。

技术领域

本发明涉及输水隧洞运维可视化技术领域，特别涉及一种输水隧洞病害可视化预警方法。

背景技术

采用机器设备进行输水隧洞巡检后，由人工阅读巡检数据发现病害的方式由于效率低、易出现误检和漏检逐渐被自动检测取代，但当前采用自动检测存在检测结果不直观的问题；另外，由于每次巡检数据都是孤立的，将多次巡检数据进行比对分析输水隧洞的病害发展趋势较为困难，成为输水隧洞病害检测结果分析的一个瓶颈。

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等优势特点。它不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。随着国内建筑设计领域的发展，BIM已经初步应用于建筑工程行业的设计、施工、运维方面并彰显了其巨大的价值，尝试将BIM的信息化和可视化优势有效应用于输水隧洞病害检测项目进入起步阶段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输水隧洞病害可视化预警方法，将BIM模型引进于输水隧洞病害检测分析，结合BIM模型和检测数据进行几何偏差分析和多次检测数据对比分析，以实现输水隧洞病害可视化预警和病害发展趋势状况展示。

本发明解决其技术问题提供的技术方案如下：

本发明提供一种输水隧洞病害可视化预警方法，其特征在于，包括步骤：

S1，提取输水隧洞激光三维点云数据、现场图像及结构设计参数逆向构建BIM模型，将 BIM模型与GIS融合得到BIM基准模型；

S2，提取输水隧洞检测的点云数据经点云预处理为实测点云数据；

S3，对BIM基准模型和实测点云数据进行几何偏差分析得到三维偏差数据；

S4，分析三维偏差数据得到病害信息，将病害信息导入BIM基准模型发布输水隧洞可视化预警云图。

进一步地，在步骤S1和S2之间还包括步骤：S130，采用数模分离技术对BIM基准模型进行轻量化处理，以提高模型加载速度并能应用于移动端浏览。

进一步地，在步骤S4之后还包括步骤：S5，按时序提取多次病害信息导入BIM基准模型后，发布输水隧洞病害点发展趋势图。

本发明的有益效果包括：

第一方面，相较于在建筑行业采用设计模型构建BIM模型，本发明采用输水隧洞实测的激光三维点云数据结合隧洞现场图像和结构设计参数构建BIM模型做为基准，模型和实体之间的一致性更好、数据信息准确度更高。

第二方面，本发明将BIM模型与GIS融合，实现对于不同时间和设备采集的数据对几何结构进行相对坐标和绝对坐标的配准，使BIM基准模型和实测点云数据的位置比对更精准，以及发现病害后的维护定位更准确。