[发明专利]基于Scan-to-BIM既有建筑隐蔽线路推测方法

说明书

本发明提供基于Scan‑to‑BIM既有建筑隐蔽线路推测方法，包括：基于Scan to BIM进行目标检测，获取关键构件信息；基于预设布线规范对关键构件信息进行约束，得到布线等效模型；由无向图确定节点信息和线路信息，根据自动布线算法构建得到布线回路目标函数；基于LCMTSP对布线回路目标函数求解最优解，得到隐蔽管线预测模型。本发明通过无向图构建建筑内部的构件之间关系，通过工程规范约束建立布线等效模型，并得到建筑内部的隐蔽管线预测模型，应用在建筑的拆改和重建等领域，能取得精确的管线预测结果。

技术领域

本发明涉及BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)数据处理技术领域，尤其涉及基于Scan-to-BIM既有建筑隐蔽线路推测方法。

背景技术

在BIM模型应用领域，包含建筑工程设计、施工、运维管理乃至拆除阶段的大量信息，而对于既有建筑的数字化重构存在隐蔽系统管线丢失的风险。建筑数字化重构通常采用三维激光扫描仪，摄取相应物体的三维点位数据进行建筑的实景还原，该过程称为Scan-to-BIM(扫描到BIM)。Scan-to-BIM过程在很大程度上是手动过程，数据量巨大，需要大量时间和技能；同时扫描中由于被遮挡部分和固有缺陷，导致生成的三维点云建筑模型为结构实体(包含梁、墙体和天花板等)的表面模型，无法看到隐藏在实体内部错综复杂的管线，缺少语义信息。

目前，对于隐藏在建筑工程结构实体中管线的预测一般通过三维激光扫描仪进行扫描获取点云数据，但对于大型工程的扫描过程中，需要布设多个靶标点和控制点，点位布置约束复杂且点位布置好坏直接影响测量的精确性；另外还有用雷达探测器等仪器进行辅助预测。上述探测方法大多数是针对金属材质进行探测，对于PVC管的预测技术尚不成熟，且在规模较小的建筑工程中应用成本较高。

因此，如何提出一种针对建筑内隐蔽管线进行预测，实现在扫描BIM模型中自动识别构件并进行可视化的管线连接，成为BIM模型应用领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供基于Scan-to-BIM既有建筑隐蔽线路推测方法，用以解决现有技术中BIM应用对于建筑内部隐蔽管线预测无较成熟的解决方案的缺陷。

第一方面，本发明提供基于Scan-to-BIM既有建筑隐蔽线路推测方法，包括：

基于Scan to BIM进行目标检测，获取关键构件信息；

基于预设布线规范对所述关键构件信息进行约束，得到布线等效模型；

由无向图确定所述布线等效模型中的节点信息和线路信息，根据自动布线算法构建所述节点信息和所述线路信息，得到布线回路目标函数；

基于限容量多旅行商LCMTSP对所述布线回路目标函数求解最优解，得到隐蔽管线预测模型。

第二方面，本发明还提供基于Scan-to-BIM既有建筑隐蔽线路推测系统，包括：

检测模块，用于基于Scan to BIM进行目标检测，获取关键构件信息；

约束模块，用于基于预设布线规范对所述关键构件信息进行约束，得到布线等效模型；

构建模块，用于由无向图确定所述布线等效模型中的节点信息和线路信息，根据自动布线算法构建所述节点信息和所述线路信息，得到布线回路目标函数；

求解模块，用于基于限容量多旅行商LCMTSP对所述布线回路目标函数求解最优解，得到隐蔽管线预测模型。

第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于Scan-to-BIM既有建筑隐蔽线路推测方法的步骤。