一种台车BIM模型与现场数据融合方法与流程

本申请涉及计算机辅助设计，特指一种台车bim模型与现场数据融合方法。

背景技术：

1、在隧道二次衬砌施工中，衬砌台车作为核心装备，其模板系统在承受泵送混凝土侧向压力时会发生挠曲变形。传统的台车bim模型通常仅作为静态的空间碰撞检查工具使用，其数据呈现状态固化，无法实时反映台车在实际承载状态下的物理空间绝对位姿及动态形变状态。现有用于获取现场数据的感知系统普遍存在独立运行的局限性，通过三维激光扫描设备获取的台车轮廓点云数据存在刷新率低、易受遮挡干扰的问题；布置于结构内部的应变计获取的数值型高频数据缺乏直观的空间位置映射关系。异构数据在采样频率和时间戳上存在明显差异，导致bim模型在渲染时出现宏观几何尺寸畸变与微观力学状态更新不同步的现象。这种数据孤岛与更新滞后造成数字模型失真，无法为后续混凝土浇筑过程提供精准的防爆模预警依据。

技术实现思路

1、本申请提供一一种台车bim模型与现场数据融合方法，解决了现有bim模型数据更新滞后、异构数据无法精准匹配导致数字模型失真的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种台车bim模型与现场数据融合方法，包括：获取预设bim模型，所述预设bim模型包含预设的全局坐标系以及目标控制点；通过部署于感知层的点云扫描仪采集低频的台车轮廓点云数据，并通过部署于所述感知层的应变传感器采集高频的局部应变数据；通过部署于边缘预处理层的边缘计算网关，对接收到的所述台车轮廓点云数据和所述局部应变数据分配统一的全局硬件时间戳；在边缘端设定滑动时间窗并以所述台车轮廓点云数据的时间戳为基准点，利用线性插值算法对所述局部应变数据进行提取并计算对齐后的应变值，生成同步数据帧；接收所述同步数据帧，将所述台车轮廓点云数据映射至所述全局坐标系；提取所述对齐后的应变值，将所述对齐后的应变值关联至所述目标控制点，解算各所述目标控制点的三维位移向量；基于所述三维位移向量，采用拉普拉斯网格变形算法构建包含拉普拉斯算子矩阵的线性方程组，求解所述线性方程组对所述预设bim模型的表面网格进行微观拓扑更新与光顺处理。

3、本申请还提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，与所述存储器通信连接，配置为执行所述计算机程序时，实现上述的台车bim模型与现场数据融合方法。

4、本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现上述的台车bim模型与现场数据融合方法。

5、本申请通过引入边缘级硬件时间戳与滑动时间窗对齐算法，将多源异构传感器数据在时域上进行了提取与重构插值，消除低频点云与高频应力数据因时间差带来的计算误差与干涉干预。结合点云的绝对空间映射与微观应变数据的拉普拉斯位移网格重构，克服视觉遮挡导致的数据采集死角，实现台车bim数字模型与物理实体在空间包络面尺寸及内部受力状态上的亚毫米级动态实时同步。

1.一种台车bim模型与现场数据融合方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的台车bim模型与现场数据融合方法，其特征在于，所述对接收到的所述台车轮廓点云数据和所述局部应变数据分配统一的全局硬件时间戳，包括：

3.如权利要求1所述的台车bim模型与现场数据融合方法，其特征在于，所述设定滑动时间窗并以所述台车轮廓点云数据的时间戳为基准点，利用线性插值算法对所述局部应变数据进行提取并计算对齐后的应变值，包括：

4.如权利要求1所述的台车bim模型与现场数据融合方法，其特征在于，所述将所述台车轮廓点云数据映射至所述全局坐标系，包括：

5.如权利要求1所述的台车bim模型与现场数据融合方法，其特征在于，所述将所述对齐后的应变值关联至所述目标控制点，解算各所述目标控制点的三维位移向量，包括：

6.如权利要求1所述的台车bim模型与现场数据融合方法，其特征在于，所述基于所述三维位移向量，采用拉普拉斯网格变形算法构建包含拉普拉斯算子矩阵的线性方程组，求解所述线性方程组对所述预设bim模型的表面网格进行微观拓扑更新与光顺处理，包括：

7.如权利要求6所述的台车bim模型与现场数据融合方法，其特征在于，所述推导出所述包含拉普拉斯算子矩阵的线性方程组之后，所述方法还包括：

8.如权利要求1所述的台车bim模型与现场数据融合方法，其特征在于，所述设定滑动时间窗，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，实现如权利要求1所述的台车bim模型与现场数据融合方法。