建筑管线数字化排布方法与流程

本发明涉及建筑工程数字化，具体地，涉及一种建筑管线数字化排布方法。

背景技术：

1、在建筑机电安装工程中，管线综合排布是影响施工效率、工程质量及后期运维的关键环节。传统管线施工指导依赖二维图纸，施工人员需通过人工解读将二维信息转化为三维现场布局，易因图纸理解偏差导致管线位置错位、间距不符规范等问题。

2、现有技术中，已引入bim模型用于管线排布设计，但bim模型多停留在设计阶段，缺乏与现场施工的实时联动，无法为现场作业提供动态指导；部分增强现实技术应用于建筑领域时，存在模型轻量化不足导致的加载卡顿、现场定位精度低、信息叠加与实际管线偏差大等问题，难以有效支撑管线施工全流程的现场指导需求。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种建筑管线数字化排布方法，可利用三维数据建模提前设计管线结构，并利用增强现实设备实时获取施工时的建筑管线的结构，并及时计算更新检测施工精度，减少施工时的管线碰撞，进一步保证在建筑施工中的管线施工质量和施工效率。

2、本发明提供一种建筑管线数字化排布方法，包括：获取多类型管线模型以及排布场地坐标系，在所述排布场地坐标系内选取锚点，将所述锚点与所述管线模型关联；获取增强现实设备在所述排布场地坐标系内的位置，确定所述多类型管线模型的位置信息和碰撞信息，获取所述增强现实设备内的实时管线模型状态；根据所述多类型管线模型的初始点集生成施工路径，将所述施工路径导入所述增强现实设备，生成施工动态模型；响应于施工现场图像与所述施工动态模型之间的相似度符合预设值，继续施工；获取建筑管线施工时的施工记录，上传至项目管理平台。

3、优选地，所述获取增强现实设备在所述排布场地坐标系内的位置，确定所述多类型管线模型的位置信息和碰撞信息，获取所述增强现实设备内的实时管线模型状态，包括：启动所述增强现实设备，获取场地图像，将所述场地图像与所述锚点匹配，确定所述增强现实设备在所述排布场地坐标系内的位置信息，其中，所述位置信息包括安装坐标和安装角度；根据所述位置信息计算所述增强现实设备显示的投影区管线模型；根据所述投影区管线模型获取并标记碰撞信息；响应于所述增强现实设备获取到施工区域的多类型管线模型的位置信息发生变化，调整所述投影区管线模型。

4、优选地，所述根据所述投影区管线模型获取并标记碰撞信息，包括：获取所述投影区管线模型的施工数据，计算所述多类型管线模型之间的规范间距；响应于用户选取管线模型，显示所述管线模型的施工数据，并根据公式：，计算该管线模型与相邻的管线模型之间的最小间距；响应于所述最小间距大于等于所述规范间距，标记管线合规；响应于所述最小间距小于所述规范间距，标记管线碰撞。

5、优选地，所述获取多类型管线模型以及排布场地坐标系，在所述排布场地坐标系内选取锚点，将所述锚点与所述管线模型关联，包括：根据施工图纸，建立所述多类型管线模型；转换所述多类型管线模型的格式；测量施工现场的特征点，将其与所述多类型管线模型相匹配；选取非共线的至少3个所述特征点作为锚点，将所述锚点与所述管线模型关联，进行预检测碰撞。

6、优选地，所述特征点与所述多类型管线模型之间的均方根误差小于1.5mm。

7、优选地，所述根据所述多类型管线模型的初始点集生成施工路径，将所述施工路径导入所述增强现实设备，生成施工动态模型，包括：获取所述多类型管线模型的起点、终点以及关键节点作为初始点集，并对初始点集进行优化；根据所述初始点集生成施工路径，将所述施工路径与所述排布场地坐标系叠加；获取所述施工路径的变化，建立施工动态模型。

8、优选地，所述响应于施工现场图像与所述施工动态模型之间的相似度符合预设值，继续施工，包括：响应于所述建筑管线施工到达所述关键节点，采集所述关键节点的施工现场图像；分割所述施工现场图像，获取所述施工现场图像的轮廓特征；响应于所述施工现场图像的轮廓特征与所述施工动态模型的轮廓特征相似度符合预设值，继续施工；响应于所述施工现场图像的轮廓特征与所述施工动态模型的轮廓特征相似度不符合预设值，进行精度检测。

9、优选地，所述精度检测包括：获取所述关键节点周围的三维点云数据，通过点云配准算法将所述三维点云数据与所述多类型管线模型的点云数据对齐，并计算二者之间的偏差值；响应于所述偏差值符合预设要求，记录检测结果并继续施工；响应于所述偏差值不符合预设要求，生成偏差修正方案；重复获取所述关键节点周围的三维点云数据进行精度检测，直至所述偏差值符合预设要求。

10、优选地，所述偏差值计算通过公式

11、和进行计算其中，、和为关键节点周围的三维点云数据的中心坐标，、和为多类型管线模型的点云数据的中心坐标，为位置偏差值，为姿态偏差值。

12、优选地，所述获取建筑管线施工时的施工记录，上传至项目管理平台，包括：获取建筑管线施工时的施工记录，所述施工记录包括施工时间、施工人员信息、施工步骤和所述关键节点的检测结果；获取建筑管线施工时的施工图像，形成施工影像库，将所述施工影像库和所述施工记录与所述多类型管线模型关联；生成施工进度报表，计算施工完成率；构建交付模型，并将所述交付模型上传至项目管理平台。

13、根据上面的描述和实践可知，本发明所述的建筑管线数字化排布方法，包括：获取多类型管线模型以及排布场地坐标系，在排布场地坐标系内选取锚点，将锚点与多类型管线模型关联。保证多类型管线模型能够根据施工图纸在排布场地坐标系内一一对应。获取增强现实设备在排布场地坐标系内的位置，确定多类型管线模型的位置信息和碰撞信息，获取增强现实设备内的实时管线模型状态。通过将增强现实设备放置在施工场地内，实时获取场地内的管线状态，与多类型管线模型的位置信息和碰撞信息相结合形成实时管线模型，并显示在增强现实设备内。根据多类型管线模型的初始点集生成施工路径，将施工路径导入增强现实设备，生成施工动态模型。根据多类型管线模型和排布场地坐标系计算获取某一时间点的预计算施工路径，并利用该施工路径生成施工动态模型，完成对整个管线施工过程的预测。响应于施工现场图像与施工动态模型之间的相似度符合预设值，继续施工。在管线施工过程中随时获取施工现场图像，将其与施工动态模型相比较，二者误差较小时，管线施工按照预设进行，可继续施工。获取建筑管线施工时的施工记录，上传至项目管理平台。在完成施工后，将所有建筑管线施工的施工数据进行记录，加密打包后上传至项目管理平台，便于后续参照查看。

1.一种建筑管线数字化排布方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述建筑管线数字化排布方法，其特征在于，所述获取增强现实设备在所述排布场地坐标系内的位置，确定所述多类型管线模型的位置信息和碰撞信息，获取所述增强现实设备内的实时管线模型状态，包括：

3.如权利要求2所述的建筑管线数字化排布方法，其特征在于，所述根据所述投影区管线模型获取并标记碰撞信息，包括：

4.如权利要求1所述的建筑管线数字化排布方法，其特征在于，所述获取多类型管线模型以及排布场地坐标系，在所述排布场地坐标系内选取锚点，将所述锚点与所述管线模型关联，包括：

5.如权利要求4所述的建筑管线数字化排布方法，其特征在于，

6.如权利要求1所述的建筑管线数字化排布方法，其特征在于，所述根据所述多类型管线模型的初始点集生成施工路径，将所述施工路径导入所述增强现实设备，生成施工动态模型，包括：

7.如权利要求6所述的建筑管线数字化排布方法，其特征在于，所述响应于施工现场图像与所述施工动态模型之间的相似度符合预设值，继续施工，包括：

8.如权利要求7所述的建筑管线数字化排布方法，其特征在于，所述精度检测包括：

9.如权利要求8所述的建筑管线数字化排布方法，其特征在于，

10.如权利要求6所述的建筑管线数字化排布方法，其特征在于，所述获取建筑管线施工时的施工记录，上传至项目管理平台，包括：