[发明专利]一种基于三维扫描技术的钢结构施工的监测方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于三维扫描技术的钢结构施工的监测方法及系统，该方法包括：获取钢结构的施工图模型；在第一时刻对钢结构进行三维扫描以确定第一时刻点云数据；在第二时刻对钢结构进行三维扫描以确定第二时刻点云数据，其中，第二时刻在第一时刻之后；针对钢结构的设定部位确定第一时刻点云数据与施工图模型之间的第一位型差；针对钢结构的设定部位确定第二时刻点云数据与施工图模型之间的第二位型差；根据第一位型差和第二位型差确定第一时刻与第二时刻之间的位型差值；比较位型差值与预设位型差限值以判断是否超限。本发明提供的监测方法可监测钢结构任意点位的位型变化，监测精度高，无需高空作业，且人力投入少、设备成本低。

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，具体涉及一种基于三维扫描技术的钢结构施工的监测方法及系统。

背景技术

在大型体育场的施工过程中，钢结构临时支撑塔架的卸载是最重要的环节之一，操作流程多、技术难度大和施工风险高，卸载结果将很大程度上决定后续的施工精度和结构整体的安全性。卸载过程中，传统的全站仪监测法和应力计监测法往往只能实现对目标的单点监测，效率较低且误差较大。大型体育场结构复杂，监控点多达数百个，依靠传统的监测方式难以实现对大量点位的快速有效测量。在卸载应变的检测方面，利用全站仪的监测方法必须在构件进行贴片或放置观测棱镜，作业危险系数高，且随着观测距离的增大，监测精度往往难以满足要求，甚至需要多次测量。实际工程中，经常出现因监测方法采用不当而导致卸载失败的案例。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出了基于三维扫描技术的钢结构施工的监测方法及系统。

本发明第一方面提供一种基于三维扫描技术的钢结构施工的监测方法，其包括：

获取钢结构的施工图模型；

在第一时刻对所述钢结构进行三维扫描以确定第一时刻点云数据；

在第二时刻对所述钢结构进行三维扫描以确定第二时刻点云数据，其中，所述第二时刻在所述第一时刻之后；

针对所述钢结构的设定部位确定所述第一时刻点云数据与所述施工图模型之间的第一位型差；

针对所述钢结构的所述设定部位确定所述第二时刻点云数据与所述施工图模型之间的第二位型差；

根据所述第一位型差和所述第二位型差确定所述钢结构的所述设定部位的所述第一时刻与所述第二时刻之间的位型差值；

比较所述位型差值与预设位型差限值以判断是否超限。

进一步地，所述第一时刻点云数据和所述第二时刻点云数据的确定过程包括：

处理，包括：在软件中导入棋盘板三维坐标，应用包括边缘伪像过滤器的软件过滤器进行过滤处理；

配准，包括：运用公共参考点，利用所述软件将各三维扫描数据进行拼接；同时，选用基于俯视图和云对云的配准方式，选择应用倾角仪选项，取消应用罗盘传感器选项；

点云生成，包括：选择去除重复点选项，利用所述软件生成点云数据，针对所述设定部位进行裁剪，导出预设格式的点云数据。

进一步地，所述预设位型差限值的确定过程包括：

建立所述钢结构的各施工阶段的BIM模型，包括所述第一时刻的BIM模型、所述第二时刻的BIM模型以及其它各施工阶段的BIM模型；

确定所述钢结构的所述第一时刻的BIM模型和所述第二时刻的BIM模型之间的理论位型差，确定所述理论位型差为所述位型差限值。

进一步地，在确定所述第一时刻点云数据之后，还包括：将所述第一时刻点云数据与所述第一时刻的BIM模型的理论位型进行对比，判断是否具备施工条件。

进一步地，还包括：