本發(fā)明涉及建筑監(jiān)測，具體是一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、由于各種因素的影響，建筑物在施工和使用過程中都會發(fā)生不同程度的沉降與形變，所謂變形是指建(構(gòu))筑物在建設(shè)和使用過程中，沒能保持原有設(shè)計形狀、位置或大小，或是建筑引起周圍地表及其附屬物發(fā)生變化的現(xiàn)象，工程建筑物(或構(gòu)筑物)變形的量一形量,通常指建筑物的沉降、傾斜、位移、彎曲以及由此可能產(chǎn)生的裂縫、撓曲、扭轉(zhuǎn)等。對于不同的建筑物，其允許變形值的大小不同，在一定限度之內(nèi),變形可認為是正常的現(xiàn)象，但如果變形量超過了建筑物結(jié)構(gòu)的允許限度，就會影響建筑物的正常使用，或者預(yù)示建筑物的使用環(huán)境產(chǎn)生了某種不正常的變化，當變形嚴重時,將會危及建筑物的安全，因此為確保建筑物的安全和正常使用，在建筑物的施工和使用過程中需進行變形監(jiān)測。

2、變形監(jiān)測的任務(wù)是周期性地對測點進行觀測，從測點三維坐標(x,y,z)的變化中，了解建筑物變形的空間分布,通過對歷次觀測結(jié)果進行分析、比較，掌握其變形隨時間的變化情況,從而判斷建筑i程的質(zhì)量、彩的程度以及變形的趨勢，對超出變形容許范圍的建(構(gòu))物，應(yīng)及時分析原因,采取加固措施，防止變形發(fā)展,糾正變形現(xiàn)象，避免事故發(fā)生。

3、由于工程建筑物變形大多具有不規(guī)則,混沌等非線性特征,因此建筑監(jiān)測大多是非線監(jiān)測，但是，目前對建筑變形監(jiān)測仍然停留在純?nèi)斯けO(jiān)測方式，監(jiān)測時需要使用測繪儀現(xiàn)場測繪，并將測繪坐標記錄下來，后期還需對監(jiān)測點進行周期性復(fù)測，每次復(fù)測數(shù)據(jù)都需要與初始測繪數(shù)據(jù)進行對比并找出不同數(shù)據(jù)，判斷變形類型和變形量，這一過程費時費力，人力消耗量大，且布點工作量大、監(jiān)測范圍不全面、測量結(jié)果誤差大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，包括bim模塊、坐標采集模塊、坐標復(fù)測模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和變形預(yù)警裝置，所述bim模塊包括基坑子模塊、建筑基礎(chǔ)子模塊和上層建筑子模塊，所述坐標采集模塊包括基坑坐標采集子模塊、建筑基礎(chǔ)坐標采集子模塊和上層建筑坐標采集子模塊，所述坐標復(fù)測模塊包括傳感器子模塊和三維激光掃描子模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括坐標對比子模塊和變形分析子模塊，所述變形預(yù)警模塊包括水平位移預(yù)警子模塊、垂直位移預(yù)警子模塊、傾斜位移預(yù)警子模塊。

4、作為本發(fā)明進一步的方案：所述bim模塊是在施工測量前，根據(jù)施工圖紙，利用bim設(shè)計軟件建立與項目實體一致的bim基坑監(jiān)測模型、建筑基礎(chǔ)監(jiān)測模型和上層建筑監(jiān)測模型。

5、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述坐標采集模塊是首先在bim模型選定原始測繪點并到現(xiàn)場通過gps/北斗測定三維坐標，然后通過測繪儀采集基坑、建筑基礎(chǔ)，上層建筑測點三維坐標并導入坐標采集模塊內(nèi)。

6、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述坐標復(fù)測模塊是在基坑測點、建筑基礎(chǔ)測點以及上層建筑測點上或周圍合適位置設(shè)置變形監(jiān)測傳感器，通過變形監(jiān)測傳感器將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時導入計算機系統(tǒng)內(nèi)，然后人員利用三維激光掃描儀通過高速激光掃描測量快速獲取變形位置的三維坐標數(shù)據(jù)將三維坐標輸入計算機bim系統(tǒng)內(nèi)以確定建筑或基坑變形量。

7、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述數(shù)據(jù)處理模塊是將坐標復(fù)測模塊上傳的復(fù)測坐標數(shù)據(jù)與初始坐標數(shù)據(jù)進行對比，找出存在差異的坐標數(shù)據(jù)，并根據(jù)差異坐標數(shù)據(jù)確定建筑或基坑變形類型和變形量。

8、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述數(shù)據(jù)庫模塊用于對原始測繪點數(shù)據(jù)以及復(fù)測數(shù)據(jù)進行儲存并上傳云空間。

9、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述變形預(yù)警模塊可在計算機監(jiān)測到變形量超出合理范圍時進行報警，提醒監(jiān)測人員。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

11、1、本發(fā)明基于參數(shù)化的bim模型的變形監(jiān)測系統(tǒng)，能為施工測量人員提供帶有準確坐標信息的測量數(shù)據(jù)，極大的降低了施工測量的難度，提高了施工測量的速度和準確性。

12、2、本發(fā)明在bim模型中導入復(fù)測的監(jiān)測數(shù)據(jù)使其與原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進行自動對比，快速發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化點，進而能夠幫助監(jiān)測人員及時發(fā)現(xiàn)建筑變形位置、變形類型以及變形量。

13、3、本發(fā)明采用三維激光掃描與bim技術(shù)相結(jié)合的方式，利用三維激光掃描儀通過高速激光掃描測量大面積高分辨率地快速獲取變形位置的三維坐標數(shù)據(jù)然后導入bim系統(tǒng)，便于人員高效完整地獲取建筑變形數(shù)據(jù)，從而幫助測量人員快速確定變形量，為測量人員節(jié)省大量時間的同時提高了測量數(shù)據(jù)的準確性。

技術(shù)特征：

1.一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述bim模塊是在施工測量前，根據(jù)施工圖紙，利用bim設(shè)計軟件建立與項目實體一致的bim基坑監(jiān)測模型、建筑基礎(chǔ)監(jiān)測模型和上層建筑監(jiān)測模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述坐標采集模塊是首先在bim模型選定原始測繪點并到現(xiàn)場通過gps/北斗測定三維坐標，然后通過測繪儀采集基坑、建筑基礎(chǔ)，上層建筑測點三維坐標并導入坐標采集模塊內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述坐標復(fù)測模塊是在基坑測點、建筑基礎(chǔ)測點以及上層建筑測點上或周圍合適位置設(shè)置變形監(jiān)測傳感器，通過變形監(jiān)測傳感器將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時導入計算機系統(tǒng)內(nèi)，然后人員利用三維激光掃描儀通過高速激光掃描測量快速獲取變形位置的三維坐標數(shù)據(jù)將三維坐標輸入計算機bim系統(tǒng)內(nèi)以確定建筑或基坑變形量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理模塊是將坐標復(fù)測模塊上傳的復(fù)測坐標數(shù)據(jù)與初始坐標數(shù)據(jù)進行對比，找出存在差異的坐標數(shù)據(jù)，并根據(jù)差異坐標數(shù)據(jù)確定建筑或基坑變形類型和變形量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述變形預(yù)警模塊可在計算機監(jiān)測到變形量超出合理范圍時進行報警，提醒監(jiān)測人員。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bim的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)庫模塊用于對原始測繪點數(shù)據(jù)以及復(fù)測數(shù)據(jù)進行儲存并上傳云空間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于BIM的建筑非線性變形監(jiān)測系統(tǒng)，涉及建筑監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，包括BIM模塊、坐標采集模塊、坐標復(fù)測模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和變形預(yù)警裝置，所述BIM模塊包括基坑子模塊、建筑基礎(chǔ)子模塊和上層建筑子模塊，所述坐標采集模塊包括基坑坐標采集子模塊、建筑基礎(chǔ)坐標采集子模塊和上層建筑坐標采集子模塊，本發(fā)明基于參數(shù)化的BIM模型的變形監(jiān)測系統(tǒng)，能為施工測量人員提供帶有準確坐標信息的測量數(shù)據(jù)，極大的降低了施工測量的難度，提高了施工測量的速度和準確性，在BIM模型中導入復(fù)測的監(jiān)測數(shù)據(jù)使其與原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比，以快速發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化點，進而能夠幫助監(jiān)測人員及時發(fā)現(xiàn)建筑變形位置、變形類型以及變形量。

技術(shù)研發(fā)人員：孔世世,王云杰,萬思坊,趙偉舜
受保護的技術(shù)使用者：中國十七冶集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9