一种基于bim三维模型技术的建筑工程结构裂纹状态安全监测分析方法
技术领域
1.本发明属于工程结构安全监测技术领域，涉及到一种基于bim三维模型技术的建筑工程结构裂纹状态安全监测分析方法。
背景技术：
2.随着建筑行业的不断发展，对建筑工程的结构质量安全的要求也愈发严格，尤其是现有的建筑很多都采用钢筋混泥土式结构，极容易出现裂纹，进而造成较大的安全隐患，因此，需要对建筑工程结构裂纹状态进行安全监测与分析。
3.现有建筑工程结构裂纹状态安全监测与分析主要是对建筑工程结构裂纹进行统一式裂纹尺寸监测，没有针对建筑工程结构功能差异性进行分析，因此，现有的建筑工程结构裂纹状态安全监测方法还存在一定的弊端，一方面，现有的建筑工程结构裂纹状态安全监测方法监测的内容具有局限性，无法有效的提高对建筑工程结构裂纹状态分析结果的参考性，一方面，现有的建筑工程结构裂纹状态安全监测方法无法有效的提高对建筑工程结构裂纹状态安全监测分析的效率，另一方面，现有的建筑工程结构裂纹状态安全监测分析方法无法有效的提高对该建筑工程结构安全的保障性。
技术实现要素：
4.鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于bim三维模型技术的建筑工程结构裂纹状态安全监测分析方法，实现了对建筑工程结构裂纹状态的实时监测和精准分析；
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.本发明提供了一种基于bim三维模型技术的建筑工程结构裂纹状态安全监测分析方法，该方法包括以下步骤：
7.s1、建筑模型构件信息获取:获取该建筑工程对应的bim三维模型，进而获取该建筑工程对应的构件数量，并获取各构件对应的基本信息；
8.s2、目标监测构件数量统计：所述目标监测构件数量统计用于对该建筑工程存在裂缝的构件数量进行统计，进而获取该建筑工程存在裂缝的构件数量，将该建筑工程存在裂缝的构件记为目标监测构件，并将该建筑工程对应的目标监测构件按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...j,...m，进而获取各目标监测构件对应的位置；
9.s3、目标监测构件裂缝条数检测：所述目标监测构件裂缝条数检测通过利用该建筑工程各构件所在区域内的摄像头对各目标构件进行图像采集，并对采集的图像进行处理与分析，获取该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数；
10.s4、目标监测构件裂缝尺寸信息检测：所述目标监测构件尺寸信息检测通过利用裂缝尺寸信息检测单元对各目标监测构件各条裂缝对应的尺寸信息进行检测，进而获取该建筑工程各目标监测构件各条裂缝对应的尺寸信息；
11.s5、目标监测构件裂缝位置信息获取：获取各目标监测构件对应的功能类型，进而获取各目标监测构件关键部位所在的区域位置，并将各目标监测构件按照其关键部位所在的区域位置划分为主体区域和边缘区域，进而根据各目标监测构件对应的图像，获取各目标监测构件各条裂缝对应的区域位置；
12.s6、目标监测构件裂缝信息分析：根据各目标监测构件对应的位置，将各目标监测构件对应的位置与该建筑工程bim模型各构件对应的位置进行匹配对比，进而获取各目标监测构件对应的基本信息，并对各目标监测构件对应的裂缝信息进行分析，统计需预警的目标监测构件数量和各需预警目标监测构件对应的位置；
13.s7、预警信息发送：所述预警信息发送用于将该建筑工程各需预警的目标监测构件对应的位置发送至该建筑工程对应的质量监理人员。
14.优选地，所述构件基本信息包括构件对应的位置、构件对应的裂缝控制等级和构件对应的功能类型，根据该建筑工程对应的构件数量，进而将该建筑工程对应的构件按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...i,...n，进而构建该建筑工程各构件基本信息集合gw(gw1,gw2,...gwi,...gwn)，gwi表示该建筑工程第i个构件对应的第w个基本信息，w表示建筑工程构件基本信息，w＝a1,a2,a3,a1,a2和a3分别表示构件对应的位置、构件对应的裂缝控制等级和构件对应的功能类型。
15.优选地，所述目标监测构件采集图像处理与分析用于根据采集的各目标监测构件对应图像，将采集的各目标监测构件对应的图像进行降噪和滤波处理，进而获取处理后的各目标监测构件对应的图像，并提取提取各目标监测构件中裂缝对应的轮廓，根据各目标监测构件中裂缝对应的轮廓，获取该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数。
16.优选地，所述各目标监测构件各条裂缝对应的尺寸信息包括各目标监测构件各条裂缝对应的长度、宽度和深度，根据该建筑工程各条裂缝对应的条数，进而将该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...x,...y，并构建各目标监测构件各裂缝尺寸信息集合x
ed
(x
ed
1,x
ed
2,...x
ed
x,...x
ed
y)，x
ed
x表示该建筑工程第d个目标监测构件第x条裂缝对应的第e个尺寸信息，e表示裂缝尺寸信息，e＝b1,b2,b3,b1,b2和b3分别表示裂缝对应的长度、宽度和深度，d表示该建筑工程目标监测构件编号，d＝1，2，...j,...m。
17.优选地，所述目标监测构件裂缝尺寸信息具体检测过程为：根据该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数，进而将各目标监测构件各条裂缝划分为各检测段，进而利用裂缝尺寸信息检测单元对各目标监测构件各条裂缝各检测段对应的长度、宽度和深度进行检测，并将各目标监测构件各条裂缝各检测段对应的长度进行累加，进而获取各目标监测构件各条裂缝对应的长度，同时将各目标监测构件各条裂缝各检测段对应的宽度和深度分别进行对比，进而分别筛选出各目标监测构件各条裂缝对应的最大裂缝宽度和最大裂缝深度，并将各目标监测构件各条裂缝对应的最大裂缝宽度和最大裂缝深度作为各目标监测构件各条裂缝对应的宽度和深度。
18.优选地，所述目标监测构件裂缝分析用于对该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数进行分析，根据各目标监测构件对应的基本信息，进而获取各目标监测构件对应的裂缝控制等级，进而根据各目标监测构件对应的裂缝控制等级，从数据库中调取各裂缝控制等级对应的标准可承载裂缝条数和标准可承载裂缝尺寸信息，进而获取各目标监测构件
对应的标准可承载裂缝条数，将各目标监测构件对应的裂缝条数与各目标监测构件对应的标准可承载裂缝条数进行对比，统计各目标监测构件裂缝条数安全影响系数。
19.优选地，所述目标监测构件裂缝分析用于对该建筑工程各目标监测构件各条裂缝对应的尺寸信息进行分析，获取各目标监测构件各裂缝尺寸信息集合，进而获取各目标监测构件各条裂缝对应的长度、宽度和深度，将各目标监测构件对应的各条裂缝对应的长度、宽度和深度分别与各目标监测构件对应的标准可承载裂缝对应的长度、宽度和深度进行对比，统计各目标监测构件裂缝各尺寸信息安全影响系数，进而统计各目标监测构件裂缝尺寸信息综合安全影响系数。
20.优选地，所述目标监测构件裂缝分析用于对该建筑工程各目标监测构件各条裂缝对应的位置信息进行分析，获取各目标监测构件各条裂缝对应的区域位置，对各目标监测构件各条裂缝对应的区域位置的安全性进行分析，统计各目标监测构件裂缝位置信息安全影响系数。
21.优选地，所述目标监测构件裂缝分析用于对该建筑工程各目标监测构件裂缝对应的条数、裂缝对应的尺寸信息和裂缝对应的位置信息进行综合分析，根据统计的各目标监测构件裂缝条数安全影响系数、各目标监测构件裂缝尺寸信息综合安全影响系数和各目标监测构件裂缝位置信息安全影响系数，进而统计各目标监测构件裂缝状态综合安全影响系数。
22.优选地，所述目标监测构件裂缝分析还用于对各目标监测构件裂缝状态综合安全影响系数进行分析，根据统计的各目标监测构件裂缝状态综合安全影响系数，并将各目标监测构件裂缝状态综合安全影响系数导入该建筑对应的bim模型，获取该建筑工程预警目标监测构件的数量和各目标监测构件对应的位置。
23.本发明的有益效果：
24.(1)本发明提供的一种基于bim三维模型技术的建筑工程结构裂纹状态安全监测分析方法，通过对该建筑工程存在裂纹构件对应的裂纹条数、裂纹对应的尺寸信息和位置信息进行详细的检测和细致的分析，有效的解决了现有的建筑工程结构裂纹状态安全监测方法监测的内容具有局限性，进而无法有效的提高对建筑工程构件裂纹状态分析结果的参考性的问题，大大的提高了对该建筑工程构件裂纹状态安全监测分析的效率，同时也有效的提高了该建筑工程结构安全的保障性。
25.(2)本发明通过获取该建筑工程bim模型中各构件对应的基本信息，进而大大的提高对该建筑工程各构件裂纹安全分析结果的可靠性，同时也有效的提高了对该建筑工程各构件裂纹安全分析结果的科学性。
26.(3)本发明通过获取目标监测构件裂缝位置信息，直观了展示了该建筑工程各构件各条裂纹对应的分布状态，进而为后续对目标监测构件裂纹安全性分析提供了有力的信息保障。
27.(4)本发明通过将该建筑工程各需预警的目标构件对应的位置发送至该建筑工程对应的质量监理人员，进而有效的提高了该建筑工程质量监理人员对还建筑工程质量监理效果，同时也大大的提高了该建筑工程质量监理人员对预警构件的响应效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明方法实施步骤图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
31.请参阅图1所示，一种基于bim三维模型技术的建筑工程结构裂纹状态安全监测分析方法，该方法包括以下步骤：
32.s1、建筑模型构件信息获取:获取该建筑工程对应的bim三维模型，进而获取该建筑工程对应的构件数量，并获取各构件对应的基本信息；
33.具体地，所述构件基本信息包括构件对应的位置、构件对应的裂缝控制等级和构件对应的功能类型，根据该建筑工程对应的构件数量，进而将该建筑工程对应的构件按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...i,...n，进而构建该建筑工程各构件基本信息集合gw(gw1,gw2,...gwi,...gwn)，gwi表示该建筑工程第i个构件对应的第w个基本信息，w表示建筑工程构件基本信息，w＝a1,a2,a3,a1,a2和a3分别表示构件对应的位置、构件对应的裂缝控制等级和构件对应的功能类型。
34.本发明实施例通过获取该建筑工程bim模型中各构件对应的基本信息，进而大大的提高对该建筑工程各构件裂纹安全分析结果的可靠性，同时也有效的提高了对该建筑工程各构件裂纹安全分析结果的科学性。
35.s2、目标监测构件数量统计：所述目标监测构件数量统计用于对该建筑工程存在裂缝的构件数量进行统计，进而获取该建筑工程存在裂缝的构件数量，将该建筑工程存在裂缝的构件记为目标监测构件，并将该建筑工程对应的目标监测构件按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...j,...m，进而获取各目标监测构件对应的位置；
36.s3、目标监测构件裂缝条数检测：所述目标监测构件裂缝条数检测通过利用该建筑工程各构件所在区域内的摄像头对各目标构件进行图像采集，并对采集的图像进行处理与分析，获取该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数；
37.具体地，所述目标监测构件采集图像处理与分析用于根据采集的各目标监测构件对应图像，将采集的各目标监测构件对应的图像进行降噪和滤波处理，进而获取处理后的各目标监测构件对应的图像，并提取提取各目标监测构件中裂缝对应的轮廓，根据各目标监测构件中裂缝对应的轮廓，获取该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数。
38.s4、目标监测构件裂缝尺寸信息检测：所述目标监测构件尺寸信息检测通过利用裂缝尺寸信息检测单元对各目标监测构件各条裂缝对应的尺寸信息进行检测，进而获取该建筑工程各目标监测构件各条裂缝对应的尺寸信息；
39.具体地，所述各目标监测构件各条裂缝对应的尺寸信息包括各目标监测构件各条裂缝对应的长度、宽度和深度，根据该建筑工程各条裂缝对应的条数，进而将该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数按照预设顺序进行编号，依次标记为1，2，...x,...y，并构建各目标监测构件各裂缝尺寸信息集合x
ed
(x
ed
1,x
ed
2,...x
ed
x,...x
ed
y)，x
ed
x表示该建筑工程第d个目标监测构件第x条裂缝对应的第e个尺寸信息，e表示裂缝尺寸信息，e＝b1,b2,b3,b1,b2和b3分别表示裂缝对应的长度、宽度和深度，d表示该建筑工程目标监测构件编号，d＝1，2，...j,...m。
40.具体地，所述目标监测构件裂缝尺寸信息具体检测过程为：根据该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数，进而将各目标监测构件各条裂缝划分为各检测段，进而利用裂缝尺寸信息检测单元对各目标监测构件各条裂缝各检测段对应的长度、宽度和深度进行检测，并将各目标监测构件各条裂缝各检测段对应的长度进行累加，进而获取各目标监测构件各条裂缝对应的长度，同时将各目标监测构件各条裂缝各检测段对应的宽度和深度分别进行对比，进而分别筛选出各目标监测构件各条裂缝对应的最大裂缝宽度和最大裂缝深度，并将各目标监测构件各条裂缝对应的最大裂缝宽度和最大裂缝深度作为各目标监测构件各条裂缝对应的宽度和深度。
41.其中，裂缝尺寸信息检测单元包括裂缝深度测定仪和激光测距仪，所述裂缝深度测定仪对各目标监测构件各条裂缝对应的深度进行检测，所述激光测距仪用于对各目标监测构件各条裂缝对应的宽度和长度进行检测。
42.本发明实施例在对各目标监测构件各条裂纹对应的尺寸信息进行检测时，通过将各目标监测构件各条裂缝划分为各检测段，进而大大的提高了对各目标监测构件各条裂纹尺寸信息检测结果的真实性，同时也有效的保障了后续对各各目标监测构件裂纹尺寸信息安全性分析结果的合理性。
43.s5、目标监测构件裂缝位置信息获取：获取各目标监测构件对应的功能类型，进而获取各目标监测构件关键部位所在的区域位置，并将各目标监测构件按照其关键部位所在的区域位置划分为主体区域和边缘区域，进而根据各目标监测构件对应的图像，获取各目标监测构件各条裂缝对应的区域位置；
44.本发明实施例通过获取目标监测构件裂缝位置信息，直观了展示了该建筑工程各构件各条裂纹对应的分布状态，进而为后续对目标监测构件裂纹安全性分析提供了有力的信息保障。
45.s6、目标监测构件裂缝分析：根据各目标监测构件对应的位置，将各目标监测构件对应的位置与该建筑工程bim模型各构件对应的位置进行匹配对比，进而获取各目标监测构件对应的基本信息，并对各目标监测构件对应的裂缝信息进行分析，统计需预警的目标监测构件数量和各需预警目标监测构件对应的位置；
46.具体地，所述目标监测构件裂缝分析用于对该建筑工程各目标监测构件对应的裂缝条数进行分析，根据各目标监测构件对应的基本信息，进而获取各目标监测构件对应的裂缝控制等级，进而根据各目标监测构件对应的裂缝控制等级，从数据库中调取各裂缝控制等级对应的标准可承载裂缝条数和标准可承载裂缝尺寸信息，进而获取各目标监测构件对应的标准可承载裂缝条数，将各目标监测构件对应的裂缝条数与各目标监测构件对应的标准可承载裂缝条数进行对比，统计各目标监测构件裂缝条数安全影响系数。
47.其中，所述各目标监测构件裂缝条数安全影响系数计算公式为βd表示该建筑工程第d个目标监测构件对应的裂缝条数安全影响系数，td表示该建筑工程第d个目标监测构件对应的裂缝条数，t
d标准
表示该建筑工程第d个目标监测构件对应的标准可承载裂缝条数。
48.具体地，所述目标监测构件裂缝分析用于对该建筑工程各目标监测构件各条裂缝对应的尺寸信息进行分析，获取各目标监测构件各裂缝尺寸信息集合，进而获取各目标监测构件各条裂缝对应的长度、宽度和深度，将各目标监测构件对应的各条裂缝对应的长度、宽度和深度分别与各目标监测构件对应的标准可承载裂缝对应的长度、宽度和深度进行对比，统计各目标监测构件裂缝各尺寸信息安全影响系数，进而统计各目标监测构件裂缝尺寸信息综合安全影响系数。
49.其中，所述各目标监测构件裂缝各尺寸信息安全影响系数计算公式为δ
ed
表示该建筑工程第d个目标监测构件第e个尺寸信息对应的安全影响系数，b1
dr
,b2
dr
,b3
dr
分别表示该建筑工程第d个目标监测构件第r条裂缝对应的长度、宽度、深度，b1
d标准
,b2
d标准
,b3
d标准
分别表示该建筑工程第d个目标监测构件对应的标准可承载裂缝对应的长度、宽度、深度，r表示各目标监测构件裂缝条数编号，r＝1，2，...x,...y。
50.其中，所述各目标监测构件裂缝尺寸信息综合安全影响系数计算公式为φd表示该建筑工程第d个目标监测构件裂缝尺寸信息对应的综合安全影响系数。
51.具体地，所述目标监测构件裂缝分析用于对该建筑工程各目标监测构件各条裂缝对应的位置信息进行分析，获取各目标监测构件各条裂缝对应的区域位置，对各目标监测构件各条裂缝对应的区域位置的安全性进行分析，统计各目标监测构件裂缝位置信息安全影响系数。
52.其中，对各目标监测构件各条裂缝区域位置安全分析具体分析过程为：根据各目标监测构件各条裂缝对应的区域位置，对各目标监测构件对应的位置类型进行判断，若某目标监测区域各条裂缝均处于该目标监测构件对应的边缘区域位置，进而将该目标监测构件位置信息安全影响系数记为α，若某目标构件监测区域各条裂缝均处于该目标构件对应
的主体区域位置，进而将该目标监测构件对应的位置信息安全影响系数记为ε，若某目标监测区域某一部分裂纹处于该目标监测构件对应的主体区域位置，另一部分处于该目标监测构件对应的边缘区域位置，进而根据该目标监测区域对应的采集的图像，提取该目标监测构件主体区域对应的轮廓，进而获取该目标监测构件主体区域对应的轮廓面积，同时提取该目标监测构件主体区域各条裂缝对应的轮廓，进而获取该目标监测构件主体区域裂缝对应的综合轮廓面积，将该目标监测构件主体区域裂缝对应的综合轮廓面积与该目标监测构件主体区域对应的轮廓面积进行对比，进而统计该目标监测区域裂缝位置信息安全影响系数，其计算公式为μ表示该目标监测区域裂缝位置信息对应的安全影响系数，m表示该目标监测构件主体区域裂缝对应的综合轮廓面积，m
′
表示该目标监测构件主体区域对应的轮廓面积。
53.具体地，所述目标监测构件裂缝分析用于对该建筑工程各目标监测构件裂缝对应的条数、裂缝对应的尺寸信息和裂缝对应的位置信息进行综合分析，根据统计的各目标监测构件裂缝条数安全影响系数、各目标监测构件裂缝尺寸信息综合安全影响系数和各目标监测构件裂缝位置信息安全影响系数，进而统计各目标监测构件裂缝状态综合安全影响系数。
54.其中，所述各目标监测构件裂缝综合安全影响系数计算公式为qd表示该建筑工程第d个目标监测构件对应的裂缝状态对应的综合安全影响系数，表示该建筑工程第d个目标监测构件裂缝位置信息对应的安全影响系数，其中，αd＜μd＜εd，αd表示当该建筑工程第d个目标监测构件各条裂缝均处于其目标监测构件的边缘区域位置时对应的裂缝位置信息安全影响系数，εd表示当该建筑工程第d个目标监测构件各条裂缝均处于其目标监测构件的主体区域位置时对应的裂缝位置信息安全影响系数，μd表示当该建筑工程第d个目标监测构件部分裂缝处于其目标监测构件的主体区域位置时对应的裂缝位置信息安全影响系数。
55.具体地，所述目标监测构件裂缝分析还用于对各目标监测构件裂缝状态综合安全影响系数进行分析，根据统计的各目标监测构件裂缝状态综合安全影响系数，并将各目标监测构件裂缝状态综合安全影响系数导入该建筑对应的bim模型，获取该建筑工程预警目标监测构件的数量和各目标监测构件对应的位置。
56.本发明实施例通过对该建筑工程存在裂纹构件对应的裂纹条数、裂纹对应的尺寸信息和位置信息进行详细的检测和细致的分析，有效的解决了现有的建筑工程结构裂纹状态安全监测方法监测的内容具有局限性，进而无法有效的提高对建筑工程构件裂纹状态分析结果的参考性的问题，大大的提高了对该建筑工程构件裂纹状态安全监测分析的效率，同时也有效的提高了该建筑工程结构安全的保障性。
57.s7、预警信息发送：所述预警信息发送用于将该建筑工程各需预警的目标监测构件对应的位置发送至该建筑工程对应的质量监理人员。
58.本发明实施例通过将该建筑工程各需预警的目标构件对应的位置发送至该建筑工程对应的质量监理人员，进而有效的提高了该建筑工程质量监理人员对还建筑工程质量监理效果，同时也大大的提高了该建筑工程质量监理人员对预警构件的响应效率。
59.以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。