一种基于大数据的建筑工程质量检测方法及系统与流程

本发明涉及工程质量检测，具体为一种基于大数据的建筑工程质量检测方法及系统。

背景技术：

1、建筑工程质量检测利用相关服务业进行精准数据的获取，使建筑工程质量和安全得到相关政府部门的有效监管，通过对工程项目安全与质量方面的强化管控，推动整个建筑行业的进步，制度不断完善、监督能力不断提高，监督经验也不断累积，但是更多的监督人员显现出“疲于奔命”的状态，没能有效地整合各种资源，面对日益庞大的建设规模，监督资源明显不足，随着经济技术不断发展，工程数量日益增加的同时，工程的高度、层数、复杂程度也日益加大，另外随着城市的扩大，工程建设项目位置不断向外辐射，对此，固有的监督资源明显跟不上日益庞大的建设规模，监管的效率低下，监督成本较大，从抽查的整体效率来看，覆盖率很小。因此，设计提高工程质量检测精度和检测效率的一种基于大数据的建筑工程质量检测方法及系统是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于大数据的建筑工程质量检测方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据的建筑工程质量检测方法，包括以下步骤：

3、步骤一：利用建筑工程专用三维激光扫描仪将建筑施工环境转化为点云数据；

4、步骤二：将从施工现场扫描获得的点云数据和由bim模型转化得到的点云数据利用算法进行变化检测，根据点云数据的偏移距离是否超出设定的距离阈值，判断工程中某建筑元素是否已经建造；

5、步骤三：利用建筑工程中建筑物体表面温度分布的差异性，以伪彩色图像的方式将物体表面的温度进行可视化呈现，检测热工性能薄弱或质量缺陷的部位；

6、步骤四：基于统一质量检测过程的数据标准和报告格式，通过数据交换技术对建筑工程质量检测业务进行实时有效的反馈，确保相关部门能够及时、准确地获取与建设工程质量检测业务相关的各项数据。

7、根据上述技术方案，所述在建筑物施工过程中进行点云数据获取的方法的步骤，包括：

8、步骤11：根据由bim转化得到的建筑平面图进行站点规划，得到能获取完整环境数据的扫描站点，利用专用三维激光扫描仪移动至各站点采集施工现场的原始点云数据；

9、步骤12：将bim模型按照建筑元素的类型进行拆分，将拆分后的建筑元素进行分类，放入各自的组件池，通过均匀点云填充实现建筑元素的三维点云数据表示；

10、步骤13：利用现有的软件对点云进行自动分类，过滤地面点，然后基于建筑物特征对点云再次进行滤波，得到施工建筑物的点云数据，基于初次扫描采集的点云数据生成八叉树地图，判断是否存在建筑缺失部分；

11、步骤14：当判断存在建筑缺失部分的位置后，建筑物施工现场为固定范围的区域，在施工建筑物对象已知的基础上进行第二次建筑数据采集，将缺失部分的位置和范围信息与由bim提取的门窗位置图进行作差处理，得到确定的缺失墙体位置和范围；

12、步骤15：再次移动平台搭载的激光扫描仪进入工程建筑点云数据缺失部分对应的扫描范围，让激光扫描仪在特定角度范围内执行扫描，直至所有缺失部分补齐，完成整个扫描流程，并在第二次的采集过程中同步采取人工干预的方式提取施工建筑物缺失部分的点云数据，实现环境点云的完整获取；

13、步骤16：对获取后的原始点云数据进行粗差剔除预处理，通过计算每个点到某集合的距离，然后判断距离与给定阈值的关系，当距离大于给定阈值时，判断为粗差点，剔除部分粗差。

14、根据上述技术方案，所述将从施工现场扫描获得的点云数据和由bim模型转化得到的点云数据利用算法进行变化检测的步骤，包括：

15、建立已定的施工进度计划与原始bim模型的关联关系；

16、将进度计划中的每一项的开始时间和完成时间信息添加到bim模型中对应的建筑构件属性表中；

17、根据施工现场数据采集时间在进度计划中找到相应的时间阶段下施工项目的计划进度信息，如当前施工层、当前施工项目内容；

18、设定工程质量检测项目，分别包括：判断工程产品、建筑原材料质量是否符合规定要求或设计标准，判定工序是否正常，测定工序能力，对工序实行质量控制。

19、根据上述技术方案，所述判断工程中某建筑元素是否已经建造的步骤，包括：

20、基于建筑工程现场扫描点云，由bim转换得到的点云，为获得未施工建筑元素，进行单一建筑元素施工进度检测：针对单一建筑元素的施工进度，将建筑元素进行分割提取，通过体积计算获得已施工墙体体积占监测目标墙体的比例，利用与扫描点云等效体积的stl模型与检测目标墙体stl模型进行体积计算，计算对应的占比，完成建筑施工进度监测和质量检测；

21、针对建筑施工进度质量检测，通过对比利用点云投影栅格化得到的点云体积和原建筑元素体积，获得施工进度的百分比结果，在施工质量检测部分，首先利用提取得到的墙面点云进行平面拟合，并利用得到的拟合方程通过空间几何的相关计算，进一步实现对房屋的主体尺寸、室内实用面积和室内阴阳角的质量检测。

22、根据上述技术方案，所述将物体表面的温度进行可视化呈现的步骤，包括：

23、使用红外热成像检测技术进行建筑工程构件的空鼓、渗漏、裂缝的质量缺陷检测，通过对红外热成像图利用图像处理技术对温度差异区域进行判定，计算出质量缺陷区域的面积。

24、根据上述技术方案，所述进行质量缺陷部位的检测方法步骤，包括：

25、步骤31：采用红外热成像仪对建筑物进行抹灰空鼓墙面渗漏、冷热桥的质量缺陷现象检测，检测到有缺陷区域时，使用红外热成像仪和三维激光扫描仪同时对区域进行数据采集工作；

26、步骤32：使用红外热成像仪摄取空鼓位置的带有激光标定点的温度图像信息，通过读入温度图像，把温度图像做色彩模型转换，进行二值化处理；

27、步骤33：由红外热成像仪采集到的二维温度分布图经过处理，计算质量缺陷区域的面积大小，利用三维激光扫描仪采集包含质量缺陷区域在内的整体建筑的点云数据，完成数据处理，建立目标对象的精确点云模型；

28、步骤34：对上述基于点云数据构建的点云模型使用边界选取选择同名特征线或将同名特征线区域点云封装为多边形网格，将二维图像通过同名特征点和同名特征线匹配后融合，完成建筑工程质量缺陷检测的三维模型。

29、根据上述技术方案，所述建筑工程质量检测系统包括：

30、建筑施工环境转化模块，用于利用建筑工程专用三维激光扫描仪将建筑施工环境转化为点云数据；

31、工程质量分析检测模块，用于根据点云数据和由bim模型转化得到的点云数据利用算法进行质量分析检测；

32、检测结果实时反馈模块，用于通过数据交换技术对建筑工程质量检测业务进行实时有效的反馈。

33、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，

34、通过建立已定的施工进度计划与原始bim模型的关联关系，将进度计划中的每一项的开始时间和完成时间信息添加到bim模型中对应的建筑构件属性表中，根据施工现场数据采集时间在进度计划中找到相应的时间阶段下施工项目的计划进度信息，如当前施工层、当前施工项目内容，设定工程质量检测项目，分别包括：判断工程产品、建筑原材料质量是否符合规定要求或设计标准，判定工序是否正常，测定工序能力，对工序实行质量控制，相比于目前普遍的人工监测和检测方法，可以更快速、准确和直观的分析实现；

35、利用红外热成像仪可快速识别建筑工程中围护结构由于受到各种原因的影响，其内部结构产生材料不均匀、收缩和空鼓等差异，使得结构表面的传热速度不一致，出现表面温度不均匀的现象，进行建筑工程构件的空鼓、渗漏、裂缝的质量缺陷检测，具有更强的便利性和更高的精度性，能更大程度提高工程质量检测精度和检测效率。