一种基于BIM技术的建筑数据采集设备的制作方法

本申请涉及bim技术的技术领域，尤其是涉及一种基于bim技术的建筑数据采集设备。

背景技术：

bim(buildinginformationmodeling)技术是autodesk公司在2002年率先提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合与一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于bim进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

现有的技术如申请公布号为cn107229802a的中国专利公开的一种基于bim的建筑施工方法，包括以下步骤：1)、收集建筑物的骨架信息特征，根据骨架信息特征建立bim模型；2)、对步骤1)获得的bim模型进行分析，对存在的缺陷进行修复，然后获得修复后的bim模型；3)、根据步骤2)获得的bim模型进行建筑物的骨架搭建；4)、收集骨架填充物料信息，根据填充物料信息建立建筑物的填充后的bim模型；5)、建立物料运输系统的bim模型，并对该bim模型进行修复确立最佳的物料运输系统，以实现安全向建筑高层输送物料。

又如申请公布号为cn110929328a的中国专利公开的基于bim的混凝土装配式建筑施工方法，包括以下步骤：创建建筑全专业整体bim模型，优化整体设计，预制构件拆分设计，预制构件节点深化，施工模拟优化设计、工程量统计、预制构件加工图出图、预制构件二维码制作。

bim技术应用依赖建筑模型和模型承载的信息,信息的准确性和及时性直接关系到应用成果的有效性,最终影响施工管理决策的正确性。所以要更加注重信息采集、录入、更新,确保模型信息的准确无误,保证bim技术应用的成效。在施工前期准确搭建工程模型,在施工过程中配置好各种资源,编制信息采集录入指南,明确采集录入信息的范围和种类,信息采集录入的时点和频次,及时准确的采集录入信息。

针对上述相关信息，本发明人认为，传统的信息采集是工作人员将采集设备搬动旋转拍摄，才能对各角度的信息进行摄取，这样为工作人员带来不便，增加了工作人员的工作量，也降低了采集装置的灵活性，在信息采集过程中，如需要对核电站、古遗迹等对信息采集要求较高，或者后期监理信息采集等，相关专业人员往往需要对同一个地点进行多次照片采集，导致工作人员的工作量增加，因此需要改进。

技术实现要素：

为了改善施工过程中的工作人员工作量过大的问题，本申请提供一种基于bim技术的建筑数据采集设备。

本申请提供的一种基于bim技术的建筑数据采集设备采用如下的技术方案：

一种基于bim技术的建筑数据采集设备，包括摄像机，还包括自动小车和控制系统，所述控制系统包括信息接收器和拍摄位置信息发射器，所述设置有若干件，各所述拍摄位置信息发射器分别安装于各个指定的拍摄地点，所述信息接收器和摄像机均设置于自动小车上，且所述信息接收器与自动小车和摄像机控制连接，所述信息接收器用于接收拍摄位置信息发射器的发射信号。

通过采用上述技术方案，当需要采集建筑信息时，只需要将摄像机安装在自动小车上，并将各件拍摄位置信息发射器安装在施工现场指定的位置处，然后利用信息接收器控制自动小车自动行驶至指定进行拍摄，使得建筑信息的采集过程无需工作人员进行，有效降低工作人员的工作量，且信息采集更加及时。

优选的，所述自动小车上还设置有方向调节装置，所述方向调节装置上设置有角度调节装置，所述摄像机安装于角度调节装置上，所述方向调节装置和角度调节装置均与信息接收器控制连接。

通过采用上述技术方案，利用方向调节装置和角度调节装置能够调整摄像机的拍摄方向和拍摄角度，确保信息采集的准确性和统一性。

优选的，所述方向调节装置包括水平设置且转动连接于自动小车上的托盘，所述托盘的转轴竖直设置，所述自动小车上设置有用于控制托盘转动的第一驱动机构。

通过采用上述技术方案，当需要调整摄像机的拍摄方向时，只需要利用第一驱动机构带动托盘转动即可，结构简单，便于实施。

优选的，所述托盘上设置有支架，所述角度调节装置包括竖直设置且转动连接于支架其中一侧上的安装座，所述安装座的转轴水平设置，所述托盘上设置有用于控制安装座的第二驱动机构，所述摄像机安装于安装座上。

通过采用上述技术方案，当需要调整摄像机的拍摄角度时，只需要利用第二驱动机构带动安装座转动即可，结构简单，便于实施。

优选的，所述第一驱动机构和第二驱动机构均包括电机、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮固定在电机的电机轴上，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述从动齿轮与托盘的转轴或安装座的转轴固定。

通过采用上述技术方案，通过电机、主动齿轮和从动齿轮之间的配合能够带动托盘（或安装座）的转轴转动，从而达到带动托盘（或安装座）转动的效果，结构简单，便于实施。

优选的，所述信息接收器（包括rfid信息接收装置，所述拍摄位置信息发射器包括rfid电子芯片，所述拍摄位置信息发射器的rfid电子芯片包含拍摄位置信息、拍摄角度信息和拍摄次数信息。

通过采用上述技术方案，利用rfid电子芯片能够根据需要储存拍摄位置信息、拍摄角度信息、拍摄次数信息，从而使得rfid信息接收装置与拍摄位置信息发射器配合能够准确得知自动小车的所在位置和下一步动作指示。

优选的，还包括安装盘，所述安装盘设置有若干件，各所述拍摄位置信息发射器分别安装于各件安装盘上，各所述安装盘上均设置有罩住拍摄位置信息发射器的防护板。

通过采用上述技术方案，利用按照盘能够起到保护拍摄位置信息发射器的效果，避免拍摄位置信息发射器被施工现场的工作人员直接踩踏，有效确保拍摄位置信息发射器的使用安全。

优选的，所述安装盘的周侧设置有若干道贯穿孔，各所述贯穿孔内均插接有地钉，各所述地钉的下端均插接于地面内。

通过采用上述技术方案，利用贯穿孔与地钉之间的配合，使得安装盘能够被牢牢的固定在施工现场的地面上，避免安装盘以外丢失。

优选的，所述安装盘上设置有安装槽，所述拍摄位置信息发射器安装于安装槽内，所述防护板安装于安装槽内，所述保护轴的底面设置有若干道支撑脚，各所述支撑脚的厚度大于rfid电子芯片的厚度。

通过采用上述技术方案，利用安装能够容纳拍摄位置信息发射器和防护板，利用支撑脚能够避免防护板压到rfid电子芯片和感应贴片。

优选的，所述信息接收器还包括红外线传感器，所述拍摄位置信息发射器还包括与红外线传感器配合的感应贴片，所述红外线传感器和感应贴片均至少设置有两件，且两所述红外传感器与两件感应贴片的位置相对应。

通过采用上述技术方案，当自动小车移动至指定位置时，利用至少两件的红外线传感器与感应贴片之间的配合能够达到定位的自动小车，达到精准控制确认自动小车所在位置的效果，且结构简单，便于实施。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

能够自动控制摄像机到达指定地点对建筑结构进行拍照，有效降低工作人员的工作强度，且信息采集更加及时；

摄像机的拍摄工作依靠射频识别技术和红外线传感技术配合实现，能够确保摄像机拍摄方位和拍摄角度的精确；

自动小车的移动和定位工作依靠射频识别技术和红外线传感技术配合实现，无需对施工现场进行改造，便于安装和回收利用。

附图说明

图1是本申请实施例一自动小车的主视图；

图2是本申请实施例一摄像机的安装示意图；

图3是本申请实施例一控制系统的平面布置示意图；

图4是本申请实施例一拍摄位置信息发射器的俯视图；

图5是本申请实施例一拍摄位置信息发射器的剖面示意图；

图6是本申请实施例二拍摄位置信息发射器的俯视图。

附图标记：1、自动小车；2、摄像机；3、方向调节装置；31、托盘；32、第一驱动机构；4、角度调节装置；41、支架；42、安装座；43、第二驱动机构；5、拍摄位置信息发射器；51、安装盘；511、贯穿孔；512、安装槽；52、rfid电子芯片；53、地钉；54、防护板；541、支撑脚；55、感应贴片；6、信息接收器。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

本申请实施例公开一种基于bim技术的建筑数据采集设备。参照图1，该建筑数据采集设备包括摄像机2、自动小车1和控制系统（图1中未显示），摄像机2采用无线控制的方式进行拍摄操作，该摄像机2用于拍摄建筑的梁、柱、墙等结构，摄像机2安装于自动小车1上，该自动小车1用于带动摄像机2到达指定位置进行拍摄，该控制系统用于引导自动小车1准确达到指定位置，同时该控制系统还用于向摄像机2发出拍摄指令。

参照图1和图2，在自动小车1上设置有方向调节装置3，该方向调节装置3用于调整摄像机2在水平面的拍摄方向；其中，方向调节装置3包括托盘31和第一驱动机构32，当自动小车1水平摆放于地面上时，托盘31水平设置，在托盘31的下表面设置有一转轴，该转轴与托盘31垂直设置且与自动小车1转动连接，第一驱动机构32设置于自动小车1上以用于驱动设置于托盘31下表面的转轴转动。

参照图1和图2，在方向调节装置3上设置有角度调节装置4，该角度调节装置4用于调整摄像机2在竖直面上的拍摄角度；其中，角度调节装置4包括支架41、安装座42和第二驱动机构43，支架41设置于托盘31的上表面上，安装座42设置于支架41的其中一侧上，在安装座42的其中一侧上设置有一转轴，该转轴与托盘31平行设置且与支架41转动连接，第二驱动机构43设置于托盘31上以用于驱动设置于安装座42上的转轴转动。

其中，第一驱动机构32和第二驱动机构43均包括电机、主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮安装于电机的电机轴，从动齿轮安装于转轴上，且主动齿轮与从动齿轮互相啮合；其中，主动齿轮和从动齿轮可以是平齿轮，也可以是锥齿轮，在本实施例中，第一驱动机构32的主动齿轮和从动齿轮均采用锥齿轮配合，第二驱动机构43的主动齿轮和从动齿轮均采用平齿轮配合。

参照图3，控制系统包括信号接收器、拍摄位置信息发射器5和后台plc控制器，信号接收器设置于自动小车1上，拍摄位置信息发射器5安装于施工现场的地面上，后台plc控制器bim客户端连接；其中，当信号接收器接收到拍摄位置信息发射器5发出的信号，信号接收器会将接收信息反馈自动小车1和摄像机2，从而达到控制自动小车1和摄像机2工作的效果，后台plc控制器与信号接收器信号连接，该后台plc控制器用于供工作人员从bim客户端处向自动小车1发出控制指令。

其中，拍摄位置信息发射器5设置有若干件，且各件拍摄位置信息发射器5分别安装在各个指定拍摄地点，当需要对指定建筑结构进行拍摄时，由后台plc控制器向自动小车1发出控制指令，控制自动小车1到达指定地点，当自动小车1达到指定地点后，利用信号接收器抓取信号发射器发出的信号，利用后台plc控制器将信号接收器所抓取的信息与bim模型所需信息进行对比，确认是否达到指定位置，当确认拍摄位置正确时，后台plc控制器会控制摄像机2对指定结构进行拍摄，摄像机2拍摄完成后将摄像信息自动上传bim客户端，以供工作人员做信息对比；当确认拍摄位置错误时，后台plc控制器会控制自动小车1重新确认拍摄位置，当多次拍摄位置错误后，后台plc控制器会发出警报或转人工进行操作。

参照图4和图5，拍摄位置信息发射器5均包括安装盘51和rfid电子芯片52，信息发射器包括安装于自动小车1上的rfid信息接收装置（图中未显示）；其中，拍摄位置信息发射器5的rfid电子芯片52包含拍摄方向信息、拍摄角度信息和拍摄次数信息。当括rfid信息接收装置读取到rfid电子芯片52发出的拍摄方向信息、拍摄角度信息和拍摄次数信息时，rfid信息接收装置可以直接将相应信息发给后台plc控制器，然后利用后台plc控制器控制自动小车1和摄像机2进行工作。

其中，安装盘51上设置有一安装槽512，rfid电子芯片52安装于安装槽512内，在安装槽512内还安装有罩住rfid电子芯片52的防护板54；其中，防护板54设置为一硬板，在防护板54下表面设置有若干道支撑脚541，各道支撑脚541换防护板54的周侧设置，且各道支撑脚541的厚度大于rfid电子芯片52的厚度，当防护板54罩住rfid电子芯片52时，rfid电子芯片52处于各道支撑脚541之间。在安装盘51的周侧设置有若干道贯穿孔511，各道贯穿孔511内均插接有地钉53，各根地钉53的下端均插接于地面内。

实施例二：

参照图6，与实施例一的区别在于，在实施例二中，信息接收器6还包括设置于自动小车1上的红外线传感器（图中未显示），红外线传感器至少设置有两件，拍摄位置信息发射器5还包括能够与红外线传感器配合的感应贴片55，感应贴片55的设置数量与红外线传感器相同，且感应贴片55在水平面上的布置位置与红外线传感器在水平面上的布置位置相同。

当自动小车1移动至指定位置后，自动小车1会开始初步调节位置，使得至少一件红外线传感器能够感应到其中一片感应贴片55，此时，自动小车1会开始以该件红外线传感器为圆心进行转动，使得另外一件红外线传感器能够感应到另外一片感应贴片55，最终达到确认自动小车1位置的效果，最后，利用rfid信息接收装置与rfid电子芯片52之间的配合调整摄像机2的摄像位置和摄像角度即可。

本申请实施例一种基于bim技术的建筑数据采集设备的实施原理为：

利用后台plc控制器向自动小车1发出控制指令，控制自动小车1到达指定地点，当自动小车1达到指定地点后，利用信号接收器抓取信号发射器发出的信号，利用后台plc控制器确认是否达到指定位置，当确认拍摄位置正确时，后台plc控制器会控制摄像机2对指定结构进行拍摄，摄像机2拍摄完成后将摄像信息自动上传bim客户端，以供工作人员做信息对比即可。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。