鲁飞 王涛
华东送变电工程有限公司 上海嘉定 201803
摘要：本文提出一种基于GPS和BIM的快速定位实测实量控制技术，该关键技术包括以下步骤：横担构件单元吊装施工前准备，设置测距仪装置，吊装就位，远程操控光电测量仪，数据抓取技术和参数化建模对BIM模型相应坐标进行重置，蓝牙耳机等通信装备实时对现场人员发出调整指令，可获得良好的工程效益。
关键词：GPS定位；BIM模型；快速定位；实测实量；横担构件；远程操控
1.前言
GPS和BIM的快速定位实测实量控制技术是由相关专业技术人员向参与施工的人员进行的技术性交待，其目的是使施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施和安全等方面有一个较详细的了解以便于科学地组织施工，避免技术质量等事故的发生由于缺乏数据交互，施工现场客观实际与BIM施工模型之间失真现场较为常见。对于输电铁塔横担安装过程而言，对于掌握其每个连接节点的坐标，对于评价其施工完成进度及连接质量及其必要。现有的技术手段，大多数采用基于视频技术的人为对比识别技术，不能满足实际自动监控的需要，故提出一种基于GPS和BIM的快速点位实测实量控制技术方法。
2.快速定位实测实量控制技术内容
针对一种基于GPS和BIM的快速点位实测实量控制技术，其特征在于包括以下步骤：横担构件单元吊装施工前准备，设置测距仪装置，吊装就位，远程操控光电测量仪，数据抓取技术和参数化建模对BIM模型相应坐标进行重置，蓝牙耳机等通信装备实时对现场人员发出调整指令。
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图1 快速定位实测实量流程图
在横担构件单元吊装前，在横担本身不受施工干扰的区域，布设高精度GPS定位器装置，获取该位置的大地坐标。被测横担节点与高精度GPS控制器之间的空旷区域，设置广电测距仪装置，光电测距仪用于监控其自身与高精度GPS定位装置以及横担连接节点高强螺栓之间的相对仰角、方向角和相对距离。采用双摇臂抱杆吊装横担构件，吊装就位后调整横担对中精度，并采用电动扳手按照顺序依次紧固高强螺栓。远程操控光电测量仪，对横担与塔身四个节点上的每个高强螺栓实时同步测量，获取每一个被检测螺栓节点的大地坐标，并进行存储。根据横担高强螺栓节点的实测信息与BIM施工模型之间的映射关系，采用数据抓取技术和参数化建模对BIM模型相应坐标进行重置，显示于BIM模型中并进行对比分析，检查高强螺栓的紧固质量和完成进度报警。在存在安装精度偏差和安装质量的情况下，借助蓝牙耳机等通信装备实时对现场人员发出调整指令，并进行无纸化记录。
3.关键技术实施过程
根据施工设计建立BIM模型，所述BIM模型是依据设计图纸和周边环境信息建立的主体结构的BIM模型。依据模型特性，建立的BIM模型进行贴图，编辑出BIM模型的外观， 然后赋予其相应的材质、定义其物理性能；通过插件或可交互软件将BIM模型转换为渲染软件可以加载的文件，导入渲染软件中打开，利用渲染软件分别对BIM模型的六个面进行渲染，通过调整浏览视角，渲染出视角所在位置的上、下、左、右、前、后六个方位的BIM模型效果图；利用图片拼接软件将BIM模型效果图的六面图像拼接合成为空间立体形态，得到三维立体空间的全景图，施工人员从视点出发可环视水平360度和垂直360度，实现BIM模型的三维全景动态交互。
将施工信息与全景图进行关联，主要通过在全景图上添加热点、链接对应施工信息以跳转链接内容，所述施工信息包括文字、图片、音频、视频等。例如，在全景图上编辑热点并链接施工所需的施工要求、施工工艺、质量控制要点、安全文明环保注意事项等，呈现形式包括文字表述、图片详解、图纸样本、音频解说、视频介绍等。将关联施工信息后的全景图上传至服务器，利用二维码生成器生成对应的二维码和浏览网址，从而将全景图以二维码和浏览网址的形式呈现；施工人员利用终端设备扫描二维码或点击浏览网址，在沉浸式体验全景交底过程中获取各类所需信息。其中，所述终端设备为手机或电脑。
在横担构件单元吊装前，在横担本身不受施工干扰的区域，布设高精度GPS定位器装置，获取该位置的大地坐标。设置测距仪装置：在被测横担节点与高精度GPS控制器之间的空旷区域，设置广电测距仪装置，光电测距仪用于监控其自身与高精度GPS定位装置以及横担连接节点高强螺栓之间的相对仰角、方向角和相对距离。
采用双摇臂抱杆吊装横担构件，吊装就位后调整横担对中精度，并采用电动扳手按照顺序依次紧固高强螺栓。远程操控光电测量仪：远程操控光电测量仪对横担与塔身四个节点上的每个高强螺栓实时同步测量，获取每一个被检测螺栓节点的大地坐标，并进行存储。数据抓取技术和参数化建模对BIM模型相应坐标进行重置：根据横担高强螺栓节点的实测信息与BIM施工模型之间的映射关系，采用数据抓取技术和参数化建模对BIM模型相应坐标进行重置，显示于BIM模型中并进行对比分析，检查高强螺栓的紧固质量和完成进度报警。蓝牙耳机等通信装备实时对现场人员发出调整指令：在存在安装精度偏差和安装质量的情况下，借助蓝牙耳机等通信装备实时对现场人员发出调整指令，并进行无纸化记录。
4.结论
本文所涉及的关键技术可实现BIM模型的三维全景动态交互，显著提高施工人员之间的沟通交流效率，并且还加入了BIM技术和二维码技术的融合创新应用，在针对复杂结构或者重要部位进行交底时，应用该方法可以实现设计图纸的三维可视化，以及施工过程的沉浸式体验，有利于施工人员对技术交底内容的理解，从而实现工程质量的提升，同时克服了传统纸质交底签收不及时、查阅不便和易丢失的缺陷，无纸化应用更加绿色环保，与国家倡导的绿色建造理念更契合。
参考文献
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