AR技術(shù)在機電工程施工管理中的應用
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了AR技術(shù)在機電工程施工管理中的應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要:BIM技術(shù)是一種構(gòu)建在建筑三維模型化的技術(shù)，同時附帶有整個全專業(yè)建筑工程當中的信息，能夠?qū)崟r做到數(shù)字化分析的技術(shù)。通過ar和BIM相結(jié)合本身具有先天的優(yōu)勢能夠提供良好的可視化效果，同時使用測量機器人，能夠作為AR技術(shù)現(xiàn)場施工的實時測量工具，對機電安裝工程施工管理的程度大大提高。
關(guān)鍵詞:BIM;AR;機電安裝工程;工程管理;施工管理
BIM技術(shù)是一種構(gòu)建在建筑三維模型化的技術(shù)，同時附帶有整個全專業(yè)建筑工程當中的信息，能夠?qū)崟r做到數(shù)字化分析的技術(shù)。目前BIM自2005年引入我國后，在應用層面上獲得了很大的進步，對提升我國工程建設(shè)質(zhì)量，起到了巨大的推進作用。在當今建筑工程領(lǐng)域，除了土建部分，其房屋智能化、城市智慧化、人工智能的程度不斷提高，因此與之相關(guān)的機電工程項目的占比正在不斷提升，作為智能樓宇系統(tǒng)、智慧城市的關(guān)鍵神經(jīng)系統(tǒng)和傳輸中樞的機電系統(tǒng)、設(shè)備、管道的安裝精度和復雜程度也在不斷提升。將BIM技術(shù)應用到機電安裝項目中，實現(xiàn)對機復雜電設(shè)備快捷安裝、管道綜合精確布置的施工管理-可視化技術(shù)交底，增強現(xiàn)實安裝工程能力，避免實際工程的失誤。
1基于BIM平臺的AR技術(shù)
AR技術(shù)又稱之為現(xiàn)實增強技術(shù)，是一種將現(xiàn)實同計算機模擬進行交互的技術(shù)，強調(diào)現(xiàn)實與虛擬場景的實時互動，主要用于校準兩個場景的目標位置，在施工現(xiàn)場主要用于三維立體模型的展示，讓使用者直觀的看到真實物體的情況，也可以進行全角度的管材。例如在機電設(shè)備的安裝時，無法觀察較深層的裝配情況，則可以使用AR比較設(shè)備安裝位置及偏差尺度是否符合BIM模型的工程要求。
2基于BIM技術(shù)平臺的輔助技術(shù)
傳統(tǒng)機電安裝施工技術(shù)存在一些問題較難以解決，由于目前建筑工程的復雜程度越來越高，重難點區(qū)域管線安裝復雜，深化設(shè)計人員無法準確把握現(xiàn)場實際情況，容易造成圖紙同施工現(xiàn)場無法匹配，造成返工或變更，使項目進度被耽誤。其次目前管線與機電設(shè)備安裝的定位，基本又施工隊完成某，在建筑結(jié)構(gòu)復雜的情況下，存在效率低下，空間局限性大，導致施工精度不足的問題，最終體現(xiàn)為機電安裝工程最終驗收時的設(shè)備安裝精度、管線水平度、垂直度不足的情況。因此基于BIM技術(shù)平臺的輔助技術(shù)采用的是測量機器人，通過同BIM技術(shù)平臺當中的網(wǎng)絡將BIM模型導入測量機器人當中，進行現(xiàn)場校核BIM模型的情況，完成BIM模型的調(diào)整、碰撞點的優(yōu)化。同時以平臺為基礎(chǔ)對個管道、橋架的支架點進行分布測量，準確定位支架點。最后利用軟件進行數(shù)據(jù)處理，選取放樣點以三維坐標的形式進行分析并儲存，同時對標三維模型，完成數(shù)據(jù)處理工作。
3AR技術(shù)在BIM平臺當中的融合使用
1)通過測量機器人的坐標采集功能對BIM平臺運用的機電安裝工程項目進行測量，完成現(xiàn)場實際施工現(xiàn)場與三維模型的信息交互(預判碰撞點位置、優(yōu)化后模型、再次測量、確認無誤)。2)根據(jù)測量所獲得的信息及三維建模，進行AR二次建模深化，對原有BIM進行拆分，并進一步處理成按照不同專業(yè)分類的AR虛擬場景模型，分類儲存入機電安裝企業(yè)已經(jīng)架構(gòu)好的BIM服務器的數(shù)據(jù)庫中，模型的二次深化可以繼續(xù)使用BIM平臺中的Revit軟件，也可以使用3Dmax軟件，但都必須保持數(shù)據(jù)格式的一致性即后期協(xié)調(diào)工作-數(shù)據(jù)共享與交換的標準格式做準備。3)將符合機電設(shè)備、管道深化模型的模型通過ARToolkit導入在VS2013及以上版本的開放環(huán)境中進行開發(fā)基于AR設(shè)備的機電安裝、管道安裝與定位系統(tǒng)，成功后檢查程序正確性，修復BUG，進行實時通訊測試，并發(fā)數(shù)容量測試，無問題后即可在相關(guān)設(shè)備上查看虛擬融合的場景，實現(xiàn)增強現(xiàn)實效果。4)采用BIM放樣機器人，進行現(xiàn)場定位放樣，連接施工作業(yè)。例如管道作業(yè)時，按照預制管件的拼接流程，對管件進行拼裝，同時利用已有該場景的AR模型設(shè)備進行查看安裝工藝及步驟，另外通過AR具有的增強現(xiàn)實的能力，對放樣及機器人已定位的標高在設(shè)備上進行虛擬安裝查看(設(shè)備可以為手機及平板，帶有單攝像頭)，為安裝的順利進行打下基礎(chǔ)。5)利用測量機器人對施工安裝后的管線或機電設(shè)備數(shù)據(jù)，對安裝管線位置、設(shè)備進行復核檢測，同時利用AR設(shè)備雙攝像頭具有點與點的圖像識別功能，進行現(xiàn)場設(shè)備、管道的逆向建模采集，同BIM平臺的模型進行三維比較，通過這樣實時的現(xiàn)場驗收數(shù)據(jù)與平臺中的數(shù)據(jù)進行比對實現(xiàn)施工驗收過程的真實可靠。
4效益分析
運用AR技術(shù)將過去技術(shù)交底的二維圖紙，直接在現(xiàn)場進行實時查看和預覽，使過去對于工人需要較長時間的解釋的工作，時間大大縮短，同時AR和BIM相結(jié)合本身具有先天的優(yōu)勢能夠提供良好的可視化效果，同時使用測量機器人，能夠作為AR技術(shù)現(xiàn)場施工的實時測量工具，自動化、信息化程度大大的提高，對傳統(tǒng)的機電安裝工程效率提高有國內(nèi)實施的平安大廈工程數(shù)據(jù)表明有20%以上的提高幅度。
5結(jié)語
綜上所述，基于BIM平臺的AR技術(shù)在機電安裝工程施工管理中的應用，可以說是當前建筑工程施工中的一項重要技術(shù)，也是目前建筑信息化大幅提升的具體表現(xiàn)。BIM是技術(shù)手段也是管理手段，通過AR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬世界與現(xiàn)實世界的實時鏈接，在具體施工過程過程中能夠?qū)τ袉栴}的地方通過測量機器人實時測量，實時修改模型，發(fā)揮三維模型可視化、簡單易懂的優(yōu)勢，為機電安裝工程項目建立全過程的信息化服務。
作者：林海 楊旭東 單位：貴州大學機械工程學院