一种桩基检测信息管理系统的制作方法

    技术2024-12-03  18


    本发明涉及工程建筑,具体涉及一种桩基检测信息管理系统。


    背景技术:

    1、在现代的大型工程项目中,桩基的数量往往达到数百甚至上千。在项目实施过程中,定期对桩基进行检测是不可或缺的步骤,其目的是为了及时评估桩身的完整性、承载力等关键指标是否符合既定的标准要求。传统的桩基检测流程涵盖了检测方案的设计、现场检测、数据的收集与分析,以及检测报告的编制。在整个检测报告的编制过程中,技术人员需要全程参与,一旦涉及到大量的桩基检测报告的出具,这将会是一个效率低下、耗费大量人力物力的过程。同时,工程项目参与者需要查阅众多的报告以作出管理决策,这种方式的直观性不足,信息化程度不高,影响了管理的效率。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于,提供一种能提高工程项目参与者对检测信息的理解和处理效率的桩基检测信息管理系统。

    2、本发明的目的通过如下技术方案实现:一种桩基检测信息管理系统,其特征在于,其将桩基的检测信息展示在bim模型的对应位置,所述bim模型用于展示桩基的整体分布以及桩基的结构型式。

    3、本发明将桩基的检测信息通过三维模型直观地展示出来,增加了信息的可视化程度,极大地便利了管理人员对检测信息的快速理解和基于此的决策过程。

    4、所述系统还根据所述检测信息反应的检测结果的不同给所述bim模型中的桩基赋予不同的颜色,以区分桩基类别。

    5、所述bim模型通过二维cad图纸转换得到。二维cad图纸转换为三维bim模型的传统方法通常依赖于专门的软件工具和转换流程。这些方法虽然减少了手动操作,但仍然需要一定程度的人工干预来确保转换的质量和准确性。以下是传统的自动化转换方法的概述:

    6、(1)图纸导入:首先,将二维cad图纸导入到bim软件中。这些软件通常支持常见的cad文件格式,如dwg或dxf。

    7、(2)图元识别:bim软件会尝试自动识别cad图纸中的图元,如线、圆、多边形等,并将其分类为特定的建筑元素,如墙、窗户、门等。

    8、(3)参数化建模:根据识别的图元,软件会使用预定义的参数化对象来创建三维模型。用户可以设置参数,如高度、宽度、厚度等,以定义模型的具体尺寸。

    9、(4)图层和属性转换:cad图纸中的图层和属性信息会被转换到bim模型中,以保持组织和信息的连贯性。例如,不同的图层可能代表不同的建筑元素或系统。

    10、(5)模型重构:软件会尝试根据二维图元之间的关系重构三维空间关系。这包括确定元素的垂直和水平关系,以及它们在空间中的相对位置。

    11、(6)人工调整:自动转换过程完成后,通常需要人工检查和调整模型,以确保所有元素都正确转换并符合设计意图。这可能包括修正错误的识别、调整模型的位置和尺寸、添加缺失的细节等。

    12、(7)信息附加:一旦三维模型创建完成,可以添加额外的信息,如材料属性、施工阶段、成本数据等,以丰富模型的信息内容。

    13、(8)模型验证:最后,对转换后的bim模型进行验证,确保其满足设计规范和项目要求。这可能包括碰撞检测、结构分析等。

    14、为了突破传统二维cad图纸转换为三维bim模型的局限性,详细探讨了一种基于深度学习的自动化转换方法。这种方法利用卷积神经网络(cnn)来识别和解析cad图纸中的元素,并生成对应的三维bim模型。具体步骤如下:

    15、(1)数据准备:收集二维cad图纸和对应的三维bim模型对,这些数据涵盖多种建筑风格和类型,以确保模型的泛化能力;

    16、(2)预训练模型选择:选择一个卷积神经网络模型作为基础;

    17、(3)数据增强:对训练数据进行数据增强以提高模型的泛化能力;

    18、(4)模型微调:使用收集的cad图纸和bim模型数据对预训练模型进行微调,使模型学习到从cad图纸到bim模型的特定映射;

    19、(5)特征提取:在微调后的模型中使用卷积层提取cad图纸的图像特征;

    20、(6)三维模型生成:设计一个三维模型生成网络,该网络接收步骤(5)卷积层提取的图像特征作为输入,并输出对应的三维bim模型;

    21、(7)损失函数设计:设计一个多目标的损失函数,以此来同时优化模型在三维模型的真实性、与原始cad图纸的一致性、与条件输入的一致性方面的性能,在设计过程中,需要考虑每个目标的重要性和它们之间的权衡;

    22、(8)训练与优化:使用训练数据对模型进行训练,通过反向传播算法优化模型参数,在训练过程中,使用迁移学习技术,利用预训练模型的权重作为初始参数,以加快训练过程和提高模型性能;

    23、(9)模型评估与验证:使用独立的测试集对模型进行评估,计算模型在转换cad图纸到bim模型任务上的准确率,通过比较生成的三维模型与真实bim模型的差异来评估模型的准确性。

    24、步骤(7)具体过程如下:

    25、7.1单个损失函数的选择

    26、1)真实性损失:使用均方误差来衡量生成三维模型的几何形状与真实bim模型之间的差异;

    27、2)一致性损失:使用基于图像的损失函数来衡量生成三维模型与原始cad图纸的差异;

    28、3)条件输入一致性损失:使用条件生成对抗网络中的条件损失来确保生成的模型符合这些条件;

    29、7.2损失函数权重的确定

    30、根据目标的重要性确定损失函数的权重;

    31、7.3组合损失函数

    32、总损失函数是各个单独损失函数的加权组合:

    33、ltotal=w1·l1+w2·l2+w3·l3

    34、l1、l2、l3表示三个损失函数,w1、w2、w3表示三个损失函数各自的权重;

    35、7.4优化过程

    36、使用反向传播算法来优化模型参数;

    37、7.5模型评估

    38、通过定性和定量两种方式来评估模型的性能:

    39、3)定性评估:人工检查生成的三维模型与真实bim模型之间的视觉差异;

    40、4)定量评估:计算损失函数的值,以及模型在测试集上的整体准确率,使用独立的测试集来评估模型的性能。

    41、所述系统通过搭建物联网,实现检测数据的自动收集,并在处理后通过如下方式自动生成检测报告:

    42、(1)模板上传与识别:收集现有桩基检测报告模板并上传至系统,使用ocr(optical character recognition的缩写,光学字符识别)技术对现有模板进行扫描和解析,结合卷积神经网络算法,识别模板中的静态内容和动态内容。

    43、(2)标记静态内容:为静态内容的每个字段分配一个唯一的标识符,以便在电子模板中引用。

    44、(3)电子模板设计:根据原始模板的布局和格式设计电子模板,确保电子模板保持与原始模板相同的视觉风格,其中,对于静态内容通过引用所述标识符并预设格式和显示规则以及显示位置,对于动态内容,为其每个字段创建占位符。

    45、(4)数据绑定配置:将每个占位符与数据库中的相应数据关联,并设置数据格式和显示规则,确保数据在报告中的正确呈现。

    46、(5)模板测试与验证:使用测试数据集对电子模板进行测试,验证数据绑定和格式设置的正确性。

    47、(6)报告分发与追踪:将报告保存到指定的位置或通过设定方式发送给相关人员。

    48、有益效果:

    49、1)桩基的检测信息通过三维模型直观地展示出来,这不仅增加了信息的可视化程度,而且极大地便利了管理人员对检测信息的快速理解和基于此的决策过程,可显著提升管理的效率;

    50、2)本系统采用了一种基于深度学习的自动化转换方法,提升了二维cad图纸转三维bim模型的准确性和效率;

    51、3)本系统实现了桩基检测报告的自动化生成,能够批量生成检测报告,大幅提升了检测报告的出具效率,在处理大规模桩基检测项目时展现出显著的优势。


    技术特征:

    1.一种桩基检测信息管理系统,其特征在于,其将桩基的检测信息展示在bim模型的对应位置,所述bim模型用于展示桩基的整体分布以及桩基的结构型式。

    2.根据权利要求1所述的桩基检测信息管理系统,其特征在于,所述系统还根据所述检测信息反应的检测结果的不同给所述bim模型中的桩基赋予不同的颜色,以区分桩基类别。

    3.根据权利要求1或2所述的桩基检测信息管理系统,其特征在于,所述bim模型通过二维cad图纸转换得到,具体步骤如下:

    4.根据权利要求3所述的桩基检测信息管理系统,其特征在于,步骤(7)具体过程如下:

    5.根据权利要求4所述的桩基检测信息管理系统,其特征在于,所述系统通过搭建物联网,实现检测数据的自动收集,并在处理后通过如下方式自动生成检测报告:


    技术总结
    本发明涉及一种桩基检测信息管理系统,其将桩基的检测信息展示在BIM模型的对应位置,所述BIM模型用于展示桩基的整体分布以及桩基的结构型式。本发明桩基的检测信息通过三维模型直观地展示出来,这不仅增加了信息的可视化程度,而且极大地便利了管理人员对检测信息的快速理解和基于此的决策过程,可显著提升管理的效率。

    技术研发人员:钟宇君,昌圣翔,王齐炫,李日升,王旭东,施泽益,黄华东,曾剑桥,李冬超,李上雄
    受保护的技术使用者:广东建科创新技术研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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