基于BIM技术的图书馆建筑施工测量系统设计

分类：论文范文 发表时间：2021-05-13 10:06

　　摘要：由于常规图书馆建筑施工测量系统对无效测量值的剔除不彻底，导致测量结果与实际值间存在较大误差，为此提出基于BIM技术的图书馆建筑施工测量系统设计。选用STM32F407ZET6微处理器，在内核中增加自适应实时闪存加速器，外接数据存储器，将信息数据独立存储，利用FSMC连接数据存储芯片与微处理器；借助BIM技术，建立4D可视化的进度模型，分析历史工程案例，计算局部相似度，结合实际情况，选择合适的测量方案，完成图书馆建筑施工，实现基于BIM技术的图书馆建筑施工测量系统设计。提出仿真对照实验，利用计算机程序，模拟图书馆建筑施工现场的系统运行情况，将所设计系统的测量结果与两种常规系统相对照，测试系统性能，测试结果数据表明，所设计系统测量值与实际值之间的误差明显减小，即对无效测量值的剔除效果更佳。

　　关键词：BIM技术；建筑施工；测量；微处理器；数据存储器

　　在我国2017年7月1日起开始实施的《建筑信息模型应用统一标准GB/T51212-2016》当中，对BIM作如下定义：在建设工程及设施全生命期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称[1]。BIM并非表达建筑信息、辅助工程实施的唯一办法，应该灵活地将BIM技术与图纸、文档、视频、模型等各种形式的信息综合应用，建筑信息的模型化是一个生成建筑信息并将其应用于设计施工等生命期阶段的商业过程。BIM的应用模式分为单业务应用模式、多业务应用模式以及与项目管理集成应用模式三种，多业务集成应用模式是通过协同平台、数据接口、数据标准，集成多个模型所完成的[2-4]。将BIM技术应用到图书馆建筑施工测量系统的设计当中，借助其发挥的可视化效果，为建筑物的结构功能设计提供技术支持，使项目估算结果更加精准，强化施工团队的合作关系，使信息交换的实效性得以提高，降低施工完成后的返修概率。

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　　1图书馆建筑施工测量系统硬件设计

　　1.1微处理器性能优化

　　图书馆建筑施工测量系统沿用当前市场上较为成熟的STM32F407ZET6微处理器为主体，保持模块化设计，避免多路姿态通信的矛盾性，该处理器采用Cortex-M4架构，优化成本及功耗敏感的问题，其32位处理器能够支持浮点运算，高控制性能是系统正常运行的基础，其芯片具体实物如图1所示。

　　1.2数据存储器扩展

　　由于图书馆建筑施工测量系统的特性，其运行过程中会存在大量的信息数据传输与存储，这些信息数据大多应用于建模仿真[8-10]。上述所选用的STM32F407ZET6微处理器仅有1M内部FLASH，无法满足系统对于数据的存储需求，为此需要外接存储器，将信息数据独立保存，以保障数据安全，图2为FLASH存储器的电路设计原理。

　　2基于BIM技术的图书馆建筑施工测量系统软件设计

　　2.1施工测量模型建立

　　通常情况下，一个建筑项目的相关设计图纸至少有几百甚至成千上万张，所包含的信息量巨大，将设计出的二维图纸成果在三维空间中展现时，会不可避免地出现碰撞交叉，且施工现场的环境复杂，图书馆建筑作为一次性产品，必须在保证施工安全的基础上在规定的期限内完成建设[11-13]。为此需要利用BIM技术科学分配施工作业，控制施工进度，校正偏离部分，建立4D可视化的进度模型，实时监测图书馆建筑的施工情况[14]。参照表3中的相关标准，调整施工进度，确保施工质量。

　　2.2测量方案选取

　　采用BIM数据库，保证传输过程中数据的安全性与完整性，在案例库中检所相似案例，借助其施工测量操作情况，搭建工程框架（表4）。

　　3系统性能测试

　　由于施工场地情况较为复杂，不适合系统性能的测试实验，为此利用计算机程序模拟施工情况，对已知长度的某线段测量，并将测量结果与其他两种常规系统的测量结果相比较。为保证实验结果精准，分别采集3组数据进行实验，将所采集到的各点数据间的距离，利用MATLAB的GUI功能，以球面弧长近似弦长算法为核心编制如图3所示的经纬度距离计算器。

　　4结束语

　　由于传统的图书馆建筑施工测量系统存在测量结果与实际结果误差较大的问题，本文设计基于BIM技术的图书馆建筑施工测量系统。通过微处理器性能优化和数据存储器扩展设计系统硬件，在此基础上，采用BIM技术，建立4D可视化的进度模型，分析历史工程案例，计算局部相似度，结合实际情况，选择合适的测量方案，完成图书馆建筑施工，从而实现基于BIM技术的图书馆建筑施工测量系统设计。实验结果表明，BIM技术的应用能够帮助测量系统剔除无效测量值，提高测量精度。

　　参考文献：

　　[1]沈洋，林石兵，柯元英.测绘地理信息业务档案信息化管理建设浅析[J].测绘与空间地理信息，2020,43(04):163-165,169.

　　[2]刘振.高层建筑工程施工测量关键技术[J].山西建筑，2020,46(08):151-152.

　　[3]吴迪军.山区高速公路施工控制测量技术研究[J].工程勘察，2020,48(04):62-66.

　　高秀娟

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