(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111614102.9 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 重庆市工程管理有限公司 地址 400023 重庆市江北区五简路2号重庆 咨询大厦B座 4层 (72)发明人 苏昱黎　黄晓东　梁庆东　苏爱丽　 王俊峰　黄云　秦荣　何先福　 苏奇　莫如葳　 (74)专利代理 机构 重庆为信知识产权代理事务 所(普通合伙) 50216 代理人 严仕力 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/33(2017.01) G06T 7/70(2017.01)G06T 7/90(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06V 30/422(2022.01) G06F 30/13(2020.01) G06V 10/80(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G01C 3/00(2006.01) G01C 11/02(2006.01) G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 基于BIM点云技术的大管径 雨污水管网破损 检测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM点云技术的大管 径雨污水管网破损检测方法， 包括以下步骤： S1， 建立基准坐标系； S2， 扫描获得管道点云数据； S3， 点云数据处理； S4， 构建点 云实体模型； S5， 模 型面对比分析： 在点云检测软件中， 进行点云实 体模型与管网BIM模型的模型面对比分析， 并输 出差异化显示， 以判断管道损坏位置以及损坏类 型。 本发明的有益效果： 较现有检测技术极大地 提高检测 效率， 节省人力物力， 提高了相关单位 对既有和新 建管网的信息化监测能力， 并为管网 的修复提供基础。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114332005 A 2022.04.12 CN 114332005 A 1.一种基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征在于包括以下步 骤： S1， 建立基准 坐标系： 布设监测控制点， 基于所述 监测控制点建立基准 坐标系； S2， 扫描获得管道点云数据： 将移动式三维激光扫描工具放入管道内， 利用BIM点云技 术， 对管道内部进行三维扫描， 获得 管道点云数据； S3， 点云数据处理： 对获得的所述管道点云数据进行降噪、 坐标变换， 获得建立在所述 基准坐标系下的管网整体的点云坐标文件， 供三维数据分析处 理软件调用； S4， 构建点云实体模型： 利用点云检测软件读取所述点云坐标文件， 构建点云实体模 型； S5， 模型面对比分析： 导入设计阶段预先完成的管网BIM模型， 将所述点云实体模型的 分析控制点与管网BIM模型的分析控制点 挂接； 在点云检测软件中， 进行点云实体模型与管网BIM模型的模型面对比分析， 并输出差异 化显示， 以判断管道损坏位置以及损坏类型。 2.根据权利要求1所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征 在于： 所述 步骤S1中， 所述 监测控制点设置在所述 雨污水管网检查井地 面位置。 3.根据权利要求2所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征 在于所述步骤S1还包括： 在每次进行步骤S2之前， 对所述监测控制点进 行复测， 以验证所述 监测控制点 位置数据准确性， 待验证无误后再进行扫描。 4.根据权利要求1所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征 在于： 所述步骤S2中， 基于激光测量或/和 摄影测量得到所述管道点云数据， 所述管道点云 数据包括 三维坐标(XYZ)， 还 包括激光反射强度或颜色信息中的至少一种； 所述步骤S2至少进行两次。 5.根据权利要求4所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征 在于所述 步骤S3具体包括： S31， 点云配准： 取两次扫描后形成的所述管网点云数据， 进行配准处理， 获得配准数 据； S32， 点云数据清洗： 对所述配准数据进行清洗， 剔除可能存在的干扰数据和无效数据， 输出所述点云坐标文件。 6.根据权利要求5所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征 在于所述 步骤S31具体过程 为： S311， 取两次扫描后形成的所述管网点云数据， 按照同样的关键点选取标准， 提取关键 点； S312， 对各个所述关键点分别计算 其特征描述子； S313， 结合所述特征描述子在两个所述管网点云数据中的坐标位置， 以两者之间特征 和位置的相似度为基础， 来估算它 们的对应关系， 初步估计对应点对； S314， 使用软件自带功能检查数据噪声， 并除去对配准有影响的错 误的所述对应点对； S315， 利用剩余 正确的所述对应点对的对应关系来估算刚体 变换， 完成配准。 7.根据权利要求4所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征 在于： 所述步骤S 5中， 利用软件的色谱分析法进 行模型面对比分析， 通过两版模 型的叠加得权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114332005 A 2到点云检测模型， 根据所述点云检测模型各个点的坐标数据差值， 将某一坐标轴 方向上的 各个点的坐标 数据差值依据差值大小设定不同的显示颜色， 从而形成可视化的色谱图。 8.根据权利要求7所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征 在于： 根据所述点云检测模型， 若出现与管道不连续不光滑的柱状模型， 考虑为管道破损， 根据所述 点云检测模型计算破损面积， 并标记破损位置 。 9.根据权利要求7所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特征 在于： 根据所述点云检测模型， 若 出现非圆柱形管段模型， 并且非圆柱形管段模 型面上的激 光反射强度或颜色值均位于正常管壁的激光反射 强度范围或颜色值范围内， 考虑为管道变 形， 根据检测返回数据评估形变量及形变面积。 10.根据权利要求7所述的基于BIM点云技术的大管径雨污水管网破损检测方法， 其特 征在于： 根据所述点云检测模型， 若 出现非圆柱形管段模型， 并且非圆柱形管段模型底部的 激光反射 强度或颜色值位于正常管壁的激光反射 强度范围或颜色值范围之外， 同时位于水 体的激光反射强度范围或颜色值范围之外， 考虑为堵塞物。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114332005 A 3