一种施工安全风险数字沙盘的创建方法与流程

本发明属于虚拟现实技术应用，具体涉及一种施工安全风险数字沙盘的创建方法。

背景技术：

1、随着基础设施工程建设规模扩大和施工难度提高，施工安全风险不断加大，对现场施工技术人员的安全教育培训的要求也不断提升。由于基础设施工程的施工环境、工程结构、施工方法和工艺、施工设备等具有多样化的特点，并且施工安全风险随着施工作业面流动不断发展演化。目前为了提高安全教育培训提高可视化程度，通常是根据安全管理的相关法律、法规和标准的规定并结合典型案例，归纳和抽象制作动画模型，并结合典型案例视频开展工作，往往需要接受教育培训的施工技术人员“举一反三、融会贯通”，根据各自的学习领悟指导施工现场的安全生产工作。

2、目前基础设施工程的数字沙盘制作是采用gis平台将地形地物gis数据与工程结构bim数据进行整合，主要是可视化展示工程周边环境；然后采用c/s架构进行计算机本地部署，数据部署工作量大且只能在指定计算机上使用、受到很大限制，或者采用b/s架构进行云平台部署，基础设施工程规模大、gis数据和bim数据往往达到数以百g的海量数据，对于计算机性能和网络通信带宽等软硬件都提出很高的要求，用户使用体验很差。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种施工安全风险数字沙盘的创建方法解决了数字沙盘在计算机本地部署的灵活性不足、而海量数据在云平台部署后数据调用受到通信带宽限制的问题。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种施工安全风险数字沙盘的创建方法，包括以下步骤：

3、s1、构建基础设施工程的倾斜摄影测量模型；

4、s2、构建基础设施工程的工程结构bim模型；

5、s3、构建基础设施工程的施工安全风险数学模型；

6、s4、通过三维gis平台将倾斜摄影测量模型、工程结构bim模型和施工安全风险数学模型进行融合，并构建施工安全风险数字沙盘的瓦片式加载的多级切片数据库，完成施工安全风险数字沙盘的创建。

7、进一步地：所述s1具体为：

8、采用无人机倾斜摄影测量方法采集地形地物数据，根据采集的地形地物数据构建基础设施工程的倾斜摄影测量模型；

9、其中，所述地形地物数据具体为基础设施工程的用地红线范围及其两侧外延设定宽度范围内的地质地层、地形地物、道路、桥梁、隧道和河流数据。

10、进一步地：采用无人机倾斜摄影测量方法采集地形地物数据的方法具体为：

11、通过无人机上设置的图像传感器采集图像数据，并通过坐标变换方程修正图像数据中的数据误差，得到地形地物数据。

12、进一步地：所述s2具体为：

13、将基础设施工程的主体工程和大型临时设施工程根据bim建模方法构建工程结构数字模型；

14、其中，所述基础设施工程的主体工程包括路基、桥梁和隧道工程。

15、进一步地：所述s3具体为：

16、s31、将基础设施工程结构构件离散分解为作业活动，根据作业活动分析施工安全风险的致险因素，并采用鱼骨图法确定致险因素对应的风险事件，采用lec方法和风险矩阵法计算风险事件的风险等级；

17、s32、按照风险等级取最大值和风险事件累加合并的方法将作业活动到单位工程逐级汇总，得到各个单位工程、分部工程、分项工程和结构构件的施工安全风险等级和风险事件对应的管控措施，完成施工安全风险数学模型的构建。

18、进一步地：所述s4包括以下分步骤：

19、s41、通过三维gis平台将倾斜摄影测量模型、工程结构bim模型和施工安全风险数学模型进行数据融合，形成施工安全风险数字沙盘；

20、s42、根据倾斜摄影测量模型切片数据的坐标范围构建工程结构bim模型和施工安全风险数学模型的切片数据，得到工程结构bim模型和施工安全风险数学模型的多级数据库，并将其作为施工安全风险数字沙盘的瓦片式加载的多级切片数据库，完成施工安全风险数字沙盘的创建。

21、本发明的有益效果为：

22、(1)本发明通过将实际工程的地形地物倾斜摄影测量模型、工程结构bim模型和安全风险数学模型进行数据转换形成三维gis平台的标准数据，并进行瓦片裁切形成多级数据库，将真实、精细化的施工作业场景与施工安全致险因素和风险事件有机融合，为基础设施工程施工安全风险的安全教育培训提供针对性强、可视化程度高的数字沙盘，接受教育培训的施工技术人员可以直接全面、细致、精准地掌握施工现场所有作业活动的施工安全风险致险因素、风险事件和管控措施，直接指导施工现场的安全生产工作。

23、(2)本发明将海量数据通过多级切片数据库进行存储，并在处理器上运行的程序，该程序在计算机上运行，实现浏览器流畅加载数字沙盘的海量数据。实现施工安全风险数字沙盘在计算机上即插即用，解决了数字沙盘在计算机本地部署的灵活性不足、而海量数据在云平台部署后数据调用受到通信带宽限制的问题。

技术特征：

1.一种施工安全风险数字沙盘的创建方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的施工安全风险数字沙盘的创建方法，其特征在于，所述s1具体为：

3.根据权利要求2所述的施工安全风险数字沙盘的创建方法，其特征在于，采用无人机倾斜摄影测量方法采集地形地物数据的方法具体为：

4.根据权利要求1所述的施工安全风险数字沙盘的创建方法，其特征在于，所述s2具体为：

5.根据权利要求1所述的施工安全风险数字沙盘的创建方法，其特征在于，所述s3具体为：

6.根据权利要求1所述的施工安全风险数字沙盘的创建方法，其特征在于，所述s4包括以下分步骤：

技术总结
本发明公开了一种施工安全风险数字沙盘的创建方法，属于虚拟现实技术应用技术领域，本发明方法解决了数字沙盘在计算机本地部署的灵活性不足、而海量数据在云平台部署后数据调用受到通信带宽限制的问题，方法包括以下步骤：S1、构建基础设施工程的倾斜摄影测量模型；S2、构建基础设施工程的工程结构BIM模型；S3、构建基础设施工程的施工安全风险数学模型；S4、通过三维GIS平台将倾斜摄影测量模型、工程结构BIM模型和施工安全风险数学模型进行融合，并构建施工安全风险数字沙盘的瓦片式加载的多级切片数据库，完成施工安全风险数字沙盘的创建。

技术研发人员：杨超,晁春峰,刘婉倩,严洁泽,王泽平
受保护的技术使用者：杭州同睿工程科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15