一种基于BIM的轨迹记录装置的制作方法

一种基于bim的轨迹记录装置
技术领域
1.本实用新型属于定位装置技术领域，具体地讲，是涉及一种基于bim的轨迹记录装置。


背景技术：

2.随着建筑业的蓬勃发展，城市建筑空间已从地上扩展到地下，如地铁隧道、大型地铁车站、地下车库、大型建筑物地下层等，这些地下建筑物的施工场地通常具有施工线路长、空间局限、空间结构复杂等特点，对现场人员带来了极大安全隐患，比如：现场人员不确定、人员位置不确定等问题，施工场地人员定位系统能比较好的解决这些问题。已有的定位系统主要有卫星定位、zigbee、uwb、rfid、wifi等，卫星定位系统需要接收卫星信号，在接收不到卫星信号的地方就不能提供gps定位服务；zigbee、uwb、rfid、wifi等定位系统，都是通过定位芯片与基站间进行定位，要实现全程精准定位，需要部署大量的基站，建设成本很高，而且施工现场变化复杂，需要实现全程精确人员定位，需要频繁的增加或移动基站，维护费时费力，成本高且定位信息滞后。
3.当前也有不依赖定位基站的定位装置，比如pdr定位装置，pdr定位装置主要是在无信标环境下使用惯性测量单元(inertial measurement unit，imu)感知人员在行进过程中的加速度和方向角，并利用这些数据对行进人员进行步长与方向的推算，从而达到对人员进行定位跟踪的目的，但是这种定位装置存在一个问题就是它都是基于自身传感器监测数据进行计算，各个传感器都有一定误差，这些误差会累积变大，而定位装置又缺乏相应的纠偏处理单元。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型提供一种构成简单，成本较低，且能通过纠偏处理单元实现更精准定位的基于bim的轨迹记录装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种基于bim的轨迹记录装置，包括安置于各人员身上的定位单元，与所述定位单元连接的第一网络通信模块，与所述第一网络通信模块连接的预先录有bim数据的bim数据纠偏节点，以及与所述bim数据纠偏节点连接的预先录有人员信息的轨迹记录节点，其中，所述定位单元包括对人员定位信息进行采集的数据采集传感模块，与所述数据采集传感模块连接的数据处理器，以及均与所述数据处理器连接的身份验证模块、第二网络通信模块、供电模块，其中，所述身份验证模块与外界门禁系统采用无线通信连接，所述第二网络通信模块与所述第一网络通信模块采用无线通信连接。
7.进一步地，所述定位单元设有与所述数据处理器连接的用于记录各所述定位单元之间位置关系的蓝牙模块，所述bim数据纠偏节点和所述轨迹记录节点之间设有与所述第一网络通信模块连接的蓝牙数据纠偏节点。
8.进一步地，所述定位单元设有与所述数据处理器连接的用于记录各所述定位单元
位置图像的的图像采集模块，所述蓝牙数据纠偏节点和所述轨迹记录节点之间设有与所述第一网络通信模块连接的图像数据纠偏节点。
9.进一步地，所述定位单元设有与所述数据处理器连接的用于记录各所述定位单元位置图像的的图像采集模块，所述bim数据纠偏节点和所述轨迹记录节点之间设有与所述第一网络通信模块连接的图像数据纠偏节点。
10.进一步地，所述定位单元设有与所述数据处理器连接的用于记录各所述定位单元之间位置关系的蓝牙模块，所述图像数据纠偏节点和所述轨迹记录节点之间设有与所述第一网络通信模块连接的蓝牙数据纠偏节点。
11.进一步地，所述数据采集传感模块设有加速度传感器、陀螺仪、磁力计、气压计。
12.进一步地，所述定位单元设有用于显示所述供电模块电量以及当前定位人员信息的显示模块。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
14.(1)本实用新型通过在目标人员身上安置定位单元，该定位单元包括数据采集传感模块、数据处理器、身份验证模块、第二网络通信模块、供电模块，其中，身份验证模块与外界门禁系统采用无线通信连接，用于验证通过门禁系统的人员信息并将人员信息挂接于预先录有人员信息的轨迹记录节点，进而开始记录人员定位信息，数据采集传感模块将采集到的人员定位信息通过第一网络通信模块传送至预先录有bim数据的bim数据纠偏节点，bim数据纠偏节点将从定位单元获取的定位数据与bim数据进行对比纠偏处理，而后将纠偏处理的定位数据储存到轨迹记录节点，本实用新型构成简单，成本较低，且通过bim数据纠偏节点的纠偏处理，实现了更精准的定位。
15.(2)本实用新型通过设置蓝牙模块和蓝牙数据纠偏节点，在bim数据纠偏节点纠偏的基础上，增加了对定位单元之间的距离监测进行轨迹的纠偏，减少累计误差。
16.(3)本实用新型通过设置图像采集模块和图像数据纠偏节点，在蓝牙数据纠偏节点的基础上，进一步引入图像数据进行纠偏，从而实现了更精准的定位。
17.(4)本实用新型通过设置图像采集模块和图像数据纠偏节点，在bim数据纠偏节点纠偏的基础上，进一步引入图像数据进行纠偏，从而实现了更精准的定位。
18.(5)本实用新型通过设置蓝牙模块和蓝牙数据纠偏节点，在图像数据纠偏节点纠偏的基础上，增加了对定位单元之间的距离监测进行轨迹的纠偏，减少累计误差。
19.(6)本实用新型数据采集传感模块通过设置加速度传感器、陀螺仪、磁力计、气压计，感知人员在行进过程中的加速度、角速度、磁力和压力等数据，从而为纠偏处理获得了基础定位数据。
20.(7)本实用新型通过设置显示模块，可以对供电模块电量以及当前定位人员信息进行直观显示。
附图说明
21.图1为本实用新型轨迹记录装置原理第一示意图。
22.图2为本实用新型轨迹记录装置原理第二示意图。
23.图3为本实用新型的定位单元原理示意图。
24.上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
25.1-定位单元，2-门禁系统，3-第一网络通信模块，4-bim数据纠偏节点，5-蓝牙数据纠偏节点，6-图像数据纠偏节点，7-轨迹记录节点，101-数据采集传感模块，102-第二网络通信模块，103-身份验证模块，104-数据处理器，105-蓝牙模块，106-图像采集模块，107-供电模块，108-显示模块，101a-加速度传感器，102b-陀螺仪，103c-磁力计，104d-气压计。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
27.实施例
28.如图1至图3所示，本实施例提供了一种基于bim的轨迹记录装置，包括定位单元1、第一网络通信模块3、bim数据纠偏节点4、轨迹记录节点7，其中，定位单元1包括数据采集传感模块101、数据处理器104、身份验证模块103、第二网络通信模块102、供电模块107，bim数据纠偏节点4预先录有bim数据，本实施例中的bim是指建筑信息模型，是building information modeling的缩写，bim技术是指创建并利用数字化模型对建筑工程的设计、建造和运行维护全过程进行管理和优化的技术，它是随着计算机硬件和软件的进步而建立起来的多维、精确、可视化工程建造技术，是传统的二维设计建造方式向多维数字化设计建造转变的革命性技术，bim技术当前应用较为广泛，本实施例采用bim技术生成bim数据，并置于bim数据纠偏节点4中，通过将从定位单元1获取的定位数据与bim数据进行对比从而达到纠偏的作用。本实施例中，数据处理器104用于处理数据采集传感模块各个传感器采集的数据，身份验证模块103与门禁系统2采用无线通信连接，主要用于验证人员信息，轨迹记录节点7作为储存单元，主要记录纠偏处理后的人员轨迹信息，同时可用于储存从数据采集传感模块101获取的纠偏前定位信息，作为参考分析使用。在本实施例中，首先通过身份验证模块103验证通过门禁系统2的人员信息并将人员信息挂接于预先录有人员信息的轨迹记录节点7，数据采集传感模块101将采集到的定位信息依次通过第二网络通信模块102和第一网络通信模块3传送至bim数据纠偏节点4，通过对比实现了纠偏处理，最后将纠偏后的定位数据储存到轨迹记录节点7中，整个轨迹记录装置构造简单，装置制成成本较低，而且整个定位数据传输路径和储存都比较简洁，进一步降低了实施及维护成本，同时通过设置bim数据纠偏节点4，实现了更精准的定位。
29.在本实施例中，定位单元2设有与数据处理器104连接的用于记录各定位单元1之间位置关系的蓝牙模块105，bim数据纠偏节点4和轨迹记录节点7之间设有与第一网络通信模块3连接的蓝牙数据纠偏节点5，通过设置蓝牙模块105和蓝牙数据纠偏节点5，在bim数据纠偏节点4纠偏的基础上，增加了对定位单元1之间的距离监测进行轨迹的纠偏，减少累计误差。
30.在本实施例中，定位单元1设有与数据处理器104连接的用于记录各定位单元1位置图像的的图像采集模块106，蓝牙数据纠偏节点5和轨迹记录节点7之间设有与第一网络通信模块3连接的图像数据纠偏节点6，通过设置图像采集模块106和图像数据纠偏节点6，在蓝牙数据纠偏节点5的基础上，进一步引入图像数据进行纠偏，从而实现了更精准的定位。
31.在本实施例中，定位单元1设有与数据处理器104连接的用于记录各定位单元1位
置图像的的图像采集模块106，bim数据纠偏节点4和轨迹记录节点7之间设有与第一网络通信模块3连接的图像数据纠偏节点6，通过设置图像采集模块106和图像数据纠偏节点6，在bim数据纠偏节点4纠偏的基础上，进一步引入图像数据进行纠偏，从而实现了更精准的定位。
32.在本实施例中，定位单元1设有与数据处理器104连接的用于记录各定位单元1之间位置关系的蓝牙模块105，图像数据纠偏节点6和轨迹记录节点7之间设有与第一网络通信模块3连接的蓝牙数据纠偏节点5，通过设置蓝牙模块105和蓝牙数据纠偏节点5，在图像数据纠偏节点6纠偏的基础上，增加了对定位单元1之间的距离监测进行轨迹的纠偏，减少累计误差。
33.在本实施例中，数据采集传感模块101通过设置加速度传感器101a、陀螺仪101b、磁力计101c、气压计101d，感知人员在行进过程中的加速度、角速度、磁力和压力等数据，从而为纠偏处理获得了基础定位数据。
34.在本实施例中，通过设置显示模块108，可以对供电模块107电量以及当前定位人员信息进行直观显示。
35.本实用新型使用时，通过在目标人员身上安置定位单元1，该定位单元1包括数据采集传感模块101、数据处理器104、身份验证模块103、第二网络通信模块102、供电模块107，其中，身份验证模块103与外界门禁系统2采用无线通信连接，用于验证通过门禁系统2的人员信息并将人员信息挂接于预先录有人员信息的轨迹记录节点7，进而开始记录人员轨迹信息，数据采集传感模块101将采集到的人员定位信息通过第一网络通信模块3传送至预先录有bim数据的bim数据纠偏节点4，bim数据纠偏节点4将从定位单元1获取的定位数据与bim数据进行对比纠偏处理，而后将纠偏处理的定位数据储存到轨迹记录节点7，另通过在定位单元1上增设蓝牙模块105采集各定位单元1之间位置信息以及增设图像采集模块106采集定位单元1位置图像信息，本实用新型轨迹记录装置构造简单，装置制成及实施维护成本较低，通过设置bim数据纠偏节点4、蓝牙数据纠偏节点5、图像数据纠偏节点6进行纠偏处理，实现了更精准的定位
36.上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。