近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)诮ㄖ问缴系膶徝酪蟛粩嗵嵘?，各?lèi)復(fù)雜造型建筑體應(yīng)運(yùn)而生。其中建筑幕墻鋁單板在幕墻中大量用于復(fù)雜異形的表現(xiàn)，需要采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地?cái)?shù)據(jù)信息，結(jié)合設(shè)計(jì)方案與加工工藝深化落地。這一形勢(shì)發(fā)展使得可靠且高效的測(cè)量手段顯得尤為重要。

       重慶新西亞鋁業(yè)集團(tuán)總結(jié)長(zhǎng)期以來(lái)的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合測(cè)量行業(yè)與裝備制造的前沿科學(xué)技術(shù)，提出運(yùn)用無(wú)人機(jī)貼近攝影測(cè)量技術(shù)于鋁幕墻行業(yè)的方案。

貼近攝影測(cè)量

       貼近攝影測(cè)量是航測(cè)科學(xué)發(fā)展形成的一個(gè)新興子類(lèi)學(xué)科，其基于現(xiàn)階段我國(guó)領(lǐng)先的無(wú)人機(jī)技術(shù)所帶來(lái)的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形科學(xué)和測(cè)量控制學(xué)技術(shù)，可利用攝影影像在計(jì)算機(jī)端進(jìn)行較高精度逆向建模。相比于現(xiàn)有的測(cè)量手段，其具有高自由度、高性價(jià)比和高效率，且精度可控的優(yōu)勢(shì)。

       我司鋁科技事業(yè)部自2024年以來(lái)，投入精力與物力對(duì)這一技術(shù)在幕墻領(lǐng)域的運(yùn)用可行性開(kāi)展探索研究，經(jīng)過(guò)多次實(shí)測(cè)案例的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)總結(jié)，開(kāi)創(chuàng)性地將這一技術(shù)運(yùn)用于幕墻結(jié)構(gòu)主體測(cè)量復(fù)核中，為幕墻裝飾項(xiàng)目落地施工與后續(xù)鋁板材料加工制造提供了可靠且高效的實(shí)測(cè)信息保障。

項(xiàng)目運(yùn)用案例

       2024年末，我司鋁科技事業(yè)部將這一技術(shù)正式運(yùn)用到實(shí)際項(xiàng)目中，并結(jié)合激光全站儀測(cè)量數(shù)據(jù)比對(duì)驗(yàn)證精度，最終實(shí)現(xiàn)了較高精度地還原現(xiàn)場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)信息，并為后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)施工與材料組織提供了極大的助力。

       本項(xiàng)目為某市城區(qū)重建跨河大橋，橋上部主體鋼結(jié)構(gòu)需全部使用鋁單板包裹裝飾，同時(shí)建設(shè)單位要求務(wù)必在春節(jié)前完成全部裝飾安裝工作，迎接返鄉(xiāng)高峰期人員的到來(lái)。我司在承接這一任務(wù)時(shí)橋梁鋼結(jié)構(gòu)主體還未施工完成，需要在測(cè)量深化階段同步龍骨施工與材料制作。

圖1，還在吊裝施工中的現(xiàn)場(chǎng)橋體鋼結(jié)構(gòu)

       由于項(xiàng)目任務(wù)時(shí)間緊急，為了避免測(cè)量過(guò)程中的遺漏等原因造成的返工，我們采取了激光全站儀測(cè)量鋼拱輪廓，選取其中部分點(diǎn)位作為控制點(diǎn)來(lái)開(kāi)展貼近攝影測(cè)量。從前期布置坐標(biāo)系控制點(diǎn)，到后續(xù)完成無(wú)人機(jī)自主拍攝，整個(gè)工作流程僅耗時(shí)一天，共獲取近百個(gè)測(cè)量點(diǎn)和1700多張攝影圖像。

圖2，測(cè)量過(guò)程中布設(shè)的控制點(diǎn)標(biāo)志

       在取得相關(guān)測(cè)量信息后，通過(guò)專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，將全站儀測(cè)量坐標(biāo)系與攝影圖像生成的逆向模型整合到一個(gè)模型中，用以計(jì)算驗(yàn)證成果模型測(cè)量精度。

圖3，逆向模型與控制點(diǎn)

       經(jīng)過(guò)軟件自動(dòng)計(jì)算得出的數(shù)據(jù)，攝影測(cè)量生成的模型與全站儀測(cè)量控制點(diǎn)之間最大誤差不到0.015米，用于前期龍骨和面板放樣深化完全可行。

圖4，各控制點(diǎn)與全站儀測(cè)量數(shù)據(jù)偏差

       在獲取了可靠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景三維模型后，我們又將其轉(zhuǎn)換為點(diǎn)云模型導(dǎo)入專業(yè)的幕墻建模軟件，開(kāi)展進(jìn)一步的深化工作。期間通過(guò)直觀的三維模型，發(fā)現(xiàn)了因場(chǎng)地限制導(dǎo)致的鋼結(jié)構(gòu)制作偏差，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際形變調(diào)整了原設(shè)計(jì)方案斷面尺寸，并給現(xiàn)場(chǎng)反饋了具體的龍骨制作與控制信息。

圖5，點(diǎn)云模型及其細(xì)節(jié)

圖6，鋼結(jié)構(gòu)垂度與直線偏差

圖7，深化模型

圖8，現(xiàn)場(chǎng)完工

總結(jié)

       經(jīng)過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)踐運(yùn)用，進(jìn)一步證明了貼近攝影測(cè)量完全可以運(yùn)用在異形幕墻項(xiàng)目的前期結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)測(cè)量復(fù)測(cè)，直觀地獲取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)方案偏差，給后續(xù)的生產(chǎn)活動(dòng)提供準(zhǔn)確的參照依據(jù)。將這一技術(shù)與BIM工作流相結(jié)合，打通模型與實(shí)地信息的鏈接方法，更能夠高效地助推幕墻行業(yè)的智能制造。

       創(chuàng)新利用無(wú)人機(jī)成像技術(shù)獲取建模數(shù)據(jù)，是項(xiàng)目實(shí)施中的重要實(shí)踐，對(duì)于推動(dòng)集團(tuán)公司的信息化、數(shù)字化和智能化建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。未來(lái)，我們將進(jìn)一步挖掘無(wú)人機(jī)成像技術(shù)的智能化潛力，使其在鋁幕墻板項(xiàng)目的測(cè)量與設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮更大作用。同時(shí)，持續(xù)推動(dòng)集團(tuán)公司的技術(shù)創(chuàng)新工作提檔升級(jí)，讓智能化技術(shù)為“客戶至上、精準(zhǔn)服務(wù)”的服務(wù)理念賦能增效，創(chuàng)造更多價(jià)值。