建筑施工解决方案

建筑施工解决方案技术说明

RTS机器人全站仪&TX5三维激光扫描仪

目录

RTS机器人全站仪技术说明 .................................................................................................... 3

1．设备用途 ..................................................................................................................... 3 2. 设备优势 ...................................................................................................................... 3 3、设备配置 ..................................................................................................................... 5 4、技术性能指标 ............................................................................................................. 5 5．天宝BIM to Field解决方案 ....................................................................................... 7 TX5三维激光扫描仪技术说明 .............................................................................................. 15

1.设备用途 ...................................................................................................................... 15 2.设备优势 ...................................................................................................................... 16 3.设备配置 ...................................................................................................................... 17 4.技术性能指标 .............................................................................................................. 17 5.规格和参数 .................................................................................................................. 18 6.TRIMBLE TX5 三维激光扫描仪应用案例 ................................................................... 20

RTS机器人全站仪技术说明

1．设备用途

1.1 快速完成测量放样工作，实现施工现场100%无纸作业,单人操作放样。 1.2 施工现场高效管理所有放样的分层数据和点数据，并按照需要创建控制点和作业线。

1.3 竣工检测，检查他人的工作，并在需要时为工程变更创建文档。

2. 设备优势

Trimble Field Link for Structures是专为总承包商设计的施工放样解决方案。随着建筑承包商在施工过程中越来越多的使用VDC（虚拟设计与施工）和BIM（建筑信息建模），Trimble Field Link for Structures将施工放样和现场任务推向了一个新的高度。

BIM的价值必须通过对预先设计的坐标进行应用扩展，才能实现生产率和效益的提升。这也就是为什么总承包商要使用Trimble® Field Link for Structures，将设计的思想带入实际的施工现场中。基于任务的工作流，可视化的视图和优化信息显示的用户界面设计，Trimble Field Link提升了现场放样能力。除了在指定放样任务中体现的多种优势之外，Trimble Field link还增加了具体放样效率的报告途径，可以将日常的现场作业及现场存在的RFIs（信息请求）进行文档化。

2.1 外业平板电脑

Trimble外业平板电脑专为恶劣的施工现场条件而设计，它是一款坚固耐用的平板电脑，可以承受日常施工工作中的各种异常情况。产品达到了严格的军用标准IP65，可以抗跌落、震动以及潮湿，同时防尘防水。产品屏幕使用了7寸彩色Gorilla® Glass显示屏，其可抗划伤且耐冲击，并且使用了最新的双重技术系统，可以大大加强户外工作时在阳光下的可读效果。无论施工现场的阳光有多么明亮，或有直射眩光，Trimble外业平板电脑仍然清晰可读。多点触摸、可手势控制的触摸屏允许用户直接通过手指、手写笔或者电容式手套进行点击平移和缩放。

2.2 TRIMBLE FIELD LINK针对结构的放样软件

充分利用了Trimble平板电脑的处理器、Windows 7操作系统和多点触摸功能，Trimble放样软件专为您开展工作而设计。该软件的核心功能包括：

 可以导入带放样点的2D和3D文件，方便地进行现场放样  可视化的放样视图，包括列表、2D图形或3D模型

 可创建和查看按照日常的放样总结和放样误差组成的放样报告  可直观地连接和设置Trimble机器人全站仪 2.3 Trimble Field Link软件

 作为具体工作流程的一部分，通过使用CAD创建放样点解决方案，您可轻松

地将设计文件导出并导入到Trimble Field Link软件。

 此功能能够让您的外业团队轻松地完成点放样，并可减少误差和最大化提升

工作效率。

 基于工作流将将内业连接到Trimble Field Link放样软件，可获得更高的

效率  可以在常用BIM软件创建的3D模型中查看并执行外业放样流程

 查看由内业定义的放样点属性，例如：生产商、构件类型和尺寸等

 在放样过程中可采集放样点的放样误差，并可导出到内业使用的BIM软件中。  可在CAD中创建设计点位置，例如：终点、中点、弧/园、端点、插入点和交

叉点。

2.4 外业的3D工作数据

 3D可视化，并可在3D环境中进行现场点的放样，例如：墙壁穿透点、吊架

位置点、电缆桥架点和突出点  通过模型的查看功能，可轻松地切换图层和背景清楚地查看问题区域

 将设计文件导入到Trimble Field Link 软件，外业人员可以在顶层设计文

件中轻松地创建放样点。 2.5 直观的放样接口

 放样点列表可以帮助外业人员轻松地跳过不需要放样的放样点

 用户可定制放样视图，视图可为全屏模式、列表模式、2D视图和3D视图。  放样模式\"Bullseye\"视图可以在棱镜靠近放样点时显示水平和垂直误差 2.6 Trimble VISION视频控制

 对于现有的Trimble RTS773 和RTS873，通过安装于Trimble外业平板电脑上

的Trimble Field Link软件传输回来的实时视频，用户可实现远端的查看、控制和测量。

 Trimble Field Link软件能够显示精确的设计文件和现场影像，包含点和线

的任务数据可以显示在影像上面。

2.7真正的单人解决方案

Trimble机器人全站仪可提供连续的测量信息，实现设计数据的精确放样。在施工现场，您可以在一个便利的、具有良好视野的位置上设置全站仪，可对距离3000米内（距离棱镜）的位置进行测量。除此此外，在危险或者难以到达的位置点，您可通过免棱镜方式对距离800米内的位置进行测量。

3、设备配置

主 机 序号 1 每台仪器配置 备 注 仪 器 型 号 RTS机器人全站仪 单位 台 数量 1 序号 1 2 3 4 5 6 7 注：

配 置 件 名 称 电池 充电器 数据传输电缆 360°梭镜 主机脚架 Tablet 手簿 对中杆 单位 块 个 根 个 副 台 根 数量 2 1 1 1 1 1 1 主机及配件均为原厂原装正品。 4、技术性能指标

4.1 角度测量精度

水平 垂直

3＂ 2＂

4.2 距离测量精度

棱镜模式 标准

2mm+2ppm±(0.006ft+2ppm)

追踪 5mm+2ppm±(0.016ft+2ppm)

可对误差要求3mm精度的目标进行定位校核。 无棱镜模式（漫反射表面） 标准 追踪

3mm+2ppm± (0.01ft+2ppm) 10mm+2ppm±

(0.032ft+2ppm)

4.3、测距范围

单棱镜测距范围

3000m (9800 ft) >120m (394 ft) >150m (492 ft) 1.5m (4.9 ft)

Kodak灰度卡（18%）条件下低反射模式测距范围 Kodak灰度卡（90%）条件下低反射模式测距范围 最短测距范围 4.4、电台通信

2.4GHz 105°/秒

4.5、主机旋转速度 4.6、主机旋转机构

磁悬浮驱动，具有自动追踪、自动锁定目标功能

4.7、Trimble VISION™

空间成像传感器可视化工具，影像、测点同步显示；点击影像，主机自动照准。 4.8、电源

单块电池续航时间＞5h 4.9、手簿规格参数 操作系统 处理器 内存 存储

Windows 7 专业版（32位）

Dual Core 1.6GHz Intel Atom N2600 Cedar跟踪处理器 4G

128G固态硬盘

强光可读、顶级电容触摸屏

2.4GHZ无线电台、蓝牙、Wi-Fi 802.11 b/g/n

3.5mm音频插头、USB(2个)、HDMI、GPS天线、电源接口 Autofocus 5MP camera with flash（photo＆video） IP65

显示屏 无线通讯 连接 相机

防护等级

4.10、手簿功能：

手簿能支持DWG、DXF文件的导入导出 手簿能支持DWG、DXF显示、直接放线 手簿能支持影像照准测点

手簿能支持现场测点连线，方便CAD出图

手簿能支持现场数据放样误差、现场影像等报告自动输出

系统配有相关抓点软件，可以对BIM模型、CAD文件进行自动批量抓点操作 手簿续航时间＞20h

5．天宝BIM to Field解决方案

美国天宝公司建筑部门推出的BIM to Field解决方案（以下简称本方案）可帮助承包商全面掌握现场的项目进程。本方案集作业现场要素测绘、现场施工准备、基建放样、土方计量、结构放样、混凝土放样、MEP放样以及QA/QC评估管理、现场视频监测、现场扫描、建立现状模型与BIM模型比对、碰撞分析、优化净空，优化管线排布方案、进行施工交底、施工模拟等功能于一身，融会贯通了完整的施工过程与信息管理流程，能够提高施工质量，三维可视化功能再加上时间维度，达到随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。

本方案还可通过无线数据传输功能实现办公室与作业现场间的互联，实时更新所有施工设计，视频作业（天宝专利的TRIMBLE VISION 技术），全程监控及确认放样作业进程，并即时解决可能出现的技术疑问，确保各项资产管理的高效性和最大收益。与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，获得更丰富的项目信息，同时也避免了人工操作，手

工计算，记录等过程中差错率较高的缺陷。

本方案主要由三部分软硬件构成：

一、TRIMBLE 建筑机器人全站仪+LM80手簿 标准配置 TRIMBLE 建筑机器人全站仪+ Tablet 平板电脑 高级配置

TRIMBLE 建筑机器人全站仪+LM80手簿

Trimble LM80手持控制器搭配TRIMBLE 建筑机器人全站仪作业，操作极为便捷，实现施工现场100%无线作业，一个人一天即可完成成百上千个放样点的放样工作；施工现场高效管理所有放样的分层数据和点数据，并按照需要创建控制点和作业线；竣工检测，检查他人的工作，并在需要时为工程变更创建文档。 Trimble LM80手持控制器主要用于基于cad二维显示的放样工作，设计坚固可承受在高1米的高度多次跌落，可淹没在水中或在水中清洗，胜任恶劣的施工作业现场条件。

TRIMBLE Tablet 平板电脑可以显示BIM模型，用来展示、检查、放样；配合搭载TRIMBLE VISION技术的RTS建筑机器人全站仪，可以在触摸屏上对作业对象完成测量放样等工作，仪器自动照准目标，手指点向哪里，就能获取相应的数据。

TRIMBLE Tablet 平板电脑支持三维数据，所有的结构点，红色放样点都能很好的体现。一目了然。

施工现场应用，将设计BIM”搬”到地面：

BIM to Field 施工放样应用示意图

1、控制点联测，建立施工点

TRIMBLE RTS建筑机器人全站仪可以让您身处作业现场任何安全位置，700米范围内指挥机器人全站仪工作，并可在800米半径范围内借助无反射测距功能完成测量作业。RTS测距精度：3mm+2ppm，测量距离：棱镜模式3000米、免棱镜模式800米，测角度精度2-3秒完全满足工地各类控制点联测，建立施工基准。

设备安装位置--施工环境时常变化的工地、无标准三脚架的墙体

2、TRIMBLE VISION技术----一张图片胜过千言万语

天宝专利的TRIMBLE VISION 技术---Trimble空间成像传感器强大的可视化工作方式。Trimble VISION™的设计是为了改善数据采集和前线测量人员交付数据的时效，从外业测量到办公室决策，体现在整个工作流程中。采用控制器屏幕亮丽的实时活动图像，用户可用点击屏幕方式快速容易地识别和捕获相关数据。Trimble VISION可提供实时参考，显示已经完成和仍需进行的工作。TrimbleVISION视觉文件工具还通过提供真实可视的相关文字数据，为各种业务和各种客户担当助手。

TRIMBLE Tablet 平板电脑工作界面（现场影像和实际放线位置同步显示）

3、数据分层显示，图像化指导放样 可从DXF文档直接建立放样点 ，增加蓝图背景功能：例如点和线的编辑和输入 ，根据图层来选择点进行放样。以图形的方式显示目前测站、棱镜和放样点三者之间的关系，并指出前进方向和距离，快速准确找到放样点

图形化指导放样

4、开挖线

从参考位置放样所有线， 不需要标线、经纬仪。不必在每条控制线上设置仪器，工作更快、更易于使用。

放样开挖线案例 ：传统方式，3 天 3 人； 使用Trimble 放样， 2-4 小时、1 人 ，节省了： 2.5 天时间, 8.5 人次/每天

开挖线放线案例

5、混凝土模板和地脚螺栓

只要在您能轻松看到放样区域的地方安置全站仪，测量两个已知点，开始放

样所有开挖线、柱线、混凝土模板和地脚螺栓。此外，LM80的图形界面使得创建和定桩放样点非常简单。通过参考任意两个已知点从任何位置放样复杂混凝土模板或地脚螺栓。 应用软件使这个过程即使是对新用户来说也非常简单，使放样更直接、更高效。

工作案例：放样650米墙，60根墩柱和60个地脚螺栓 传统方式需要20 工人 (整个放样组超过一周的放样)；采用Trimble 放样， 1 工人(1天放样)完成；节约了， 5 天, 19 个工人 。

放样650米墙，60根墩柱和60个地脚螺栓案例

6、质量检测，放样误差报告 ，更新BIM模型

LM80自动采集实际建造数据 ，能够使现场环境被准确测量，出具放样误差报告，并可以以实际建造数据去更新设计BIM模型，为下一步工作提供精准数据。

TRIMBLE 放样误差报告

采集实际建造数据更新BIM模型

7、MEP放样

轻松放样点，线，弧 ，任意选择你想选择的放样点，各种强大的计算功能，度身订造的MEP放样模块。在地面往楼底或屋底进行开孔或悬挂点进行放样时，可以使用机械人免棱镜的功能， 全站仪配有红色激光直接投放所在的位置， 无 需把放样点从地面转射至顶部。

MEP放样示意

二、TRIMBLE TPC软件

使用天宝TPC软件可以从CAD文件或者3D BIM模型轻松创建放样点、数据分层、并导出文件到LM80手簿或者TRIMBLE Tablet 平板电脑中进行图形化引导方式指导现场放样作业，落实三维设计精确施工。

TPC数据处理流程

TX5三维激光扫描仪技术说明

1.设备用途

3D激光扫描仪是用于复杂测量和建档的高速三维扫描仪。采用激光技术，只需数分钟即可产生复杂环境和几何结构的详细三维图像。配有触摸操作屏，用于控制扫描功能和参数。最终的图像是由数百万彩色点的点云组成，可用来对现有环境进行数字化再现。

Trimble3D 激光扫描仪采用最高效的三维数据文档制作方法，适合房屋建筑、开挖体积、建筑外立面和结构变形、犯罪现场、事故细节、产品几何结构、工厂、工艺装置等。超小的尺寸和重量以及触摸界面，使用便捷，与常规扫描器相比可节省高达50%扫描时间。

2.设备优势

世界上最快的三维大空间激光扫描仪，天宝TX5扫描议是一个面向广泛扫描应用的革命性多功能三维扫描解决案。紧凑而且轻便的设计提供了无以伦比的移动性，提升了外业生产率。直观易用的机上操作界面能让新用户快速上手。 2.1、便携移动性

天宝TX5是市场上最小巧最轻便的扫描仪。大小仅有24厘米 x 20厘米 x 10厘米，重量仅有5.0公斤。非常便于在复杂的环境下移动和安置。轻小的运输箱让用户尽享方便、安全和经济的运输便利。其附带的锂电池可供运行５个小时，并且可以在运行中充电。它还带有遥控选项，可供用户通过WLAN无限局域网来遥控仪器启动、停止、查看或下载扫描结果。 2.2、带内置彩色相机的高速扫描

天宝TX5高速扫描议能够以976,000点每秒和最高120米的测程进行测量。系统还集成了彩色相机可提供高达７千万像素的无视差彩色叠加。最终结果是以千百万次测量得到的精细的照片级三维彩色影像。提供给用户用于那些需要细节和颜色的BIM（建筑信息模型）、建筑、结构变形、工业设施、文化遗产、保险损失和事故调查的一个记录现状的优秀解决方案。 2.3、易于使用

简明清晰的触摸屏使得天宝TX5的操作非常简单。几个必要的操作如设置扫描参数、管理成果项目非常直观和易于学习。这大大减少了操作时间并让新用户对扫描操作胸有成竹。既小巧又便携的天宝TX5是真正可以融入到您的业务里的最易用的扫描仪。 2.4、自动化感应器

天宝TX5具备自动化感应器可以帮助配准扫描并且使得在外业可以仅使用最少量的目标。系统内置有电子罗盘可以把方位数据关联到扫描上，内置的双轴补偿器可以使每一个扫描都关联水平信息。内置的高度计提供的高度信息可以关联高度并区分扫描位置，例如同一个建筑里的不同楼层。

2.5、数据管理

天宝TX5的数据保存在SD卡上，可以方便而又安全地传输到电脑上。数据用SCENE软件处理和配准，可以无缝地导入到天宝RealWorks软件上，以产生最终成果，例如检测结果、测量结果或三维模型。数据也可以传输到三维CAD软件包，提供给第三方BIM软件。

3.设备配置

主 机 序号 1 每台仪器配置 备 注 仪 器 型 号 TX5三维激光扫描仪主机 单位 台 数量 1 序号 1 2 3 4 5 6 7 注： 配 置 件 名 称 电源线+适配器 锂电池 存储卡盒 SD卡读卡器 单位 块 个 根 个 副 台 根 数量 1 1 1 1 1 1 1 主机及配件均为原厂原装正品。 激光防护眼镜 Trimble SCENE软件CD 32G SD卡

4.技术性能指标

以每秒最大976,000点的速率可扫描最长为503英尺（153米）的文档。四种速度：97.6万点/秒；48.8万点/秒；24.4万点/秒；12.2万点/秒。 三维虚拟重现---------生成由三维测量点组成的逼真虚拟现实图像 速度控制---------------可按应用场合调节速度和扫描质量 高精确度---------------25米内的系统距离误差不大于±2mm 视野范围大------------水平 360º 和垂直 305º

模块化设计------------便于系统升级和维护的可拆卸封装模块

无线可操作性---------独立的网络服务器；可以把数据记录到 32GB 的内部硬盘

上；可通过 iPod® 触摸笔或大多数无线PDA进行控制 携带方便---------------业界最小、最轻的激光扫描仪，与同类产品相比，重量轻四

倍，体积小五倍。并且所有扫描图像都存储在一个SD卡中，从而可将数据简便、安全地传送到 PC。 集成彩色照相机，可实现零视差自动颜色叠加，进行照片般逼真的三维扫描。 电源单元（选件）---小型内置电池，每次使用平均可保持5小时运行时间 通用快速固定独立作业---------可固定到测量三脚架上。

优点

●三维全景记录：适合大空间记录、部件质量控制和逆向工程；

●准确、快速：其毫米级精度及其976000个点/秒决定了准确、高效的测量； ●经济性：卓越的性价比使每一个扫描项目都很经济； ●便捷：紧凑式设计和触摸界面；

5.规格和参数

5.1技术规格

测距单元

可视范围：153.49m (503.58英尺)

TX5：在低环境光线和正入射到90%反射面上的条件下为0.6 米–120米室内或室外，

TX5：正入射到>10%不光滑反射面上时为0.6米–20米 测量速度：122,000 / 244,000 / 488,000 / 976,000个点/秒 测距误差2：10米和25米时为±2mm，每个均在90%和10%反射率时 测距噪声3：

10米时－ 原始数据：90%反射率时为 0.6mm | 10%反射率时为1.2mm 10米时－ 噪声压缩4：90%反射率时为0.3mm | 10%反射率时为0.6mm 25米时－ 原始数据：90%反射率时为0.95mm | 10%反射率时为2.2mm 25米时－ 噪声压缩4：90%反射率时为0.5mm | 10%反射率时为1.1mm 折射单元 垂直视野：305° 水平视野：360°

垂直步长：0.009° （360°含40,960 三维像素） 水平步长：0.009° （360°含40,960 三维像素） 最大垂直扫描速度：5,820rpm或97Hz

激光（光发送器） 激光（光发射器） 激光功率（cw Ø）：20mW 波长：905nm

光束发散性：典型值0.16mrad （0.009°） 出射光直径：3.8mm，圆形

数据处理和控制

数据储存：包括SD、SDHC™、SDXC™；32GB卡 扫描仪控制：通过触摸屏显示 彩色单元

分辨率：最高7千万像素色彩 动态彩色特性：自动亮度适应

5.2物理参数

电源电压：19V（外接电源），14.4V （内置电池） 功耗：分别为40W和80W（在电池充电的同时） 电池持续使用时间：最长5小时 环境温度：5° - 40°C 湿度：无冷凝

电缆连接器：位于扫描仪底座上 重量：5.0kg

尺寸：240×200×100mm 维护标定：每年一次 无视差：是

双轴倾斜传感器：准确度 0.015°；测量范围 ±5

6.TRIMBLE TX5 三维激光扫描仪应用案例

BIM----建筑信息模型，首先要有模型，目前在施工阶段的模型的建立方式有两种。一是从设计的BIM模型直接导进施工阶段相关软件，实现设计阶段BIM模型的有效利用，不需要重新建模。但是由于设计阶段的BIM软件与施工阶段

的BIM软件不尽相同，BIM从设计阶段到施工阶段的转化，本身就是一个动态的过程，这时候有些设计BIM无法直接用于施工进行施工指导，就需要利用最新的TRIMBLE TX5 三维激光扫描仪快速对工作现场进行扫描，获取精确到毫米的现场建造数据逆向建立现状建造模型，用于补充和完善设计BIM模型，从而满足施工要求；甚至现状建造模型直接与设计BIM模型比对、进行碰撞分析、优化净空，优化管线排布方案、进行施工交底、施工模拟等等工作。

Field to BIM 现场测绘对设计BIM的补充和完善

TRIMBLE TX5应用案例

1、钢构模型现场数据采集更新设计BIM模型，指导外装饰板设计、下料、安装。

扫描区域图像 三维点云量测辅助BIM设计

2、上海中心某层风管实际建造模型和BIM碰撞检测

现场扫描

3,深圳太平金融中心MEP管线与设计BIM 模型的对比

太平金融中心某层点云模型与设计BIM模型叠加对比

由扫描点云生成实际建造模型

实际建造模型和设计BIM碰撞检测