CN108595818B - 一种基于bim和云服务的装配式建筑管理方法及系统 - Google Patents
一种基于bim和云服务的装配式建筑管理方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法及系统，首先建立BIM模型并进行装配式建筑设计优化；其次，通过大数据云平台开发，将设计数据、生产数据与BIM模型进行链接；然后，通过管理模块将相关预警数据输入平台中，并与BIM模型联动；实现现场管理与BIM模型链接，通过BIM模型准确定位并收集装配信息；以及基于上述方法的管理系统；本发明基于BIM和大数据云平台，利用BIM信息化模型与云平台功能，在实时监测的过程中，使装配式建筑深化设计更加高效、准确，利用信息化手段，实现施工绿色、节能、高效的方法，推进装配式建筑深化设计的精度和质量，提高装配式建筑施工的管理效率。
Description
技术领域
本发明涉及管理系统技术领域，具体为一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法及系统。
背景技术
BIM技术是将工程建筑的内外部结构以三维模型的形式进行表达，并将与工程建筑相关的设计信息、施工信息、运维信息都附着在模型上进行管理，可实现对工程数据、工程对象的全生命周期完整描述。由于BIM模型信息丰富的特性，使得BIM模型的加载交互对硬件设备的要求较高，传统三维制图软件中BIM模型的交互和显示效率低下，严重影响和制约了BIM技术的发展和应用。
特别在水电工程建设领域，由于水电工程建筑物建设周期长、建筑物种类多、规模大，使得采集和存储建筑物工作性态的监测BIM包含海量异构数据，对于大型水电工程，监测仪器种类及数量非常多，采用传统的方法和三维软件，交互效率低下，用户体验差。
综合上述技术方案和现实存在的问题，以及结合目前被广泛应用的技术方案，还存在的主要缺陷主要体现在以下几个方面：首先，非装配式建筑能源消耗大、不够环保；其次，不基于BIM的深化设计存在较多的设计缺陷，而且数据之间的优化需要大量的监测数据和复杂的算法；最后，现有的施工技术及管理效率低，不能达到设计需求的高效和快速响应的目的。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法及系统，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法，包括如下步骤：
步骤100、建立BIM模型；
步骤200、进行装配式建筑设计优化；
步骤300、通过大数据云平台开发，将设计数据、生产数据与BIM模型进行链接；
步骤400、通过管理模块将相关预警数据输入平台中，并与BIM模型联动；
步骤500、实现现场管理与BIM模型链接，通过BIM模型准确定位并收集装配信息。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤100中，建立BIM模型的具体方法为：
步骤101、定位监测仪器，并且以监测仪器的位置坐标建立骨架模型；
步骤102、通过监测仪器获取监测属性，将监测属性填充到骨架模型中组成BIM模型，并且将位置坐标信息和监测属性作为BIM模型的自身属性；
步骤103、将BIM模型的自身属性文本信息保存并发送保存至数据库中。
作为本发明一种优选的技术方案，所述监测属性包括仪器类型、仪器型号、仪器厂家、监测原理、监测用途和仪器参数。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤200中，进行装配式建筑设计优化的具体步骤为：
步骤201、在已经建立的BIM模型中，将设计数据根据属性填充的结果进行初步的填充；
步骤202、将设计数据进行三维BIM模型的立体演示，根据BIM真实三维模型的架构进行设计数据的立体验证和校正；
步骤203、在进行立体验证和校正之后，选取设计数据中的若干个关联点进行BIM模型的耦合；
步骤204、根据数据验证、校正和耦合的结果对设计数据进行缺陷修正和优化。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤300中，将生产数据实时传输至大数据云平台，并且经过大数据云平台进行数据的耦合，将符合条件的数据或者发生变化的数据接入BIM模型，而在BIM模型中，将设计数据按照BIM模型的自身属性进行属性填充。
作为本发明一种优选的技术方案，生产数据耦合的具体步骤如下所述：
步骤301、对生产实时产生的数据进行校准和误差消除；
步骤302、通过大数据平台将已经上传的实时数据进行归类，并且将具有直接耦合关系的数据进行关联，得到初级的直接耦合关系；
步骤303、将没有直接耦合关系进行归类演算，并且将各类数据进行演算后的结果进行关联，得到初级的间接耦合关系；
步骤304、对初级的直接耦合关系和初级的间接耦合关系均进行相关系数的验证，当相关系数大于设定的阈值时，认为生产数据为真实有效的生产数据，否则，认为生产数据为故障数据，进行故障维护。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤400中，在管理模块实时接入生产数据，并且同时接入设计数据，另外，在管理模块中设定预警数据，通过管理模块对实时产生的生产数据和设计数据进行判断，当两者之间的数据差异大于预警数据时，则发出报警，并且在BIM模型中根据自身属性警示关联区域。
作为本发明一种优选的技术方案，在步骤500中，现场管理与BIM模型链接的具体步骤为：
步骤501、在设置监测仪器的相应位置上设置现场警示装置；
步骤502、根据BIM模型中相应监测仪器关联的区域划定警示区域；
步骤503、将现场警示装置与监测仪器的属性进行关联，将BIM模型中的动态数据传递至现场警示装置中。
另外，本发明还提供了一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理系统，包括监测仪器、BIM数据库、BIM图库管理模块和大数据云平台，所述监测仪器产生各种监测数据，并且将其自身的位置坐标和监测信息传输至BIM数据库进行存储，所述BIM图库管理模块通过BIM数据库中的数据建立BIM骨架模型，并填充监测属性，所述监测仪器将产生的生产数据实时传输至大数据云平台，所述大数据云平台对实时数据进行耦合，并且通过管理模块对生产数据和设计数据进行对比，通过设定的预警数据进行监控，并对超出预警数据范围的数据进行警示，同时在BIM模型对关联区域进行警示。
作为本发明一种优选的技术方案，还包括现场警示装置，对应的现场警示装置与监测仪器一一对应，所述现场警示装置与监测仪器的属性进行关联，将BIM模型中的动态数据传递至现场。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于BIM和大数据云平台，利用BIM信息化模型与云平台功能，在实时监测的过程中，使装配式建筑深化设计更加高效、准确，利用信息化手段，实现施工绿色、节能、高效的方法，推进装配式建筑深化设计的精度和质量，提高装配式建筑施工的管理效率。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法，包括如下步骤：
步骤100、建立BIM模型。
步骤200、进行装配式建筑设计优化。
通过建立的BIM模型对设计进行优化，并且在建模的过程中，着重优化其不协调的问题。
其中，在步骤100中，建立BIM模型的具体方法为：
步骤101、定位监测仪器，并且以监测仪器的位置坐标建立骨架模型；
步骤102、通过监测仪器获取监测属性，将监测属性填充到骨架模型中组成BIM模型，并且将位置坐标信息和监测属性作为BIM模型的自身属性；
步骤103、将BIM模型的自身属性文本信息保存并发送保存至数据库中。
其中，所述监测属性包括仪器类型、仪器型号、仪器厂家、监测原理、监测用途和仪器参数。
另外，在设计数据的优化中，具体步骤为：
步骤201、在已经建立的BIM模型中，将设计数据根据属性填充的结果进行初步的填充；
步骤202、将设计数据进行三维BIM模型的立体演示，根据BIM真实三维模型的架构进行设计数据的立体验证和校正；
步骤203、在进行立体验证和校正之后，选取设计数据中的若干个关联点进行BIM模型的耦合；
步骤204、根据数据验证、校正和耦合的结果对设计数据进行缺陷修正和优化。
在上述步骤中，耦合的具体原理和操作将于后述的原理和操作类似，因此，将在后文中进行综合性的补充和说明。
步骤300、通过大数据云平台开发，将设计数据、生产数据与BIM模型进行链接。
在上述中，将生产数据实时传输至大数据云平台，并且经过大数据云平台进行数据的耦合，将符合条件的数据或者发生变化的数据接入BIM模型，而在BIM模型中，将设计数据按照BIM模型的自身属性进行属性填充。
生产数据耦合的具体步骤如下所述：
步骤301、对生产实时产生的数据进行校准和误差消除；
步骤302、通过大数据平台将已经上传的实时数据进行归类，并且将具有直接耦合关系的数据进行关联，得到初级的直接耦合关系；
步骤303、将没有直接耦合关系进行归类演算，并且将各类数据进行演算后的结果进行关联，得到初级的间接耦合关系；
步骤304、对初级的直接耦合关系和初级的间接耦合关系均进行相关系数的验证，当相关系数大于设定的阈值时，认为生产数据为真实有效的生产数据，否则，认为生产数据为故障数据，进行故障维护。
在本技术方案中，多处均进行了相关数据的耦合，为了更好的说明本技术方案的工作原理，将就数据耦合进行进一步的说明：
数据耦合本质上是指两个模块之间有调用关系，传递的是简单的数据值，相当于高级语言的值传递，数据耦合联系简单，耦合度低，独立性好。在设计和评价数据耦合的过程中，需要遵从一个重要原则是:尽可能降低模块间的耦合度，从而提高模块的独立性。模块间的耦合度越低，表明模块间的联结越少，模块的独立性越好，模块间相互影响就越小，模块的运行就很少受到其他模块运行的影响，模块的修改、维护工作也不会影响其他模块，耦合度低的模块结构设计，系统的复杂性降低，系统易于理解，易于修改与维护。
在上述理解中，可以这么理解：当数据耦合性好，各个数据之间具有强烈的关联关系，只要处于关联系统中的任何数据发生异常，往往就能够立刻体现在其它的数据上，而且在装配式的建筑模型中，每一个数据均是相互关联的，也就是说各个数据之间的耦合性好，这也是在本技术方案中能够通过数据耦合来实现验证和校正的原因。当具体的某个数据发生异常时，在经过耦合计算时，该数据与其它数据就不能发生正常的耦合，而且该耦合关系可以很明显的体现在数据关联性上，也就是相关系数上，当该数据与其它数据的耦合关系不能满足设定的阈值时，表面该数据是存在问题的，需要进行相应的维护。
步骤400、通过管理模块将相关预警数据输入平台中，并与BIM模型联动。
在步骤400中，在管理模块实时接入生产数据，并且同时接入设计数据，另外，在管理模块中设定预警数据，通过管理模块对实时产生的生产数据和设计数据进行判断，当两者之间的数据差异大于预警数据时，则发出报警，并且在BIM模型中根据自身属性警示关联区域。
步骤500、实现现场管理与BIM模型链接，通过BIM模型准确定位并收集装配信息。
在步骤500中，现场管理与BIM模型链接的具体步骤为：
步骤501、在设置监测仪器的相应位置上设置现场警示装置；
步骤502、根据BIM模型中相应监测仪器关联的区域划定警示区域；
步骤503、将现场警示装置与监测仪器的属性进行关联，将BIM模型中的动态数据传递至现场警示装置中。
另外，本发明还提供了一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理系统，包括监测仪器、BIM数据库、BIM图库管理模块和大数据云平台，所述监测仪器产生各种监测数据，并且将其自身的位置坐标和监测信息传输至BIM数据库进行存储，所述BIM图库管理模块通过BIM数据库中的数据建立BIM骨架模型，并填充监测属性，所述监测仪器将产生的生产数据实时传输至大数据云平台，所述大数据云平台对实时数据进行耦合，并且通过管理模块对生产数据和设计数据进行对比，通过设定的预警数据进行监控，并对超出预警数据范围的数据进行警示，同时在BIM模型对关联区域进行警示。
在上述系统中，还包括现场警示装置，对应的现场警示装置与监测仪器一一对应，所述现场警示装置与监测仪器的属性进行关联，将BIM模型中的动态数据传递至现场。
在本技术方案中，能够在监测的过程中通过数据的耦合关系来实现自检和验证，从而减少繁杂验证算法的计算，降低模型的计算时间，从而提高模型和现场之间的相应速度，而且能够降低模型的复杂程度，提高数据之间的关联性和准确性，保证了实时监测的高效和稳定
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100、建立BIM模型；
步骤200、进行装配式建筑设计优化，进行装配式建筑设计优化的具体步骤为：
步骤201、在已经建立的BIM模型中，将设计数据根据属性填充的结果进行初步的填充；
步骤202、将设计数据进行三维BIM模型的立体演示，根据BIM真实三维模型的架构进行设计数据的立体验证和校正；
步骤203、在进行立体验证和校正之后，选取设计数据中的若干个关联点进行BIM模型的耦合；
步骤204、根据数据验证、校正和耦合的结果对设计数据进行缺陷修正和优化；
步骤300、通过大数据云平台开发，将设计数据、生产数据与BIM模型进行链接，将生产数据实时传输至大数据云平台，并且经过大数据云平台进行数据的耦合，将符合条件的数据或者发生变化的数据接入BIM模型，而在BIM模型中，将设计数据按照BIM模型的自身属性进行属性填充，生产数据耦合的具体步骤如下所述：
步骤301、对生产实时产生的数据进行校准和误差消除；
步骤302、通过大数据平台将已经上传的实时数据进行归类，并且将具有直接耦合关系的数据进行关联，得到初级的直接耦合关系；
步骤303、将没有直接耦合关系进行归类演算，并且将各类数据进行演算后的结果进行关联，得到初级的间接耦合关系；
步骤304、对初级的直接耦合关系和初级的间接耦合关系均进行相关系数的验证，当相关系数大于设定的阈值时，认为生产数据为真实有效的生产数据，否则，认为生产数据为故障数据，进行故障维护；
步骤400、通过管理模块将相关预警数据输入平台中，并与BIM模型联动；
步骤500、实现现场管理与BIM模型链接，通过BIM模型准确定位并收集装配信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法，其特征在于，在步骤100中，建立BIM模型的具体方法为：
步骤101、定位监测仪器，并且以监测仪器的位置坐标建立骨架模型；
步骤102、通过监测仪器获取监测属性，将监测属性填充到骨架模型中组成BIM模型，并且将位置坐标信息和监测属性作为BIM模型的自身属性；
步骤103、将BIM模型的自身属性文本信息保存并发送保存至数据库中。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法，其特征在于，所述监测属性包括仪器类型、仪器型号、仪器厂家、监测原理、监测用途和仪器参数。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法，其特征在于，在步骤400中，在管理模块实时接入生产数据，并且同时接入设计数据，另外，在管理模块中设定预警数据，通过管理模块对实时产生的生产数据和设计数据进行判断，当两者之间的数据差异大于预警数据时，则发出报警，并且在BIM模型中根据自身属性警示关联区域。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM和云服务的装配式建筑管理方法，其特征在于，在步骤500中，现场管理与BIM模型链接的具体步骤为：
步骤501、在设置监测仪器的相应位置上设置现场警示装置；
步骤502、根据BIM模型中相应监测仪器关联的区域划定警示区域；
步骤503、将现场警示装置与监测仪器的属性进行关联，将BIM模型中的动态数据传递至现场警示装置中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 101599 Huayun Industrial Zone, Miyun District, Beijing Applicant after: AVIC Construction Group Ltd Address before: 101407 China Aviation Construction Group 53, Yan Qi street, Huairou District, Beijing Applicant before: AVIC Construction Group Ltd |
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| GR01 | Patent grant | ||
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