CN110044310B - 一种基于bim的建筑设计装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM的建筑设计装置,包括分别电连接显示单元、输入单元和控制开关的中央处理器,控制开关电连接供电电源;中央处理器电连接有通信模块一,通信模块一分别与运动单元、实体造型单元和可靠性检测单元信号连接;运动单元包括与通信模块一信号连接的通信模块二,通信模块二电连接控制模块一,控制模块一分别电连接运动执行单元、信息采集单元、全息投影装置和GPS定位模块;实体造型单元包括与通信模块一信号连接的通信模块三,通信模块三电连接控制模块二,控制模块二电连接建模单元;可靠性检测单元包括与通信模块一信号连接的通信模块四,通信模块四电连接控制模块三,控制模块三电连接全仿真环境试验台。
Description
技术领域
本发明属于建筑设计辅助用品技术领域,具体是一种基于BIM的建筑设计装置。
背景技术
目前,建筑上应用BIM进行设计十分广泛,现有手段对BIM的应用主要是在电脑上进行设计建模与展示,但是,还存在以下缺点和不足:
1、不能够在系统上直接和周边环境结合,进行适应性设计;
2、展示不够直观;
3、没有可靠性验证环节,与实际使用环境脱节。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种基于BIM的建筑设计装置,以便解决上述的技术问题。
本发明的技术方案是:
一种基于BIM的建筑设计装置,包括用于图像处理和虚拟建模的中央处理器,所述中央处理器分别电连接显示单元、输入单元和控制开关,所述控制开关电连接供电电源;所述中央处理器还电连接有通信模块一,所述通信模块一分别与运动单元、实体造型单元和可靠性检测单元信号连接;所述运动单元包括与通信模块一信号连接的通信模块二,所述通信模块二搭载在运动执行单元上,所述运动执行单元上还设置有控制模块一、信息采集单元、全息投影装置和GPS定位模块,所述通信模块二电连接有控制模块一,所述控制模块一分别电连接运动执行单元、信息采集单元、全息投影装置和GPS定位模块;所述实体造型单元包括与通信模块一信号连接的通信模块三,所述通信模块三电连接控制模块二,所述控制模块二电连接建模单元;所述可靠性检测单元包括与通信模块一信号连接的通信模块四,所述通信模块四电连接控制模块三,所述控制模块三电连接用于模拟产生各种极端环境的全仿真环境试验台。
优选的,所述运动执行单元采用飞行器、遥控小车和AGV的其中一种。
优选的,所述信息采集单元包括用于采集目的地周边环境的图像采集装置和用于周边人流量采集的红外传感器。
优选的,所述通信模块一、通信模块二、通信模块三和通信模块四是蓝牙、WIFI、2G、3G或者4G的其中一种。
优选的,所述建模单元是3D打印机。
优选的,所述全仿真环境试验台包括设置在地面的减震和隔震装置,所述减震和隔震装置的上方设置有全方位地震模拟单元,所述全方位地震模拟单元上方设置有回转工作台,所述回转工作台的周边设置有隔离罩,所述隔离罩上均布有多个送风装置,所述送风装置与隔离罩固定连接,所述隔离罩上还设置有降雨单元,所述降雨单元通过连接装置与隔离罩固定,所述回转工作台的周边还设置有雨水回收单元,所述雨水回收单元与蓄水箱连通。
优选的,所述全仿真环境试验台还包括设置在各个测量点的变形监测单元,所述变形监测单元与控制模块三电连接。
优选的,所述降雨单元包括与连接装置固定的喷头,所述喷头与回转工作台之间的夹角通过连接装置可调,所述喷头通过连接管与蓄水箱内的水泵连通。
与现有技术相比,本发明提供的一种基于BIM的建筑设计装置的有益效果是:
1、本装置可以利用运动单元,到达实际设计施工的目的地,采集目的地周边的环境信息,将有效信息反馈给中央处理器,中央处理器利用采集到的环境信息进行数据分析和立体环境复原型建模,创建出实际设计施工的建筑真实的环境,作为虚拟建模设计的场景,有利于进行环境适宜性设计,使得设计出的建筑与外界环境融合性提高,而不是常规意义上的独栋建筑设计,和周边建筑的融入感差,同时,运动单元上搭载的全息投影装置可以提供立体成像,让人们对所获取的影像信息更加直观;
2、本装置在虚拟建模完成后,可以将虚拟建模的建筑进行分层,然后利用实体造型单元进行输出,建造出微缩的模型,供展览和外观形象评价,展示直观;
3、本装置可以利用微缩的模型进行可靠性验证,使得建造出的建筑与实际使用环境紧密结合,符合实际使用条件和设计的标准;
4、本装置可以实现远程的信息采集,完成虚拟建模和展示,并可对设计的建筑产品进行有效性验证,实现对不符合项的参数修改,使得设计——验证——设计的过程成为一个闭环项,实用性强,值得推广。
附图说明
图1为本发明的系统结构的示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于BIM的建筑设计装置,下面结合图1的结构示意图,对本发明进行说明。
实施例1
如图1所示,本发明提供的一种基于BIM的建筑设计装置,包括用于图像处理和虚拟建模的中央处理器,所述中央处理器分别电连接显示单元、输入单元和控制开关,所述控制开关电连接供电电源;所述中央处理器还电连接有通信模块一,所述通信模块一分别与运动单元、实体造型单元和可靠性检测单元信号连接。
具体地,所述中央处理器是高通骁龙智能芯片821或者MSM8996Pro中的其中一个。
具体地,显示单元为液晶显示屏,型号优选为LXB-L15E或者HT17E12-200的其中一个。
具体地,输入单元为键盘。
所述运动单元包括与通信模块一信号连接的通信模块二,所述通信模块二搭载在运动执行单元上,所述运动执行单元上还设置有控制模块一、信息采集单元、全息投影装置和GPS定位模块,所述通信模块二电连接有控制模块一,所述控制模块一分别电连接运动执行单元、信息采集单元、全息投影装置和GPS定位模块。
具体地,运动执行单元采用飞行器、遥控小车和AGV的其中一种。
具体地,信息采集单元包括用于采集目的地周边环境的图像采集装置和用于周边人流量采集的红外传感器。
其中,图像采集装置采用视频头H307。
其中,所述全息投影装置是3D全息投影广告机Z1。
其中,GPS定位模块优选型号为MTK2503D。
所述实体造型单元包括与通信模块一信号连接的通信模块三,所述通信模块三电连接控制模块二,所述控制模块二电连接建模单元。
其中,建模单元采用3D打印机。
所述可靠性检测单元包括与通信模块一信号连接的通信模块四,所述通信模块四电连接控制模块三,所述控制模块三电连接用于模拟产生各种极端环境的全仿真环境试验台。
具体地,所述通信模块一、通信模块二、通信模块三和通信模块四是蓝牙、WIFI、2G、3G或者4G的其中一种。
作为本实施例的进一步优选方案,所述全仿真环境试验台包括设置在地面的减震和隔震装置,所述减震和隔震装置的上方设置有全方位地震模拟单元,所述全方位地震模拟单元上方设置有回转工作台,所述回转工作台的周边设置有隔离罩,所述隔离罩上均布有多个送风装置,所述送风装置与隔离罩固定连接,所述隔离罩上还设置有降雨单元,所述降雨单元通过连接装置与隔离罩固定,所述回转工作台的周边还设置有雨水回收单元,所述雨水回收单元与蓄水箱连通。
作为本实施例的进一步优选方案,所述全仿真环境试验台还包括设置在各个测量点的变形监测单元,所述变形监测单元与控制模块三电连接。
具体地,所述变形监测单元优选为多个不同类型的传感器,可以定量检测待测物的变形量或者位移量。
作为本实施例的进一步优选方案,所述降雨单元包括与连接装置固定的喷头,所述喷头与回转工作台之间的夹角通过连接装置可调,所述喷头通过连接管与蓄水箱内的水泵连通。
其中,中央处理器,用于接收输入单元的指令和信息,进行相应处理后,将相应的指令和信息流经由显示单元进行显示,还用于实时接收通信模块一转发来的信息,并进行相应处理后,将相应的指令和信息流经由通信模块一发送给给其他各通信模块。
其中,全息投影装置,用于实时接收控制模块一发送的全息投影信息,并进行全息成像。
其中,运动执行单元,用于携带全息投影装置、信息采集单元和GPS定位模块达到目标地点;运动执行单元上还可以搭载各种传感器,传感器将检测到的信息传送给控制模块一。
其中,信息采集单元采用智能的图像采集装置,用于对周围环境进行录像或者拍照并实时发送给控制模块一,经控制模块一初步处理后,通过通信模块二将信息传送给通信模块一,通信模块一将信息同步的上传给中央处理器,使中央处理器得到虚拟场景构建用成像素材。
其中,当运动执行单元是飞行器时,中央处理器还用于实时接收飞行器发来的运动参数信息包含目的地,飞行高度,飞行时间,飞行状态,中央处理器发送控制信息给飞行器的动力设备执行相应的指令。
其中,中央处理器还发送信息给运动单元上的控制模块一,控制模块一发送成像信息给全息投影装置进行成像。
具体的,飞行器包含现有的无人机技术,使用中可以根据指令飞行,进行图像信息和视频信息的采集。
其中,通信模块一、通信模块二、通信模块三和通信模块四,用于实现信息的收发,实现信息流的交换;其可以采用无线数据传输单元来实现,用无线随身WIFI、2G、3G、4G网络来实现信息的传输。
本发明提供的一种基于BIM的建筑设计装置,使用中,用户可以利用输入单元来发布相应的指令或者实现信息的交互,并利用显示单元来显示各种信息来和用户实现信息共享,中央处理器发出控制指令给运动单元,然后启动运动执行单元,运动执行单元根据用户的指令信息进行动作,运动执行单元上搭载的图像采集装置可以实现目的地视角角度范围内的图像信息的采集,然后将视角角度范围内的图像信息传送给中央处理器进行处理和存储,生成建筑目标地的周边虚拟场景,方便建造师在虚拟场景内利用BIM进行建筑设计,提高建筑设计与环境的整体协调性。中央处理器还可以发送控制指令给运动单元的控制模块一,利用全息投影装置将虚拟建模好的立体建筑模型结合周围环境一起以全息投影的方式显示出来。建造好虚拟模型之后,建造师可以利用中央处理器发布相应的指令给实体造型单元,利用建模单元实现3D建筑模型的整体制作,或者在BIM软件中拆分后,在建模单元内实现3D建筑模型的单独构件的打印制作,然后再装配成整体结构。可靠性检测单元用于实现建筑的承载能力检测,检测建筑的坚固程度,方便实现其结构优化和改进。全仿真环境试验台上,可以将地震,台风、暴雨等极端天气的情况进行再现,全部加载在设计好的建筑模型上,以检测设计好的建筑的承载能力,建筑模型上设置有多个不同类型的传感器,可以定量检测变形量或者位移量,快速发现建筑结构的薄弱环节,方便结构设计师进行结构的优化。
本发明提供的一种基于BIM的建筑设计装置,可以利用运动单元,到达实际设计施工的目的地,采集目的地周边的环境信息,将有效信息反馈给中央处理器,中央处理器利用采集到的环境信息进行数据分析和立体环境复原型建模,创建出实际设计施工的建筑真实的环境,作为虚拟建模设计的场景,有利于进行环境适宜性设计,使得设计出的建筑与外界环境融合性提高,而不是常规意义上的独栋建筑设计,和周边建筑的融入感差,同时,运动单元上搭载的全息投影装置可以提供立体成像,让人们对所获取的影像信息更加直观;本装置在虚拟建模完成后,可以将虚拟建模的建筑进行分层,然后利用实体造型单元进行输出,建造出微缩的模型,供展览和外观形象评价,展示直观;本装置可以利用微缩的模型进行可靠性验证,使得建造出的建筑与实际使用环境紧密结合,符合实际使用条件和设计的标准;本装置可以实现远程的信息采集,完成虚拟建模和展示,并可对设计的建筑产品进行有效性验证,实现对不符合项的参数修改,使得设计——验证——设计的过程成为一个闭环项,实用性强,值得推广。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于BIM的建筑设计装置,其特征在于,包括用于图像处理和虚拟建模的中央处理器,所述中央处理器分别电连接显示单元、输入单元和控制开关,所述控制开关电连接供电电源;所述中央处理器还电连接有通信模块一,所述通信模块一分别与运动单元、实体造型单元和可靠性检测单元信号连接;
所述运动单元包括与通信模块一信号连接的通信模块二,所述通信模块二搭载在运动执行单元上,所述运动执行单元上还设置有控制模块一、信息采集单元、全息投影装置和GPS定位模块,所述通信模块二电连接有控制模块一,所述控制模块一分别电连接运动执行单元、信息采集单元、全息投影装置和GPS定位模块;
所述实体造型单元包括与通信模块一信号连接的通信模块三,所述通信模块三电连接控制模块二,所述控制模块二电连接建模单元;
所述可靠性检测单元包括与通信模块一信号连接的通信模块四,所述通信模块四电连接控制模块三,所述控制模块三电连接用于模拟产生各种极端环境的全仿真环境试验台;
使用中,用户利用输入单元发布相应的指令或者实现信息的交互,并利用显示单元来显示各种信息来和用户实现信息共享,中央处理器发出控制指令给运动单元,然后启动运动执行单元,运动执行单元根据用户的指令信息进行动作,运动执行单元上搭载的图像采集装置可以实现目的地视角角度范围内的图像信息的采集,然后将视角角度范围内的图像信息传送给中央处理器进行处理和存储,生成建筑目标地的周边虚拟场景,方便建造师在虚拟场景内利用BIM进行建筑设计;
建造好虚拟模型之后,建造师利用中央处理器发布相应的指令给实体造型单元,实体造型单元用于实现3D建筑模型的整体制作,实现3D建筑模型的整体制作包括以下步骤:
在BIM软件中将3D建筑模型的结构拆分为单独构件后,在建模单元内实现3D建筑模型的单独构件的打印制作,然后再将单独构件装配成3D建筑模型;
将3D建筑模型放入可靠性检测单元进行建筑的承载能力检测,定量检测建筑的变形量或者位移量,快速发现建筑结构的薄弱环节,方便结构设计师进行结构的优化;
优化设计完成后,再次返回到实现3D建筑模型的整体制作步骤依次执行,直至达到设计指标结束。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑设计装置,其特征在于,所述运动执行单元采用飞行器、遥控小车和AGV的其中一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑设计装置,其特征在于,所述信息采集单元包括用于采集目的地周边环境的图像采集装置和用于周边人流量采集的红外传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑设计装置,其特征在于,所述通信模块一、通信模块二、通信模块三和通信模块四是蓝牙、WIFI、2G、3G或者4G的其中一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑设计装置,其特征在于,所述建模单元是3D打印机。
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑设计装置,其特征在于,所述全仿真环境试验台包括设置在地面的减震和隔震装置,所述减震和隔震装置的上方设置有全方位地震模拟单元,所述全方位地震模拟单元上方设置有回转工作台,所述回转工作台的周边设置有隔离罩,所述隔离罩上均布有多个送风装置,所述送风装置与隔离罩固定连接,所述隔离罩上还设置有降雨单元,所述降雨单元通过连接装置与隔离罩固定,所述回转工作台的周边还设置有雨水回收单元,所述雨水回收单元与蓄水箱连通。
7.根据权利要求6所述的一种基于BIM的建筑设计装置,其特征在于,所述全仿真环境试验台还包括设置在各个测量点的变形监测单元,所述变形监测单元与控制模块三电连接。
8.根据权利要求6所述的一种基于BIM的建筑设计装置,其特征在于,所述降雨单元包括与连接装置固定的喷头,所述喷头与回转工作台之间的夹角通过连接装置可调,所述喷头通过连接管与蓄水箱内的水泵连通。
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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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GR01 | Patent grant | ||
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