CN110361987A - 一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法 - Google Patents
一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110361987A CN110361987A CN201910727959.8A CN201910727959A CN110361987A CN 110361987 A CN110361987 A CN 110361987A CN 201910727959 A CN201910727959 A CN 201910727959A CN 110361987 A CN110361987 A CN 110361987A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electromechanical equipment
- expression
- operating status
- equipment
- race
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000005662 electromechanics Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
- G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,包括以下步骤:步骤(1).在BIM模型中增加机电设备的多工态族分类,步骤(2).约定机电设备的模拟仿真表达方式,步骤(3).在BIM模型数据中,对所涉及的设备和工态进行唯一编号,步骤(4).从ISCS系统中,接收并转换机电设备的监测信号,步骤(5).调用与机电设备编号的模型数据,更新三维视图,本发明可广泛应用于机电设备的在线状态监测、远程故障报警诊断和资产管理、人员培训等场景,达到直观呈现、强化提示的效果,有效降低人员使用管理系统的难度,并更易于与其他应用系统集成。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术应用技术领域,具体为一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法。
背景技术
BIM(Building Information Modeling)技术是Autodesk公司在2002年提出,用以帮助实现建筑信息的集成,从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结,各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中,使得设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作,有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型,大大提高了建筑工程的信息集成化程度,从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
ISCS是用于城市轨道交通的综合监控系统,简称“综合监控系统(IntegratedSupervisory Control System,)”,是用于轨道交通行业的SCADA系统,主要由计算机、网络设备和大型SCADA软件平台构成,覆盖全线运营工点(控制中心、车站、车辆基地),通过开放接口与各专业自动化系统进行信息交互,构建线路运营实时信息共享实现固定机电设备监控、远程调度及各专业的协调调度功能。其中深度集成的子系统有:电力监控系统(PSCADA)、环境与设备监控系统(BAS)、火灾报警系统(FAS)、屏蔽门系统(PSD),可互联的子系统有:信号系统(SIG)、自动售检票系统(AFC)、闭路电视系统(CCTV)、广播系统(PA)、门禁系统(ACS)、乘客信息系统(PIS)、时钟系统(CLK)。
随着BIM技术应用从建设期逐渐推进至运行期,在实际的应用中发现,在运维阶段,设计建设阶段既有的BIM资源一般难以直接利用,而ISCS系统产生的监控信息因过于专业化,既不直观也很难为其他系统直接引用。在城市轨道交通的运维管理中,一般会考虑建设以BIM模型数据为载体的三维仿真运维管理系统,在实现机电设备实时运行状态模拟时,建立机电设备模型与监控信号两者之间的关联、同步并最终直观表达,是一个非常关键的技术问题。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,包括以下步骤:
步骤(1).在BIM模型中增加机电设备的多工态族分类,为动态模拟仿真,首先要依据各类机电设备的工作状态,在BIM模型中增加动态族分类和相应的属性,以形成机电设备运行状态模拟仿真系统的基础;
步骤(2).约定机电设备的模拟仿真表达方式,为了强化实用效果,采用仿真表达、强化表达和辅助表达的组合方式来动态模拟机电设备的运行状态;
步骤(3).在BIM模型数据中,对所涉及的设备和工态进行唯一编号,为了匹配并作最终表达,需要在族属性中对ISCS的监测信号位与工态进行唯一编号和对应;并对设备进行唯一编码标识,以区别同一型号的不同设备实例;
步骤(4).从ISCS系统中,接收并转换机电设备的监测信号,ISCS中的机电设备信号,经过滤剔除未配置、未变化的监测项,后传入机电设备运行状态模拟仿真系统;
步骤(5).调用与机电设备编号的模型数据,更新三维视图,按照BIM模型数据中的多模、形变和移位信息,结合ISCS机电设备信号,以仿真、强化和辅助表达方式,最终完成机电设备动态模拟运行三维视图的更新变化。
所述步骤(1)中根据不同运行模式下的外观形态变化,各种设备的动态族归纳分为多模、形变和位移三类,并按照下述规则处理:多模,针对外观形态变化较大或变换复杂的部件,如门禁系统的开闭,增加一个或多个不同的族文件;形变,针对外观形态仅改变尺寸、颜色的部件,如指示灯,增加一个或多个尺寸或颜色等的参数变量;移位,针对外观形态以转动、移动、偏转方式变换的部件,如轴流风机,增加一个或多个旋转轴、移动轨迹,偏转方向等的参数变量。
所述步骤(2)中仿真表达:直接表达出机电设备运行状态的外观形态;强化表达:通过声音、闪烁、特效和局部放大窗口等方式,多用于强化表达机电设备运行故障状态;辅助表达:通过数字仪表板、文字指示牌等方式,辅助表达机电设备无法或难以直观表达的状态信息,如数量、速度、故障类型。
所述步骤(4)中在接收到机电设备信号后,首先按位匹配到具体设备,并通过前述族中编号及描述进行监测量的匹配,然后通过预配置的监测量偏移、系数、映射进行转换。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明可广泛应用于机电设备的在线状态监测、远程故障报警诊断和资产管理、人员培训等场景,达到直观呈现、强化提示的效果,有效降低人员使用管理系统的难度,并更易于与其他应用系统集成。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明,在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以两个元件内部的连通。
如图1所示,一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,包括以下步骤:
步骤(1).在BIM模型中增加机电设备的多工态族分类,为动态模拟仿真,首先要依据各类机电设备的工作状态,在BIM模型中增加动态族分类和相应的属性,以形成机电设备运行状态模拟仿真系统的基础;根据不同运行模式下的外观形态变化,各种设备的动态族归纳分为多模、形变和位移三类,并按照下述规则处理:多模,针对外观形态变化较大或变换复杂的部件,如门禁系统的开闭,增加一个或多个不同的族文件;形变,针对外观形态仅改变尺寸、颜色的部件,如指示灯,增加一个或多个尺寸或颜色等的参数变量;移位,针对外观形态以转动、移动、偏转方式变换的部件,如轴流风机,增加一个或多个旋转轴、移动轨迹,偏转方向等的参数变量。
步骤(2).约定机电设备的模拟仿真表达方式,为了强化实用效果,采用仿真表达、强化表达和辅助表达的组合方式来动态模拟机电设备的运行状态;仿真表达:直接表达出机电设备运行状态的外观形态;强化表达:通过声音、闪烁、特效和局部放大窗口等方式,多用于强化表达机电设备运行故障状态;辅助表达:通过数字仪表板、文字指示牌等方式,辅助表达机电设备无法或难以直观表达的状态信息,如数量、速度、故障类型。
步骤(3).在BIM模型数据中,对所涉及的设备和工态进行唯一编号,为了匹配并作最终表达,需要在族属性中对ISCS的监测信号位与工态进行唯一编号和对应;并对设备进行唯一编码标识,以区别同一型号的不同设备实例;
步骤(4).从ISCS系统中,接收并转换机电设备的监测信号,ISCS中的机电设备信号,经过滤剔除未配置、未变化的监测项,后传入机电设备运行状态模拟仿真系统;在接收到机电设备信号后,首先按位匹配到具体设备,并通过前述族中编号及描述进行监测量的匹配,然后通过预配置的监测量偏移、系数、映射进行转换。
步骤(5).调用与机电设备编号的模型数据,更新三维视图,按照BIM模型数据中的多模、形变和移位信息,结合ISCS机电设备信号,以仿真、强化和辅助表达方式,最终完成机电设备动态模拟运行三维视图的更新变化。
本发明中数字量的监测值,对应设备运行模式、开闭信号、故障信号等离散值(Discrete),如环控设备制冷通风模式、门禁系统的开闭等;此类监测值在三维中通过1)切换不同模态的族模型来表达,如运转或停运状态的手扶电梯;2)通过指示灯的明灭、颜色指示,如信号设备;3)通过叠加虚拟指示标牌的形式表达;4)对于子系统故障或设备整体重大故障可以以整体变色、闪烁、声音报警等形式表达。
模拟量的监测值,对应设备的电流、电压、频率、功耗、转速、温度监测等连续值(Continuous),如风机转速、电机温度、泵房液位等;此类监测值在三维中通过1)以族模型的仪表盘或LED指示屏来模拟表达和展示;2)转速、移动、偏转等以对构件部件变换的方式模拟,并叠加动态效果表达;3)通过叠加虚拟指示标牌的形式表达。
本发明可以在既有BIM设计模型的基础上通过少量的信息补充和配置工作,完成机电设备的BIM模型与ISCS信号关联映射,进行三维可视化的机电设备运行状态模拟仿真,由此可广泛应用于机电设备的在线状态监测、远程故障报警诊断和资产管理、人员培训等场景,达到直观呈现、强化提示的效果,有效降低人员使用管理系统的难度,并更易于与其他应用系统集成。具有广泛的适应性,可用于市政隧道、综合管廊及轨道交通等大型基础建设设施,并可推广至厂矿及智能楼宇等应用场景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤(1).在BIM模型中增加机电设备的多工态族分类,为动态模拟仿真,首先要依据各类机电设备的工作状态,在BIM模型中增加动态族分类和相应的属性,以形成机电设备运行状态模拟仿真系统的基础;
步骤(2).约定机电设备的模拟仿真表达方式,为了强化实用效果,采用仿真表达、强化表达和辅助表达的组合方式来动态模拟机电设备的运行状态;
步骤(3).在BIM模型数据中,对所涉及的设备和工态进行唯一编号,为了匹配并作最终表达,需要在族属性中对ISCS的监测信号位与工态进行唯一编号和对应;并对设备进行唯一编码标识,以区别同一型号的不同设备实例;
步骤(4).从ISCS系统中,接收并转换机电设备的监测信号,ISCS中的机电设备信号,经过滤剔除未配置、未变化的监测项,后传入机电设备运行状态模拟仿真系统;
步骤(5).调用与机电设备编号的模型数据,更新三维视图,按照BIM模型数据中的多模、形变和移位信息,结合ISCS机电设备信号,以仿真、强化和辅助表达方式,最终完成机电设备动态模拟运行三维视图的更新变化。
2.根据权利要求1所述的一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,其特征在于:所述步骤(1)中根据不同运行模式下的外观形态变化,各种设备的动态族归纳分为多模、形变和位移三类,并按照下述规则处理:多模,针对外观形态变化较大或变换复杂的部件,如门禁系统的开闭,增加一个或多个不同的族文件;形变,针对外观形态仅改变尺寸、颜色的部件,如指示灯,增加一个或多个尺寸或颜色等的参数变量;移位,针对外观形态以转动、移动、偏转方式变换的部件,如轴流风机,增加一个或多个旋转轴、移动轨迹,偏转方向等的参数变量。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,其特征在于:所述步骤(2)中仿真表达:直接表达出机电设备运行状态的外观形态;强化表达:通过声音、闪烁、特效和局部放大窗口等方式,多用于强化表达机电设备运行故障状态;辅助表达:通过数字仪表板、文字指示牌等方式,辅助表达机电设备无法或难以直观表达的状态信息,如数量、速度、故障类型。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,其特征在于:所述步骤(4)中在接收到机电设备信号后,首先按位匹配到具体设备,并通过前述族中编号及描述进行监测量的匹配,然后通过预配置的监测量偏移、系数、映射进行转换。
5.根据权利要求3所述的一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法,其特征在于:所述步骤(4)中在接收到机电设备信号后,首先按位匹配到具体设备,并通过前述族中编号及描述进行监测量的匹配,然后通过预配置的监测量偏移、系数、映射进行转换。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910727959.8A CN110361987A (zh) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | 一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910727959.8A CN110361987A (zh) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | 一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110361987A true CN110361987A (zh) | 2019-10-22 |
Family
ID=68222162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910727959.8A Pending CN110361987A (zh) | 2019-08-08 | 2019-08-08 | 一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110361987A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111623830A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-04 | 深圳技术大学 | 一种机电设备运行状态的监测方法、装置及系统 |
CN112800498A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-05-14 | 中广电广播电影电视设计研究院 | 一种广播电视及网络视听新媒体播出智能设计方法及系统 |
CN113221218A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-06 | 中国中材国际工程股份有限公司 | 一种基于bim技术的工厂数字化的设计方法 |
CN115600280A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-13 | 中国建筑第八工程局有限公司(Cn) | 用于机电工程的bim技术应用方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105512730A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-04-20 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于bim模型的数据中心运维系统 |
CN107015547A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-04 | 成都智建新业建筑设计咨询有限公司 | 运用bim技术对建筑内机电设备进行维护和监控的系统 |
CN107016628A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-04 | 四川云图瑞科技有限公司 | 基于bim技术的机电设备维护和管理方法 |
CN109080664A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-25 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 基于三维结构的地铁站实时监控方法及应急处理预演方法 |
CN109117531A (zh) * | 2018-07-27 | 2019-01-01 | 武汉虹信技术服务有限责任公司 | 一种基于bim模型的建筑设备运维巡检方法和系统 |
-
2019
- 2019-08-08 CN CN201910727959.8A patent/CN110361987A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105512730A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-04-20 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于bim模型的数据中心运维系统 |
CN107016628A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-04 | 四川云图瑞科技有限公司 | 基于bim技术的机电设备维护和管理方法 |
CN107015547A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-08-04 | 成都智建新业建筑设计咨询有限公司 | 运用bim技术对建筑内机电设备进行维护和监控的系统 |
CN109117531A (zh) * | 2018-07-27 | 2019-01-01 | 武汉虹信技术服务有限责任公司 | 一种基于bim模型的建筑设备运维巡检方法和系统 |
CN109080664A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-25 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 基于三维结构的地铁站实时监控方法及应急处理预演方法 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111623830A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-09-04 | 深圳技术大学 | 一种机电设备运行状态的监测方法、装置及系统 |
CN112800498A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-05-14 | 中广电广播电影电视设计研究院 | 一种广播电视及网络视听新媒体播出智能设计方法及系统 |
CN113221218A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-06 | 中国中材国际工程股份有限公司 | 一种基于bim技术的工厂数字化的设计方法 |
CN113221218B (zh) * | 2021-05-08 | 2022-07-01 | 中国中材国际工程股份有限公司 | 一种基于bim技术的工厂数字化的设计方法 |
CN115600280A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-13 | 中国建筑第八工程局有限公司(Cn) | 用于机电工程的bim技术应用方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110361987A (zh) | 一种基于建筑信息模型的机电设备运行状态模拟仿真方法 | |
CN107729065B (zh) | 一种三维监控的方法以及系统 | |
CN107483253A (zh) | 一种基于三维vr的数据中心机房运营管理系统 | |
CN104656459B (zh) | 一种大型起重机监控管理及仿真系统 | |
US20040059442A1 (en) | Systems and methods for designing, simulating and analyzing transportation systems | |
CN107330078B (zh) | 一种基于3dgis+bim的路网运营机电设备交互控制平台及方法 | |
CN109978409A (zh) | 一种多工程企业级智慧工地区块链管理方法 | |
CN109460834A (zh) | 建筑运维管理系统及其管理方法 | |
CN108446889A (zh) | 一种施工现场与施工进度平台的交互方法 | |
CN115454057A (zh) | 一种煤矿机器人群数字孪生智能管控建模系统与方法 | |
CN112037337A (zh) | 商场三维数字化应急预案演练系统及方法 | |
CN106202839A (zh) | 一种面向数字矿山的虚拟监控系统及方法 | |
CN108876082A (zh) | 一种基于bim的建筑施工现场应急救援管理系统及方法 | |
CN109657396A (zh) | 一种基于bim技术的可视化电子沙盘实现方法和系统 | |
CN115257785B (zh) | 一种自动驾驶数据集制作方法及系统 | |
CN113077606A (zh) | 一种用于变电站施工中的电子围栏预警方法 | |
CN107239631A (zh) | Bim模块化建模方法及bim模块化建模系统 | |
CN106407580B (zh) | 基于脚本的规则检测遥控闭锁方法 | |
CN117523121A (zh) | 一种三维数字孪生化城市楼宇综合管理系统 | |
CN116976120A (zh) | 一种智能汽车信息物理系统运行场景定义方法 | |
CN107808042A (zh) | 建筑信息模型技术的lod500模型实现方法 | |
CN113409462A (zh) | 一种基于3dgis和bim技术的市政工程施工安全控制方法及系统 | |
CN110992489B (zh) | 一种适用于变电站运维管理的三维模型构建方法 | |
CN114863075A (zh) | 基于多传感器的消防疏散路径规划方法、装置、设备 | |
CN117610283A (zh) | 一种城市数智化底座平台 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191022 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |