CN110362904A - 基于bim实时施工模型的4d模拟系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，包括：目标建筑物信息采集系统、BIN建模系统、施工进度计划编制系统、模型与进度链接处理系统和4D模拟实时施工模型展示系统。本发明中，通过对目标建筑物的实际施工进度进行信息采集，同时采集施工进度计划数据，并将施工进度计划数据更新到目标建筑物的BIM模型中，实现动态的对目标建筑物施工清理进行三维展示，准确的反应出目标建筑物的实际状态，实现对目标建筑物施工进度、资源、成本及场地信息化、集成化和可视化管理，提高施工效率、缩短工期、节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及实时施工模型的4D模拟系统技术领域，尤其涉及基于BIM实时施工模型的4D模拟系统。
背景技术
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的状态信息，4D技术就是在传统3D打印技术中再加入“时间”变量，不仅包含3D的长、宽和高3个维度，更增加了一个时间维度，使打印出的物体可以随着时间推移在形态结构上自我进行智慧调整，最终自动达到预先设计要求。
目前在建筑施工使用的模型多为3D模型，虽然很好的对建筑结构进行展示，但是无法实时演示建筑施工的进展，使用的灵活性较差，无法实现对目标建筑物施工进度、资源、成本及场地信息进行可视化管理。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，包括：目标建筑物信息采集系统、BIN建模系统、施工进度计划编制系统、模型与进度链接处理系统和4D模拟实时施工模型展示系统；
所述目标建筑物信息采集系统用于采集和录入目标建筑的的信息；
所述BIM建模系统通过目标建筑物信息采集系统进行创建目标建筑的BIM模型；
所述施工进度计划编制系统用于储存目标建筑物的建筑施工进度计划并实现实时对目标建筑物的建筑施工进度计划进行读取；
所述模型与进度链接处理系统根据时间信息将建筑施工进度计划模型构件按次序装配在目标建筑的BIM模型上，即构成4D模拟过程；
所述4D模拟实时施工模型展示系统用于对模型与进度链接处理系统的中目标建筑的BIM模型次序装配的过程实现三维可视化。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述目标建筑物信息采集系统包括视觉数据采集模块、空间数据采集模块和背景数据录入模块；
所述视觉数据采集模块通过照相测量技术实现对目标建筑物的视觉图像信息进行采集；
所述空间数据采集模块通过激光扫描技术实现对目标建筑的三维空间信息进行采集；
所述背景数据录入模块用于工作人员根据实际需要手动录入背景图片信息。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述BIM建模系统包括信息匹配组合模块、参数化调整模块、BIM模型创建模块；
所述信息匹配组合模块用于对目标建筑物信息采集系统中采集的目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行匹配组合；
所述参数化调整模块用于对目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行调整；
BIM模型创建模块根据调整后的目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息通过参数化建模技术创建目标建筑物的BIM模型。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述BIM建模系统还包括BIM模型更新模块；
所述BIM模型更新模块可以根据信息匹配组合模块对目标建筑物的视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行读取并对BIM建模系统现有的目标建筑物BIM模型进行识别，并对目标建筑的BIM建模进行更新，实现采集目标建筑物现场数据实实时更新目标建筑物的BIM模型。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述施工进度计划编制系统包括施工进度计划数据库、进度计划读取模块、进度计划执行模块；
所述施工进度计划数据库用于存储目标建筑物施工进度计划，其中，施工进度计划为根据时间信息设定的目标建筑物施工各个时间段的各个结构和组成构建的施工计划方案；
所述进度计划读取模块用于读取施工进度计划数据库中存储的目标建筑物施工进度计划的各个时间端施工进度信息；
所述进度计划执行模块用于对进度计划读取模块的各个时间端施工进度信息传输到模型与进度链接处理系统中。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述施工进度计划编制系统还包括定时更新模块和手动编辑模块；
所述定时更新模块用于对进度计划读取模块对施工进度计划数据库的读取周期进行控制，可以根据实际施工时间进行调整定时更新模块设定的更新时间；
所述手动编辑模块用于根据实际施工情况的变化对进度计划读取模块读取的施工进度信息进行编辑修改，满足目标建筑物施工调整的需要。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述模型与进度链接处理系统包括BIM模型识别模块、进度信息识别模块、模型构建装配模块；
所述BIM模型识别模块用于对BIM建模系统创建和更新的目标建筑物BIM模型进行读取识别；
所述进度信息识别模块用于对施工进度计划编制系统导入的施工进度计划信息进行读取识别。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述模型构建装配模块根据时间信息将建筑施工进度信息模型构件按次序装配在目标建筑的BIM模型上，实现对目标建筑物的实时施工4D模拟，实现对目标建筑物施工进度、资源、成本及场地信息化、集成化和可视化管理，提高施工效率、缩短工期、节约成本。
有益效果
本发明提供了基于BIM实时施工模型的4D模拟系统。具备以下
有益效果：
(1)：该基于BIM实时施工模型的4D模拟系统通过对目标建筑物的实际施工进度进行信息采集，同时采集施工进度计划数据，并将施工进度计划数据更新到目标建筑物的BIM模型中，实现动态的对目标建筑物施工清理进行三维展示，准确的反应出目标建筑物的实际状态，实现对目标建筑物施工进度、资源、成本及场地信息化、集成化和可视化管理，提高施工效率、缩短工期、节约成本。
(2)：该基于BIM实时施工模型的4D模拟系统通过在施工进度计划编著系统中设有定时更新模块和手动编辑模块，可以根据实际施工的情况对进度计划读取模块对施工进度计划数据库的读取周期进行控制还可以对进度计划读取模块读取的施工进度信息进行编辑修改，从而可以满足实际施工调整的需要，使得该基于BIM实时施工模型的4D模拟系统可操作性强，增强其灵活性，提高基于BIM实时施工模型的4D模拟系统4D模拟与目标建筑物施工清理的贴合度。
(3)：基于BIM实时施工模型的4D模拟系统通过在BIM建模系统中设有BIM更新模块，BIM更新模块可以根据信息匹配组合模块对目标建筑物的视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行读取并对BIM建模系统现有的目标建筑物BIM模型进行识别，并对目标建筑的BIM建模自动进行更新，不需要重新对目标建筑物进行信息采集和创建BIM模型，减低使用成本。
附图说明
图1为本发明提出的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统的整体示意图；
图2为本发明中目标建筑物现象采集系统的示意图；
图3为本发明中目BIM建模系统的示意图；
图4为本发明中施工进度计划编制系统的示意图；
图5为本发明中模型与进度链接处理系统的示意图。
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。
参照图1-5，基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，包括：目标建筑物信息采集系统、BIN建模系统、施工进度计划编制系统、模型与进度链接处理系统和4D模拟实时施工模型展示系统；
目标建筑物信息采集系统用于采集和录入目标建筑的的信息；
BIM建模系统通过目标建筑物信息采集系统进行创建目标建筑的BIM模型；
施工进度计划编制系统用于储存目标建筑物的建筑施工进度计划并实现实时对目标建筑物的建筑施工进度计划进行读取；
模型与进度链接处理系统根据时间信息将建筑施工进度计划模型构件按次序装配在目标建筑的BIM模型上，即构成4D模拟过程；
4D模拟实时施工模型展示系统用于对模型与进度链接处理系统的中目标建筑的BIM模型次序装配的过程实现三维可视化。
目标建筑物信息采集系统包括视觉数据采集模块、空间数据采集模块和背景数据录入模块；
视觉数据采集模块通过照相测量技术实现对目标建筑物的视觉图像信息进行采集；
空间数据采集模块通过激光扫描技术实现对目标建筑的三维空间信息进行采集；
背景数据录入模块用于工作人员根据实际需要手动录入背景图片信息。
BIM建模系统包括信息匹配组合模块、参数化调整模块、BIM模型创建模块；
信息匹配组合模块用于对目标建筑物信息采集系统中采集的目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行匹配组合；
参数化调整模块用于对目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行调整；
BIM模型创建模块根据调整后的目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息通过参数化建模技术创建目标建筑物的BIM模型。
BIM建模系统还包括BIM模型更新模块；
BIM模型更新模块可以根据信息匹配组合模块对目标建筑物的视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行读取并对BIM建模系统现有的目标建筑物BIM模型进行识别，并对目标建筑的BIM建模进行更新，实现采集目标建筑物现场数据实实时更新目标建筑物的BIM模型。
施工进度计划编制系统包括施工进度计划数据库、进度计划读取模块、进度计划执行模块；
施工进度计划数据库用于存储目标建筑物施工进度计划，其中，施工进度计划为根据时间信息设定的目标建筑物施工各个时间段的各个结构和组成构建的施工计划方案；
进度计划读取模块用于读取施工进度计划数据库中存储的目标建筑物施工进度计划的各个时间端施工进度信息；
进度计划执行模块用于对进度计划读取模块的各个时间端施工进度信息传输到模型与进度链接处理系统中。
施工进度计划编制系统还包括定时更新模块和手动编辑模块；
定时更新模块用于对进度计划读取模块对施工进度计划数据库的读取周期进行控制，可以根据实际施工时间进行调整定时更新模块设定的更新时间；
手动编辑模块用于根据实际施工情况的变化对进度计划读取模块读取的施工进度信息进行编辑修改，满足目标建筑物施工调整的需要。
模型与进度链接处理系统包括BIM模型识别模块、进度信息识别模块、模型构建装配模块；
BIM模型识别模块用于对BIM建模系统创建和更新的目标建筑物BIM模型进行读取识别；
进度信息识别模块用于对施工进度计划编制系统导入的施工进度计划信息进行读取识别。
模型构建装配模块根据时间信息将建筑施工进度信息模型构件按次序装配在目标建筑的BIM模型上，实现对目标建筑物的实时施工4D模拟，实现施工对目标建筑物施工进度、资源、成本及场地信息化、集成化和可视化管理，提高施工效率、缩短工期、节约成本。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，其特征在于，包括：目标建筑物信息采集系统、BIN建模系统、施工进度计划编制系统、模型与进度链接处理系统和4D模拟实时施工模型展示系统；
所述目标建筑物信息采集系统用于采集和录入目标建筑的的信息；
所述BIM建模系统通过目标建筑物信息采集系统进行创建目标建筑的BIM模型；
所述施工进度计划编制系统用于储存目标建筑物的建筑施工进度计划并实现实时对目标建筑物的建筑施工进度计划进行读取；
所述模型与进度链接处理系统根据时间信息将建筑施工进度计划模型构件按次序装配在目标建筑的BIM模型上，即构成4D模拟过程；
所述4D模拟实时施工模型展示系统用于对模型与进度链接处理系统的中目标建筑的BIM模型次序装配的过程实现三维可视化。
2.根据权利要求1所述的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，其特征在于，所述目标建筑物信息采集系统包括视觉数据采集模块、空间数据采集模块和背景数据录入模块；
所述视觉数据采集模块通过照相测量技术实现对目标建筑物的视觉图像信息进行采集；
所述空间数据采集模块通过激光扫描技术实现对目标建筑的三维空间信息进行采集；
所述背景数据录入模块用于工作人员根据实际需要手动录入背景图片信息。
3.根据权利要求1所述的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，其特征在于，所述BIM建模系统包括信息匹配组合模块、参数化调整模块、BIM模型创建模块；
所述信息匹配组合模块用于对目标建筑物信息采集系统中采集的目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行匹配组合；
所述参数化调整模块用于对目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行调整；
BIM模型创建模块根据调整后的目标建筑物视觉图像信息、三维空间信息和背景信息通过参数化建模技术创建目标建筑物的BIM模型。
4.根据权利要求3所述的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，其特征在于，所述BIM建模系统还包括BIM模型更新模块；
所述BIM模型更新模块可以根据信息匹配组合模块对目标建筑物的视觉图像信息、三维空间信息和背景信息进行读取并对BIM建模系统现有的目标建筑物BIM模型进行识别，并对目标建筑的BIM建模进行更新，实现采集目标建筑物现场数据实实时更新目标建筑物的BIM模型。
5.根据权利要求1所述的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，其特征在于，所述施工进度计划编制系统包括施工进度计划数据库、进度计划读取模块、进度计划执行模块；
所述施工进度计划数据库用于存储目标建筑物施工进度计划，其中，施工进度计划为根据时间信息设定的目标建筑物施工各个时间段的各个结构和组成构建的施工计划方案；
所述进度计划读取模块用于读取施工进度计划数据库中存储的目标建筑物施工进度计划的各个时间端施工进度信息；
所述进度计划执行模块用于对进度计划读取模块的各个时间端施工进度信息传输到模型与进度链接处理系统中。
6.根据权利要求5所述的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，其特征在于，所述施工进度计划编制系统还包括定时更新模块和手动编辑模块；
所述定时更新模块用于对进度计划读取模块对施工进度计划数据库的读取周期进行控制，可以根据实际施工时间进行调整定时更新模块设定的更新时间；
所述手动编辑模块用于根据实际施工情况的变化对进度计划读取模块读取的施工进度信息进行编辑修改，满足目标建筑物施工调整的需要。
7.根据权利要求1所述的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，其特征在于，所述模型与进度链接处理系统包括BIM模型识别模块、进度信息识别模块、模型构建装配模块；
所述BIM模型识别模块用于对BIM建模系统创建和更新的目标建筑物BIM模型进行读取识别；
所述进度信息识别模块用于对施工进度计划编制系统导入的施工进度计划信息进行读取识别。
8.根据权利要求7所述的基于BIM实时施工模型的4D模拟系统，其特征在于，所述模型构建装配模块根据时间信息将建筑施工进度信息模型构件按次序装配在目标建筑的BIM模型上，实现对目标建筑物的实时施工4D模拟，实现对目标建筑物施工进度、资源、成本及场地信息化、集成化和可视化管理，提高施工效率、缩短工期、节约成本。
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