CN110533790A - 基于管廊bim的巡检实现方法及系统 - Google Patents

基于管廊bim的巡检实现方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于管廊BIM巡检的实现方法及系统。本发明的方法包括：获取待巡检管廊对应的管廊BIM并展示；根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；或者，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中并被点击触发时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示。本发明实施例通过管廊BIM实现对管廊的巡检，有助于降低运维成本、提升效率，实现巡检数据与管廊BIM结合的三维可视化，提升巡检体验。

Description

基于管廊BIM的巡检实现方法及系统
技术领域
本发明涉及管廊运维领域，尤其涉及基于管廊BIM的巡检实现方法及系统。
背景技术
地下综合管廊是目前中国城市建设中确定重点支持的民生普惠工程，其建设过程有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量、有利于增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展的新动力，但各地开展的地下综合管廊建设，还存在很多短板，体现在投融资、建设咨询、专项规划、勘测设计、施工管理、加工制造等多个环节，运维管理环节尤为薄弱。
在综合管廊运维中巡检是重要的一环，其目的是掌握管廊运行状况，发现危及安全的隐患，及时采取有效措施，保证综合管廊的安全和稳定。现有技术中，综合管廊巡检依赖工作人员的主观观察，效率低下，很容易漏检或是巡检不及时，从而造成安全隐患的情况。另，针对管廊人工巡检、纸质记录等运维形式中存在数据关联性差、不易统计分析、运维巡检成本高等问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于管廊BIM的巡检实现方法和系统，可降低运维成本、提升效率，实现巡检数据与管廊BIM结合的三维可视化，提升巡检体验。
本发明实施例，提供了一种基于管廊BIM的巡检实现方法，其包括：获取待巡检管廊对应的管廊BIM并展示；根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；或者，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中并被点击触发时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；其中，所述巡检信息包括巡检路径，所述巡检路径根据管廊BIM的坐标数据串联设置。
进一步地，所述巡检信息还包括巡检视角和巡检速度；其中，巡检视角为巡检人员观看以巡检路径展示管廊BIM内构件的视角，巡检速度为巡检人员以巡检路径观看管廊BIM内构件的速度。
进一步地，还包括：建立管廊BIM，并将管廊BIM集成到管廊BIM平台中；其中，所述建立管廊BIM包括：通过建模软件对管廊本体及管廊内的部件分别建立对应的BIM构件并设置唯一ID，管廊本体和管廊内的部件与BIM构件一一对应，管廊内的部件包括管廊运行状况的监测设备；所述将管廊BIM集成到管廊BIM平台，包括：根据唯一ID，将监测设备采集的实时数据与对应监测设备BIM构件进行关联，并保存在管廊BIM平台中。
本发明另一实施例，提供了一种基于管廊BIM的巡检实现系统，其包括：管廊BIM平台，所述管廊BIM平台包括管廊BIM、以及管廊BIM中的监测设备构件；所述管廊BIM平台，用于获取待巡检管廊对应的管廊BIM，根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，所述巡检信息中的巡检路径根据管廊BIM的坐标数据串联设置；其中，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；或者，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中并被点击触发时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示。
本发明实施例通过获取待巡检管廊对应的管廊BIM并展示，再根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，将管廊的监测设备监测的实时数据附着管廊BIM的对应监测设备上进行展示；能降低运维巡检成本、提升巡检效率，实现巡检数据与管廊BIM结合的三维可视化，提升巡检体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例基于管廊BIM的巡检实现的系统架构图；
图2是本发明实施例基于管廊BIM的巡检实现的方法流程图；
图3是本发明实施基于管廊BIM的巡检实现的具体场景流程图；
图4a、4b是本发明实施例基于管廊BIM的巡检实现中的展示图；
图5为本发明实施例基于管廊BIM的巡检实现的装置示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本实施例基于管廊BIM的巡检方案，可实现在如图1所示的系统架构上，该系统架构包括：监测设备、传输设备、管廊BIM平台（服务端、客户端）等。其中，监测设备为数据采集终端，包括有摄像头、门禁系统、传感器(位移计、温度计、沉降计和应变计)等；管廊BIM集成在管廊BIM平台中。管廊BIM平台通过通讯设备（PLC、交换机、边缘计算设备等）获取管廊内的各监测设备（传感器、摄像头、门禁等）采集的实时数据，并集成在管廊BIM平台中。本发明实施例管廊BIM平台包括：管廊BIM平台的客户端，管廊BIM平台的服务端。其中：本实施例中所揭示的管廊BIM平台的服务端用在硬件层面上具体可以是工作站、超级计算机等设备，或者是由多台服务器组成的一种用于数据处理的服务器集群。本实施例中管廊BIM平台的客户端，可通过WEB端或app端应用等访问管廊BIM平台的服务端。
本实施例基于管廊BIM的巡检实现方法，请参阅图2所示，其包括：
获取待巡检管廊对应的管廊BIM并展示；根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；或者，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中并被点击触发时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；其中，所述巡检信息包括巡检路径，所述巡检路径根据管廊BIM的坐标数据串联设置。
在巡检过程中，当监测设备采集的实时数据超过设定阈值时，附着在对应监测设备构件上的实时数据进行显著展示并发出告警信息。其中实时数据的显著展示可以通过颜色、亮度等来进行标示。
本实施例中，巡检信息中的巡检路径根据管廊BIM中的坐标数据串联设置，可以为预先设定，还可以根据巡检状况自定义配置对巡检路径随时进行调整。巡检信息还可以包括巡检视角和巡检速度；其中，巡检视角为巡检人员观看以巡检路径展示管廊BIM内构件的视角，巡检速度为巡检人员以巡检路径观看管廊BIM内构件的速度。具体地，创建管廊BIM的巡检人员观看的巡检视角及巡检视角目标（巡检视点，可以为管廊BIM中的坐标数据），将巡检视角和巡检视点进行关联，使巡检视点在巡检视角的视图中心位置；将创建的各巡检视点串联成巡检路径；将巡检路径中的巡检视点创建运动时间以实现观看管廊BIM的巡检速度。在具体应用实例中，可根据所述巡检信息中的巡检路径、巡检视角和巡检速度，设置基于管廊BIM展示的路径、视角和速度，进行巡检。在巡检过程中按照巡检路径的巡检视点坐标数据、并结合巡检视角、巡检速度逐步漫游展示管廊BIM。巡检信息还可包括待巡检管廊（如管廊ID或管廊巡检区域范围）和巡检周期。在具体应用实例中，管廊BIM平台根据所述巡检信息中待巡检管廊调取对应的管廊BIM，并通过管廊BIM平台的客户端进行展示。巡检信息可以通过管廊BIM平台的客户端界面输入并触发巡检,或在管廊BIM平台中预先设置并通过管廊BIM平台客户端触发巡检按钮。
本实施例中的管廊BIM可根据管廊实际的设计、施工、运维等数据，通过建模软件（奔特力Bentley软件、Revit软件、或3ds MAX软件等）进行建模。管廊内各部件包括：电力、通信、燃气、供热、给排水等各种工程管线，专门的检修口、吊装口和监测设备（门禁、传感器、摄像头）、通讯设施等。在建立管廊BIM时，对管廊本体及管廊内的部件分别建立对应的BIM构件并设置唯一ID，管廊本体和管廊内的部件与BIM构件一一对应。管廊内的部件包括监测管廊运行状况的监测设备，根据唯一ID将监测设备采集的实时数据与对应的管廊BIM中监测设备构件进行关联，并存储在管廊BIM平台中用于巡检展示，从而实现在管廊BIM中监测管廊运行健康状况的目的。以监测设备为传感器举例，通过将管廊BIM中的传感器构件与管廊中的真实传感器关联后，在BIM中可直接查看传感器详细属性以及实时采集的数据。以监测设备为摄像头举例，通过将管廊BIM中的摄像头构件与管廊中的真实摄像关联后，在BIM中可直接查看打开该摄像头的检测的视频资源等。在巡检的过程中，可将即时的视频信息加载出来，实现BIM模型和真实视频资源相结合的展示。
监测设备采集的实时数据包括：管廊内的环境温度、湿度、集水坑水位、空气含氧量、有害气体含量、管廊本体沉降及视频监控数据中的一种或任意组合；其中，温度数据通过温度传感器获取，湿度数据通过湿度传感器获取，集水坑水位通过液位传感器获取，空气含氧量及有害气体含量数据通过气体传感器获取，管廊本体沉降通过沉降传感器获取，视频监控数据通过视频监控探头（摄像头）获取。
管廊BIM平台的服务端获取管廊内的监测设备（传感器、摄像头、门禁等）采集的实时数据，管廊BIM平台的服务端与监测设备之间通过通讯设施（PLC、交换机等）进行通信连接。
本实施例的巡检的过程中，可展示管廊内的监测设备的详细属性信息、在线信息、报警信息等多种数据，并显示监测设备实时采集的数据信息。举例来说，利用管廊BIM对视频监控进行巡检中，当摄像头出现在巡检界面中被触发，在管廊BIM中可以对该摄像头的运行参数进行实时显示，包括将摄像头拍摄的实时画面接入管廊BIM中，即将当前管廊BIM的模型画面中叠加摄像头实时拍摄的画面；再如，利用管廊BIM对管廊内设备设施进行巡检，当巡检至监测设备（传感器，如位移计、温度计、沉降计和应变计等）相应位置区域时，即监测设备构件出现在管廊BIM的巡检展示界面被触发，在管廊BIM中对监测设备采集的实时数据进行展示，即在管廊BIM的监测设备构件上附着或叠加采集的实时数据并进行展示。
本实施例，可以实现在管廊BIM中进行管廊巡检，也能通过VR眼镜将巡检的整个过程直观的呈现在眼前。在管廊BIM中自定义巡检信息，可以通过监测设备采集的实时数据进行检查，了解这些监测设备采集管廊本体、管线、内部环境等的详细参数与运行状态。还可以自定义巡检监测设备，在管廊BIM中按照指定顺序对进行检查，也能了解监测设备采集的详细参数与运行状态。
请参阅图3所示，本实施例的应用场景。巡检人员通过管廊BIM平台的客户端输入巡检信息，巡检信息包括巡检的管廊区域、巡检路径、巡检视角、巡检速率等；巡检信息也可为预先设置，巡检人员通过管廊BIM平台的客户端触发预先设置的巡检信息进行巡检。管廊BIM平台的客户端可以是WEB端或者app端；管廊BIM平台的服务端根据巡检信息，调取相应的管廊BIM并进行巡检设置；管廊BIM平台的客户端根据巡检设置巡检并展示相应的管廊BIM。其中，当管廊BIM中的监测设备构件被触发时，将该检测设备的实时检测的数据附着对应的监测设备构件上进行展示。基于BIM的管廊巡检展示的图可参阅图4a、4b，所述触发可以通过鼠标点击检测设备构件。在基于管廊BIM巡检过程中，也可在当监测设备构件出现在管廊BIM的巡检展示界面中时，展示监测设备实时采集的数据。另外，当监测设备采集的实时数据超过设定阈值时，附着在监测设备构件上的实时数据可进行显著展示并发出告警。
本实施例基于管廊BIM实现对管廊的巡检。具体来说，管廊BIM建模后并集成到管廊BIM平台，通过管廊BIM平台中获取的监测设备采集的实时数据，在巡检过程中将实时数据附着在对应的监测构件上，实现基于管廊BIM巡检。管廊BIM具有坐标体系，监测设备（摄像头、门禁、传感器等）在管廊BIM中的对应监测设备构件也具有对应的位置坐标，利用管廊BIM在显示的时候，可显示巡检路径一定范围内的监测设备采集的管廊运行参数，也就是监测设备对应监测的管廊部件的实际运行参数。
本发明另一实施例提供了一种基于管廊BIM巡检的实现系统，其包括：管廊BIM平台，所述管廊BIM平台包括管廊BIM、以及管廊BIM中的监测设备构件；所述管廊BIM平台，用于获取待巡检管廊对应的管廊BIM，根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，所述巡检信息中的巡检路径根据管廊BIM的坐标数据串联设置；其中，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；或者，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中并被点击触发时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示。
基于管廊BIM巡检的实现系统包括：与管廊BIM平台通讯连接的监测设备，所述监测设备用于采集管廊实时数据并发送给管廊BIM平台。管廊BIM平台获取管廊内的监测设备（传感器、摄像头、门禁等）采集的实时数据，管廊BIM平台的服务端与监测设备之间通过通讯设施（PLC、交换机等）进行通信连接。
监测设备采集的实时数据包括：管廊内的环境温度、湿度、集水坑水位、空气含氧量、有害气体含量、管廊本体沉降及视频监控数据中的一种或任意组合；其中，温度数据通过温度传感器获取，湿度数据通过湿度传感器获取，集水坑水位通过液位传感器获取，空气含氧量及有害气体含量数据通过气体传感器获取，管廊本体沉降通过沉降传感器获取，视频监控数据通过视频监控探头（摄像头）获取。
请参阅图5所示，管廊BIM平台包括：管廊BIM平台的客户端和管廊BIM平台的服务端； 其中，所述管廊BIM平台客户端包括：巡检设置模块和巡检展示模块；所述巡检设置模块用于设置巡检信息，所述巡检展示模块用于展示基于BIM的巡检过程；所述管廊BIM平台服务端包括：数据获取模块和数据关联模块，所述数据获取模块用于获取监测设备采集的实时数据，所述数据关联模块将获取的实施 数据与管廊BIM中的监测设备构件进行关联。本发明另一实施例基于管廊BIM巡检的实现系统的运行流程，可详细参阅前文的方法实施例中所述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种基于管廊BIM的巡检实现方法，其特征在于，包括：
获取待巡检管廊对应的管廊BIM并展示；
根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；或者，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中并被点击触发时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；
其中，所述巡检信息包括巡检路径，所述巡检路径根据管廊BIM的坐标数据串联设置。
2.根据权利要求1所述的基于管廊BIM的巡检实现方法，其特征在于，所述巡检信息还包括巡检视角和巡检速度；其中，巡检视角为巡检人员观看以巡检路径展示管廊BIM内构件的视角，巡检速度为巡检人员以巡检路径观看管廊BIM内构件的速度。
3.根据权利要求1或2所述的基于管廊BIM的巡检实现方法，其特征在于，还包括：
当监测设备采集的实时数据超过设定阈值时，附着在监测设备构件上的实时数据进行显著展示并发出告警。
4.根据权利要求1或2所述的基于管廊BIM的巡检实现方法，其特征在于，还包括：
建立管廊BIM，并将管廊BIM集成到管廊BIM平台中；其中，
所述建立管廊BIM包括：通过建模软件对管廊本体及管廊内的部件分别建立对应的BIM构件并设置唯一ID，管廊本体和管廊内的部件与BIM构件一一对应，管廊内的部件包括管廊运行状况的监测设备；
所述将管廊BIM集成到管廊BIM平台，包括：根据唯一ID，将监测设备采集的实时数据与对应监测设备BIM构件进行关联，并保存在管廊BIM平台中。
5.根据权利要求4所述的基于管廊BIM的巡检实现方法，其特征在于，所述巡检信息还包括待巡检管廊和巡检周期;
所述巡检信息在巡检时通过管廊BIM平台的客户端界面输入，或在管廊BIM平台中预先设置并通过管廊BIM平台客户端进行触发。
6.根据权利要求5所述的基于管廊BIM的巡检实现方法，其特征在于，所述获取待巡检管廊对应的管廊BIM，具体包括：
管廊BIM平台根据所述巡检信息中待巡检管廊调取对应的管廊BIM，并通过管廊BIM平台的客户端进行展示。
7.根据权利要求5所述的基于管廊BIM的巡检实现方法，其特征在于，根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，具体包括：
管廊BIM平台根据所述巡检信息中的巡检路径、巡检视角和巡检速度，设置基于管廊BIM展示的路径、视角和速度，进行巡检。
8.根据权利要求5所述的基于管廊BIM的巡检实现方法，其特征在于，监测设备采集的实时数据包括：
管廊内的环境温度、湿度、集水坑水位、空气含氧量、有害气体含量、管廊本体沉降及视频监控数据中的一种或任意组合；
其中，温度数据通过温度传感器获取，湿度数据通过湿度传感器获取，集水坑水位通过液位传感器获取，空气含氧量及有害气体含量数据通过气体传感器获取，管廊本体沉降通过，视频监控数据通过视频监控探头获取。
9.一种基于管廊BIM巡检的实现系统，其特征在于，包括：管廊BIM平台，所述管廊BIM平台包括管廊BIM、以及管廊BIM中的监测设备构件；
所述管廊BIM平台，用于获取待巡检管廊对应的管廊BIM，根据巡检信息基于管廊BIM进行巡检，所述巡检信息中的巡检路径根据管廊BIM的坐标数据串联设置；其中，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示；或者，当管廊BIM中的监测设备构件出现在巡检展示界面中并被点击触发时，将监测设备采集的实时数据附着在对应的监测设备构件上进行展示。
10.根据权利要求9所述的基于管廊BIM巡检的实现系统，其特征在于，还包括与管廊BIM平台通讯连接的监测设备，所述监测设备用于采集管廊实时数据并发送给管廊BIM平台。
11.根据权利要求9或10所述的基于管廊BIM巡检的实现系统，其特征在于，所述管廊BIM平台还包括：管廊BIM平台的客户端和管廊BIM平台的服务端；
其中，所述管廊BIM平台客户端包括：巡检设置模块和巡检展示模块；所述巡检设置模块用于设置巡检信息，所述巡检展示模块用于展示基于BIM的巡检过程；
所述管廊BIM平台服务端包括：数据获取模块和数据关联模块，所述数据获取模块用于获取监测设备采集的实时数据，所述数据关联模块将获取的实施 数据与管廊BIM中的监测设备构件进行关联。
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