CN110986950B - 一种基于bim的工厂噪声强度安全区域导航方法 - Google Patents

一种基于bim的工厂噪声强度安全区域导航方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，包括：移动终端打开麦克风，接收现场的噪声信号；控制器接收移动终端传递的噪声信号，提取得到噪声的频率；控制器根据频率、BIM的墙体材料数据和BIM的设备位置数据，得到噪声强度警示区域和噪声强度安全区域；控制器接收移动终端传递的目的地信息和当前位置信息，根据噪声强度警示区域和噪声强度安全区域，并结合BIM的建筑物三维数据得到噪声强度安全区域导航路径；移动终端接收并显示噪声强度安全区域导航路径，进行厂噪声强度安全区域导航。与现有技术相比，可以精确规划出噪声强度安全区域导航路径，保护管理人员的人身安全。

Description

一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法
技术领域
本发明涉及室内导航领域，尤其是涉及一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法。
背景技术
建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)是建筑学、工程学及土木工程的新模型，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。例如，参数化的BIM模型意识到特定的门是双层玻璃门，具有1级防火等级，将1S走廊连接到1S04房间，并且该房间是20个座位的教室。
随着机械化程度日益增高，许多大型厂房内均运行自动化设备，管理人员有时也需进入厂房至特定位置进行查看。但目前存在的问题是厂房内有些区域的噪声强度已超过安全值，会对管理人员造成伤害。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，该方法包括以下步骤：
步骤S1：移动终端打开麦克风，接收现场的噪声信号；
步骤S2：控制器接收移动终端传递的噪声信号，提取得到噪声的频率；
步骤S3：控制器根据频率、BIM的墙体材料数据和BIM的设备位置数据，得到噪声强度警示区域和噪声强度安全区域；
步骤S4：控制器接收移动终端传递的目的地信息和当前位置信息，根据噪声强度警示区域和噪声强度安全区域，并结合BIM的建筑物三维数据得到噪声强度安全区域导航路径；
步骤S5：移动终端接收并显示噪声强度安全区域导航路径，进行厂噪声强度安全区域导航。
所述步骤S3包括：
步骤S31：控制器根据频率、BIM的墙体材料数据和BIM的设备位置数据得到墙体对噪声的吸收量；
步骤S32：控制器根据频率和BIM的设备位置数据得到不同区域的噪声强度；
步骤S33：控制器根据阈值得到噪声强度警示区域和噪声强度安全区域。
所述的阈值为90分贝。
所述的步骤S4中控制器得到当前位置信息的过程包括：
步骤S41：移动终端打开蓝牙，并接收设置于工厂内部的蓝牙发射模块的蓝牙信息；
步骤S42：移动终端通过蓝牙信息计算得到当前位置信息；
步骤S43：控制器接收移动终端传递的当前位置信息。
所述的蓝牙信息包括蓝牙发射模块地址信息和蓝牙信号强度信息。
所述的噪声强度警示区域通过红色标识显示于移动终端，所述噪声强度安全区域通过绿色标识显示于移动终端。
所述的噪声强度安全区域导航路径随移动终端位置的变化实时更新。
当移动终端位于所述的噪声强度警示区域时，移动终端振动。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)利用BIM模型精确的建筑工程信息，结合移动终端收集到的噪声信号，可以精确规划出噪声强度安全区域导航路径，方便管理人员进行管理，且保护管理人员的人身安全。
(2)结合蓝牙定位，可实现实时路径规划。
(3)当移动终端位于噪声强度警示区域时，移动终端振动，可提醒管理人员避开噪声强度警示区域。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明实施例的工厂内结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本实施例提供一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S1：移动终端打开麦克风，接收现场的噪声信号，默认工厂内设备均在运行；
步骤S2：控制器接收移动终端传递的噪声信号，提取得到噪声的频率，因同一台设备可进行多个工作，在进行不同工作时，产生的噪声频率不同，移动终端可接收到多种频率的噪声；
步骤S3：控制器根据频率、BIM的墙体材料数据和BIM的设备位置数据，得到噪声强度警示区域和噪声强度安全区域，不同的墙体材料对应不同的吸声系数和吸声系数频率特性曲线，吸声系数和吸声系数频率特性曲线可直接存在于BIM中，距离设备位置越远的地方噪声强度越小；
步骤S4：控制器接收移动终端传递的目的地信息和当前位置信息，根据噪声强度警示区域和噪声强度安全区域，并结合BIM的建筑物三维数据得到噪声强度安全区域导航路径，BIM的建筑物三维数据包含有整个建筑建造时的涉及数据，十分精确，目的地有可能噪声超过安全值，因为管理人员可能需要到设备附近进行查看，本方法的目的是获取一条沿线噪声强度小于阈值的路径；
步骤S5：移动终端接收并显示噪声强度安全区域导航路径，进行厂噪声强度安全区域导航。
具体而言：
步骤S3包括：
步骤S31：控制器根据频率、BIM的墙体材料数据和BIM的设备位置数据得到墙体对噪声的吸收量；
步骤S32：控制器根据频率和BIM的设备位置数据得到不同区域的噪声强度；
步骤S33：控制器根据90分贝的阈值得到噪声强度警示区域和噪声强度安全区域，大于90分贝的噪声强度对人耳造成损害。
步骤S4中控制器得到当前位置信息的过程包括：
步骤S41：移动终端打开蓝牙，并接收设置于工厂内部的蓝牙发射模块的蓝牙信息，蓝牙信息包括蓝牙发射模块地址信息和蓝牙信号强度信息，蓝牙发射模块地址信息可用于粗略计算移动终端的位置，多个蓝牙发射模块的蓝牙信号强度信息可精确定位移动终端的位置；
步骤S42：移动终端通过蓝牙信息计算得到当前位置信息；
步骤S43：控制器接收移动终端传递的当前位置信息。
噪声强度警示区域通过红色标识显示于移动终端，所述噪声强度安全区域通过绿色标识显示于移动终端。噪声强度安全区域导航路径随移动终端位置的变化实时更新。当移动终端位于噪声强度警示区域时，移动终端振动。
图2为实现本实施例导航方法的工厂内结构示意图：
管理人员进入大门后，麦克风接收周围环境的噪声信号并传输给控制器，控制器分析得到噪声信号的频率，并调用BIM的墙体材料数据和BIM的设备位置数据，计算该工厂的墙体材料对计算出的频率对应的噪声信号的吸收程度，再通过距离设备的远近得到噪声强度警示区域和噪声强度安全区域。噪声强度的衰减量与传播距离的关系为：
ΔL＝10lg(1/4πr2)
其中，ΔL为衰减量，单位为(分贝)，r为与声源的距离。
在移动终端输入目的地后，通过蓝牙定位实时更新自己的位置，噪声强度安全区域导航路径也随这移动终端的位置实时更新，最后根据控制器规划的噪声强度安全区域导航路径前往目的地。

Claims (7)

1.一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S1：移动终端打开麦克风，接收现场的噪声信号；
步骤S2：控制器接收移动终端传递的噪声信号，提取得到噪声的频率；
步骤S3：控制器根据频率、BIM的墙体材料数据和BIM的设备位置数据，得到噪声强度警示区域和噪声强度安全区域；
步骤S4：控制器接收移动终端传递的目的地信息和当前位置信息，根据噪声强度警示区域和噪声强度安全区域，并结合BIM的建筑物三维数据得到噪声强度安全区域导航路径；
步骤S5：移动终端接收并显示噪声强度安全区域导航路径，进行厂噪声强度安全区域导航；
其中，所述步骤S3包括：
步骤S31：控制器根据频率、BIM的墙体材料数据和BIM的设备位置数据得到墙体对噪声的吸收量；其中，BIM的墙体材料数据包括不同的墙体材料对应不同的吸声系数和吸声系数频率特性曲线
步骤S32：控制器根据频率和BIM的设备位置数据，计算墙体材料对计算出的频率对应的噪声信号的吸收程度，再通过设备距离的远近得到不同区域的噪声强度；
步骤S33：控制器根据阈值得到噪声强度警示区域和噪声强度安全区域。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，其特征在于，所述的阈值为90分贝。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，其特征在于，所述的步骤S4中控制器得到当前位置信息的过程包括：
步骤S41：移动终端打开蓝牙，并接收设置于工厂内部的蓝牙发射模块的蓝牙信息；
步骤S42：移动终端通过蓝牙信息计算得到当前位置信息；
步骤S43：控制器接收移动终端传递的当前位置信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，其特征在于，所述的蓝牙信息包括蓝牙发射模块地址信息和蓝牙信号强度信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，其特征在于，所述的噪声强度警示区域通过红色标识显示于移动终端，所述噪声强度安全区域通过绿色标识显示于移动终端。
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，其特征在于，所述的噪声强度安全区域导航路径随移动终端位置的变化实时更新。
7.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工厂噪声强度安全区域导航方法，其特征在于，当移动终端位于所述的噪声强度警示区域时，移动终端振动。
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