CN111695173A - 一种基于bim的木结构安全用电管理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM的木结构安全用电管理方法和系统，实现对于木结构的电力使用情况进行实时监控，通过BIM模型直观表述，达到安全用电管理的目的。其技术方案为：建立现场项目的BIM模型，确定监测点位；依照监测点位安装AI芯片，建立监控平台；实时读取监控平台上的AI芯片所采集的实时用电信息数据；将实时读取到的实时用电信息数据与所建立的BIM模型融合；在融合了AI芯片采集数据的BIM模型中进行用电状况实时监控，并根据监控结果进行对应处理。
Description
技术领域
本发明涉及基于BIM技术在建筑运营管理的方法，具体涉及基于BIM技术并结合AI芯片技术的建筑安全用电管理的应用，尤其主要应用于木结构的安全用电的管理方法。
背景技术
BIM技术是建筑信息模型(Building Information Modeling)的缩写，其目的在于为帮助实现建筑信息的集成，供各方工作人员可协同工作，有效提高工作效率，节省资源，实现可持续发展。
AI芯片也被称为AI加速器或计算卡，即专门用于处理人工智能应用中的大量计算任务的模块。AI芯片例如是基于电力载波通信技术的芯片，可用于搜集数据的集成处理。
随着人们生活的不断改善，电器的种类不断增多，使用的频率也越发增大，电气火灾发生的概率也不断增加，根据数据统计，电气火灾在各类火灾中的占比已经接近30％。
木结构是未来建筑行业的发展趋势，其拥有环保、友好、绿色、节能、抗震效果好、施工效率高等优势，但防火问题直接制约着木结构的大规模发展。
在传统的木结构施工中，施工人员会针对木结构材料本身进行防火处理，然而在面对火灾时，这些处理也仅仅只能维持一定时间，保障人员的撤离，而对于电气起火，应防微杜渐，从最开始设立防线。可以说，在现行的木结构领域，安全用电管理以及电气火灾的防治仍处于空白阶段。如果能在用电监控中发现问题伊始便采取措施，便足可避免陷入需“逃离火灾”的处境。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于提供了一种基于BIM的木结构安全用电管理方法和系统，实现对于木结构的电力使用情况进行实时监控，通过BIM模型直观表述，达到安全用电管理的目的。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种基于BIM的木结构安全用电管理方法，包括：
步骤1：建立现场项目的BIM模型，确定监测点位；
步骤2：依照监测点位安装AI芯片，建立监控平台；
步骤3：实时读取监控平台上的AI芯片所采集的实时用电信息数据；
步骤4：将实时读取到的实时用电信息数据与所建立的BIM模型融合；
步骤5：在融合了AI芯片采集数据的BIM模型中进行用电状况实时监控，并根据监控结果进行对应处理。
根据本发明的基于BIM的木结构安全用电管理方法的一实施例，步骤1的处理进一步包括：先基于木结构本身，建立BIM模型，包括房间内部具体布置和电路开关布置，然后针对不同区域，决定设定的AI芯片的接口位置，用作监测点位。
根据本发明的基于BIM的木结构安全用电管理方法的一实施例，步骤1还包括将建立的BIM模型与实际进行比对判断是否一致，两者一致后进行后续步骤，若不一致则先更正BIM模型后再进行后续步骤。
根据本发明的基于BIM的木结构安全用电管理方法的一实施例，步骤2的处理进一步包括：先确定建筑一级电网的用电回路，设置总体的AI芯片；再确定单层用点回路，设置单层的AI芯片；然后确定房间的用电回路，设置房间的AI芯片；最后整体安装完成后，建立基于该建筑的监控平台。
根据本发明的基于BIM的木结构安全用电管理方法的一实施例，步骤5中包括单独对特殊用电进行使用阈值的设置，以避免不必要的报警。
本发明还揭示了一种基于BIM的木结构安全用电管理系统，包括：
BIM模型建立模块，建立现场项目的BIM模型，确定监测点位；
监控平台建立模块，依照监测点位安装AI芯片，建立监控平台；
用电信息读取模块，实时读取监控平台上的AI芯片所采集的实时用电信息数据；
融合模块，将实时读取到的实时用电信息数据与所建立的BIM模型融合；
监控模块，在融合了AI芯片采集数据的BIM模型中进行用电状况实时监控，并根据监控结果进行对应处理。
根据本发明的基于BIM的木结构安全用电管理系统的一实施例，BIM模型建立模块配置为先基于木结构本身，建立BIM模型，包括房间内部具体布置和电路开关布置，然后针对不同区域，决定设定的AI芯片的接口位置，用作监测点位。
根据本发明的基于BIM的木结构安全用电管理系统的一实施例，BIM模型建立模块中还包括模型比对单元，将建立的BIM模型与实际进行比对判断是否一致并在不一致时进行BIM模型更正。
根据本发明的基于BIM的木结构安全用电管理系统的一实施例，监控平台建立模块配置为先确定建筑一级电网的用电回路，设置总体的AI芯片；再确定单层用点回路，设置单层的AI芯片；然后确定房间的用电回路，设置房间的AI芯片；最后整体安装完成后，建立基于该建筑的监控平台。
根据本发明的基于BIM的木结构安全用电管理系统的一实施例，监控模块被配置为单独对特殊用电进行使用阈值的设置，以避免不必要的报警。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明方案能够(1)实施简便快捷，AI智能芯片的安装无需同传统的安全用电监测设备一样，重新打洞穿线，耗费人工、时间，且无需重新布置线路，相对简洁。(2)通过建立BIM模型使整个建筑物的具体用电情况一目了然，实现可视化。(3)用电管理监控可帮助用户最大限度的节能，同时大大提升了监管效率。针对目前木结构安全用电管理领域的缺失，通过本发明实现对于木结构的电力使用情况进行实时监控，通过BIM模型直观表述，达到安全用电管理的目的。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了本发明的基于BIM的木结构安全用电管理方法的一实施例的流程图。
图2示出了本发明的基于BIM的木结构安全用电管理系统的一实施例的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
图1示出了本发明的基于BIM的木结构安全用电管理方法的一实施例的流程。请参见图1，本实施例的方法的实施步骤详述如下。
步骤S1：建立现场项目的BIM模型，确定监测点位。
通过设计图纸和施工方案，建立建筑物的BIM模型，其中针对项目的电力线缆、组件的位置需重点标注，其中电力线缆中的颜色应根据用电负荷确认以及需依照房间的功能划分，进行电力回路布置，确定重点监测点位，以便后续安装监控设备。
这一步骤中主要包括：先基于木结构本身，建立BIM模型，包括房间内部具体布置和电路开关布置，然后针对不同区域，决定设定的AI芯片的接口位置。
较佳的，将建立的BIM模型与实际进行比对判断是否一致，两者一致后进行后续步骤，若不一致则先更正BIM模型后再进行后续步骤。
步骤S2：依照监测点位安装AI芯片，建立监控平台。
基于步骤S1的点位，设置监控设备以及AI芯片。优选地，在建筑物的高低压配电间、建筑主入口、楼层主回路、房间/区域回路，在每级回路的各个分线节点，布设电力数据采集模块，实现对建筑物的电力系统进行完整的监控。
监控平台的建立包括：先确定建筑一级电网的用电回路，设置总体AI芯片；再确定单层用点回路，设置单层的AI芯片；然后确定房间的用电回路，设置房间的AI芯片；最后整体安装完成后，建立基于该建筑的用电监测平台。
步骤S3：实时读取AI芯片所采集的实时用电信息数据。
基于AI芯片建立的监控平台的实时用电信息数据，对电流、电压、导线温度、漏电数据等形成实时监控。
步骤S4：将实时读取到的实时用电信息数据与所建立的BIM模型融合。
在BIM模型中建立单独基于监控平台数据的模块，将监控平台中定时输出的文档自行导入至BIM模块中，模块数据同步于BIM模型中进行数据显示，显示的内容包括实时电路、温度等。
单独对特殊用电进行阈值设置，避免不必要的报警。
步骤S5：在融合了AI芯片采集数据的BIM模型中进行用电状况实时监控，并根据监控结果进行对应处理。
监测数据可通过PC端或者手机端输出显示。
在BIM模型的用电安全状况的实时监控中，针对不同房间的使用用途设置不同的用电使用的阈值。优选地，厨房、卫生间等对电量存在瞬时增大需求的，依据经验独立设置报警阈值，同时，亦可依照使用电器的功率单独对特殊用电进行阈值设置，避免不必要的报警。最后可通过绿(安全)黄(警告)红(危险)三色向用户提示安全状况。
当模型监测出处于不安全状况并输出报警时，对应处理为报警信号显示在客户端可由人工在客户端实行断电处理。
图2示出了本发明的基于BIM的木结构安全用电管理系统的一实施例的原理。请参见图2，本实施例的系统包括：BIM模型建立模块、监控平台建立模块、用电信息读取模块、融合模块、监控模块。
BIM模型建立模块用于建立现场项目的BIM模型，确定监测点位。BIM模型建立模块配置为先基于木结构本身，建立BIM模型，包括房间内部具体布置和电路开关布置，然后针对不同区域，决定设定的AI芯片的接口位置，用作监测点位。
BIM模型建立模块中还包括模型比对单元，将建立的BIM模型与实际进行比对判断是否一致并在不一致时进行BIM模型更正。
监控平台建立模块用于依照监测点位安装AI芯片，建立监控平台。监控平台建立模块配置为先确定建筑一级电网的用电回路，设置总体的AI芯片；再确定单层用点回路，设置单层的AI芯片；然后确定房间的用电回路，设置房间的AI芯片；最后整体安装完成后，建立基于该建筑的监控平台。
用电信息读取模块用于实时读取监控平台上的AI芯片所采集的实时用电信息数据。基于AI芯片建立的监控平台的实时用电信息数据，对电流、电压、导线温度、漏电数据等形成实时监控。
融合模块用于将实时读取到的实时用电信息数据与所建立的BIM模型融合。在BIM模型中建立单独基于监控平台数据的模块，将监控平台中定时输出的文档自行导入至BIM模块中，模块数据同步于BIM模型中进行数据显示，显示的内容包括实时电路、温度等。
监控模块用于在融合了AI芯片采集数据的BIM模型中进行用电状况实时监控，并根据监控结果进行对应处理。
监控数据可通过PC端或者手机端输出显示。在BIM模型的用电安全状况的实时监控中，监控模块针对不同房间的使用用途(特殊用电)设置不同的用电使用的阈值。优选地，厨房、卫生间等对电量存在瞬时增大需求的，依据经验独立设置报警阈值，同时，亦可依照使用电器的功率单独对特殊用电进行阈值设置，避免不必要的报警。最后可通过绿(安全)黄(警告)红(危险)三色向用户提示安全状况。
当模型监测出处于不安全状况并输出报警时，对应处理为报警信号显示在客户端可有人工在客户端实行断电处理。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
Claims (10)
1.一种基于BIM的木结构安全用电管理方法，其特征在于，包括：
步骤1：建立现场项目的BIM模型，确定监测点位；
步骤2：依照监测点位安装AI芯片，建立监控平台；
步骤3：实时读取监控平台上的AI芯片所采集的实时用电信息数据；
步骤4：将实时读取到的实时用电信息数据与所建立的BIM模型融合；
步骤5：在融合了AI芯片采集数据的BIM模型中进行用电状况实时监控，并根据监控结果进行对应处理。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的木结构安全用电管理方法，其特征在于，步骤1的处理进一步包括：先基于木结构本身，建立BIM模型，包括房间内部具体布置和电路开关布置，然后针对不同区域，决定设定的AI芯片的接口位置，用作监测点位。
3.根据权利要求1所述的基于BIM的木结构安全用电管理方法，其特征在于，步骤1还包括将建立的BIM模型与实际进行比对判断是否一致，两者一致后进行后续步骤，若不一致则先更正BIM模型后再进行后续步骤。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的木结构安全用电管理方法，其特征在于，步骤2的处理进一步包括：先确定建筑一级电网的用电回路，设置总体的AI芯片；再确定单层用点回路，设置单层的AI芯片；然后确定房间的用电回路，设置房间的AI芯片；最后整体安装完成后，建立基于该建筑的监控平台。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的木结构安全用电管理方法，其特征在于，步骤5中包括单独对特殊用电进行使用阈值的设置，以避免不必要的报警。
6.一种基于BIM的木结构安全用电管理系统，其特征在于，包括：
BIM模型建立模块，建立现场项目的BIM模型，确定监测点位；
监控平台建立模块，依照监测点位安装AI芯片，建立监控平台；
用电信息读取模块，实时读取监控平台上的AI芯片所采集的实时用电信息数据；
融合模块，将实时读取到的实时用电信息数据与所建立的BIM模型融合；
监控模块，在融合了AI芯片采集数据的BIM模型中进行用电状况实时监控，并根据监控结果进行对应处理。
7.根据权利要求6所述的基于BIM的木结构安全用电管理系统，其特征在于，BIM模型建立模块配置为先基于木结构本身，建立BIM模型，包括房间内部具体布置和电路开关布置，然后针对不同区域，决定设定的AI芯片的接口位置，用作监测点位。
8.根据权利要求6所述的基于BIM的木结构安全用电管理系统，其特征在于，BIM模型建立模块中还包括模型比对单元，将建立的BIM模型与实际进行比对判断是否一致并在不一致时进行BIM模型更正。
9.根据权利要求6所述的基于BIM的木结构安全用电管理系统，其特征在于，监控平台建立模块配置为先确定建筑一级电网的用电回路，设置总体的AI芯片；再确定单层用点回路，设置单层的AI芯片；然后确定房间的用电回路，设置房间的AI芯片；最后整体安装完成后，建立基于该建筑的监控平台。
10.根据权利要求6所述的基于BIM的木结构安全用电管理系统，其特征在于，监控模块被配置为单独对特殊用电进行使用阈值的设置，以避免不必要的报警。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| 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: 20200922 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |