CN112131636A - 一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置及方法，该装置包括：关键字段识别模块，用于从任一BIM模型构件ID编码中筛选具备实体监测数据反馈的设备编码；寻址模块，用于检索终端设备物理地址，与实体设备建立通讯连接，获取设备动态监测信息；物联网解析模块，用于对物联网设备通讯信号进行准确解析；规则映射模块，用于生成建筑信息模型与建筑实体设备映射规则，实现精准映射。本发明还包括一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的方法。通过本发明可实现BIM模型构件与物联网监测项精准识别与快速匹配关联，有效提升实体建筑与BIM模型的信息交互能力。

Description

一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置及方法
技术领域
本发明涉及智能建筑信息系统技术领域，具体涉及基于BIM的建筑智能化管理中建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置及方法。
背景技术
建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过三维建筑模型，实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能。在可视化分析、大数据管理、工作协同、信息共享等方面具备独特优势。
物联网（Internet of Things，IOT）是指利用信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等。
BIM与IOT技术相辅相成，利用BIM技术，实现运维管理对象在建筑三维空间中的定位及管理；利用IOT技术，实现实时数据的采集处理、建筑元素之间的信息交互与通讯。运用BIM技术与IOT技术相结合，对建筑的空间、设备资产进行科学管理，对可能造成的损失进行预防，降低建筑运营维护成本，最终实现诸如设备运行管理、能耗管理、消防管理等应用。围绕这一理念衍生出的许多类似的BIM+IOT应用已经层出不穷，但实际实施的时候业主只得到了一个“毫无用处”的BIM模型或一套基本不能实施的所谓“BIM+IOT”应用软件，究其原因，物联网终端设备采集的数据信息无法准确匹配至其对应BIM模型构件是关键。因此，目前迫切需要研究一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置及方法，从而实现建筑动态数据与虚拟模型的数据交互及信息融合，进而提高建筑运行维护水平。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置及方法，从而实现建筑动态数据与虚拟模型的数据交互及信息融合，进而提高建筑运行维护水平。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明之建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，包括：
关键字段识别模块，用于从任一具备ID编码的BIM模型构件中筛选具备实体监测数据反馈的设备ID编码；
寻址模块，基于建筑智能化子系统（或物联网设备）API接口，获取终端设备物理IP地址以及设备动态监测信息；
物联网解析模块，用于对物联网设备反馈数据进行准确解析；
规则映射模块，用于生成建筑信息模型与建筑实体设备映射规则，实现精准映射；
所述规则映射模块分别与关键字段识别模块及物联网解析模块连接，所述规则映射模块从关键字段识别模块提取建筑信息模型编码信息，从物联网解析模块提取物联网监控项转译信号、IP地址信息，并在规则映射模块进行匹配关联；
所述寻址模块与物联网解析模块连接，所述物联网解析模块将寻址模块提取的电信号信息进行解析，并上传至规则映射模块。
进一步，所述关键字段识别模块包括：
识别单元，对所属任一BIM模型构件的每一个构件，定义关键字段标识，用于识别同类构件ID编码；
筛查单元，当终端设备具备数据反馈时，基于关键字段标识，在BIM模型中筛查所有此类设备构件ID编码；
联动单元，基于筛选的所有此类设备构件编码中的任一编码，在BIM模型中加载对应构件，定位构件所在位置。
进一步，所述寻址模块包括：
地址获取单元，获取建筑内物联网终端设备有效物理地址；
通讯模组单元，基于建筑智能化子系统（或物联网设备）开放的API接口，与建筑内各智能化子系统间（或物联网设备）建立不同的访问机制，进行通讯；
数据处理单元，获取物联网终端设备监测数据代码信息，并根据监测项命名规则，将代码信息进行结构化分段存储。
进一步，所述通讯模组单元包括：
标准接口组件，用于将不同系统、不同品牌、不同协议的通讯接口进行分组，形成模块化标准接口组件；
数据封装组件，用于将不同组接口的数据按照组别进行封装；
接口切换组件，将根据物联网终端设备所属建筑智能化子系统、品牌，选择对应接口组件进行切换绑定，建立通讯连接。
进一步，所述物联网解析模块包括：
监控项解析单元，用于将监控设备反馈数据代码进行解析；
桥接单元，基于关键字段识别码，将物联网终端设备监控项释义信息与BIM模型构件ID建立关联。
进一步，所述监控项解析单元还包括：
监控项资源池，用于存储物联网终端设备监控项中文名称；
监控项自定义组件，用于定义物联网设备反馈数据类型，如数值型、布尔型等；
监控项转换组件，用于对监控项反馈数值进行等比例换算；
监控项扩展组件，用于对监控项进行新增、删除、修改等操作。
进一步，所述规则映射模块包括：
编码映射单元，用于将建筑信息模型编码与物联网设备IP地址进行一一匹配；
监控项转译单元，用于将标准接口组件获取的监控代码信息转换成标准释义语言。
本发明之建筑信息模型与物联网监测项精准映射的方法，包括以下步骤：
步骤1：构件编码，对建筑信息模型每一构件进行ID编码；
步骤2：关键字段定义，提取BIM模型构件编码中的关键字段，形成识别码；
步骤3：监控项配置，对每一具备物联网监测的构件添加监控项及相关属性信息，关联步骤2所述的BIM模型构件识别码；
步骤4：编码筛查，基于步骤2、步骤3中所述识别码筛选出的参与映射的BIM模型构件ID编码及其关联的监控项信息；
步骤5：数据采集，基于建筑智能化子系统（或物联网设备）开发的API接口，获取物联网设备IP地址以及设备监测数据代码信息；
步骤6：编码映射，提取步骤5中获取的参与映射的物联网设备IP，与步骤4筛选出来的参与映射的构件编码ID进行一对一关联绑定；
步骤7：监控项转译，提取步骤5中监测数据代码信息，与步骤4中筛选出的物联网监测项中文名进行一对一匹配关联，实现监控项代码信息与物联网监控项属性信息双向关联映射。
进一步，所述步骤3还包括：
步骤3.1：根据寻址模块，确定参与映射的物联网终端设备监测信息，并将其存储于实时数据库；
步骤3.2：根据物联网解析模块，将步骤2中的识别码关联参与映射的物联网终端设备的监测信息。
进一步的，所述步骤6还包括：
步骤6.1：根据联动单元，基于识别码筛选出的参与映射的BIM模型ID编码联动BIM模型，加载对应构件，定位构件位置；
步骤6.2：根据构件所在位置，确定参与映射的物联网终端设备位置；
步骤6.3：根据地址获取单元，获取物联网终端设备IP地址；
步骤6.4：根据编码映射单元，将参与映射的BIM模型构件ID编码与参与映射的物联网终端设备IP地址进行绑定。
进一步，所述步骤7还包括：
步骤7.1：根据物联网终端设备IP地址，获取物联网终端设备监测数据代码；
步骤7.2：根据数据处理单元，将获取的物联网终端设备监测数据代码依据监测项命名规则进行分段存储；
步骤7.3：根据桥接单元，参与映射的BIM模型构件ID编码，自动绑定物联网设备监测项释义信息；
步骤7.4：BIM模型构件ID编码与物联网终端设备IP地址绑定后，将分段存储的监测数据代码与物联网监测释义信息进行一对一匹配，实现监控项代码信息与物联网监控项属性信息双向关联映射。
本发明的有益效果：本发明首先通过关键字段识别码将BIM模型构件编码与监控项释义信息进行桥接关联；利用寻址模块，获取物联网终端设备IP地址及监测代码信息；再利用规则映射模块，将BIM模型构件ID编码与物联网终端设备进行一对一匹配关联，可以实现BIM模型与物联网终端设备之间的双向映射；此外，利用物联网解析模块对参与映射的物联网终端设备监测信息进行解析，同时通过物联网转译模块，将监测数据代码信息进行精准翻译，形成标准释义语言，可以实现物联网监测数据充分利用。本发明能解决真实建筑设备与虚拟模型的数据交互及信息融合问题，有效地提高建筑设备监、管、控效率。
附图说明
图1 为本发明之一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置实施例的具体结构框图；
图2 为本发明之一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的方法实施例的流程示意图。
具体实施方式
以下将参照附图并结合实施例来详细说明本发明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，在不脱离本构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例
参照图1，本实施例之建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，包括：
关键字段识别模块1，用于从任一具备ID编码的BIM模型构件中筛选具备实体监测数据反馈的设备ID编码；
寻址模块2，基于建筑智能化子系统（或物联网设备）API接口，获取终端设备物理IP地址以及设备动态监测信息；
物联网解析模块3，用于对物联网设备通讯信号进行准确解析；
规则映射模块4，用于生成建筑信息模型与建筑实体设备映射规则，实现精准映射；
所述规则映射模块4分别与关键字段识别模块1及物联网解析模块3连接，所述规则映射模块4从关键字段识别模块1提取建筑信息模型编码信息，从物联网解析模块3提取物联网监控项转译信号、IP地址信息，并在规则映射模块进行匹配关联；
所述寻址模块2与物联网解析模块3连接，所述物联网解析模块3将寻址模块2提取的电信号信息进行解析，并上传至规则映射模块。
本实施例中，所述关键字段识别模块1包括对所属任一BIM模型构件的每一个构件，定义关键字段识别码的识别单元1-1、用于筛查所有此类设备构件ID编码的筛查单元1-2、以及用于定位构件所在位置的联动单元1-3。
本实施例中，所述寻址模块2包括：
地址获取单元2-1，获取建筑内物联网终端设备有效物理地址；
通讯模组单元2-2，基于建筑智能化子系统（或物联网设备）开放的API接口，与建筑内各智能化子系统间（或物联网设备）建立不同的访问机制，进行通讯；
数据获取单元2-3，获取物联网终端设备监测数据代码信息，并根据监测项命名规则，将代码信息进行结构化分段存储。
其中，所述通讯模组单元2-2包括：
标准接口组件2-2-1，用于将不同系统、不同品牌、不同协议的通讯接口进行分组，形成模块化标准接口组件；
数据封装组件2-2-2，用于将不同组接口的数据按照组别进行封装；
接口切换组件2-2-3，将根据物联网终端设备所属建筑智能化子系统、品牌，选择对应接口组件进行切换绑定，建立通讯连接。
本实施例中，所述物联网解析模块3包括：
监控项解析单元3-1，用于将监控设备反馈数据代码进行解析；
桥接单元3-2，基于关键字段识别码，将物联网终端设备监控项释义信息与BIM模型构件ID建立关联。
其中，所述监控项解析单元3-1包括：
监控项资源池3-1-1，用于存储物联网终端设备监控项中文名称；
监控项自定义组件3-1-2，用于定义物联网设备反馈数据类型，如数值型、布尔型等；
监控项转换组件3-1-3，用于对监控项反馈数值进行等比例换算；
监控项扩展组件3-1-4，用于对监控项信息的进行新增、删除、修改等操作。
本实施例中，所述规则映射模块4包括：
编码映射单元4-1，用于将建筑信息模型编码与物联网设备IP地址进行一一匹配；
监控项转译单元4-2，用于将标准接口组件获取的监控代码信息转换成标准释义语言。
参照图2，本实施例之建筑信息模型与物联网监测项精准映射的方法，包括以下步骤：
步骤1：构件编码，对建筑信息模型每一构件进行ID编码；
步骤2：关键字段定义，提取BIM模型构件编码中的关键字段，形成识别码；
步骤3：监控项配置，对每一具备物联网监测的构件添加监控项及相关属性信息，关联步骤2所述的BIM模型构件识别码；
步骤4：编码筛查，基于步骤2、步骤3中所述识别码筛选出的参与映射的BIM模型构件ID编码及其关联的监控项信息；
步骤5：数据采集，基于建筑智能化子系统（或物联网设备）开发的API接口，获取物联网设备IP地址以及设备监测数据代码信息；
步骤6：编码映射，提取步骤5中获取的参与映射的物联网设备IP，与步骤4筛选出来的参与映射的构件编码ID进行一对一关联绑定；
步骤7：监控项转译，提取步骤5中监测数据代码信息，与步骤4中筛选出的物联网监测项中文名进行一对一匹配关联，实现监控项代码信息与物联网监控项属性信息双向关联映射。
其中，所述步骤3还包括：
步骤3.1：根据寻址模块，确定参与映射的物联网终端设备监测信息，并将其存储于实时数据库；
步骤3.2：根据物联网解析模块，将步骤2中的识别码关联参与映射的物联网终端设备的监测信息。
所述步骤6还包括：
步骤6.1：根据联动单元，基于识别码筛选出的参与映射的BIM模型ID编码联动BIM模型，加载对应构件，定位构件位置；
步骤6.2：根据构件所在位置，确定参与映射的物联网终端设备位置；
步骤6.3：根据地址获取单元，获取物联网终端设备IP地址；
步骤6.4：根据编码映射单元，将参与映射的BIM模型构件ID编码与参与映射的物联网终端设备IP地址进行绑定。
所述步骤7还包括：
步骤7.1：根据物联网终端设备IP地址，获取物联网终端设备监测数据代码；
步骤7.2：根据数据处理单元，将获取的物联网终端设备监测数据代码依据监测项命名规则进行分段存储；
步骤7.3：根据桥接单元，参与映射的BIM模型构件ID编码，自动绑定物联网设备监测项释义信息；
步骤7.4：BIM模型构件ID编码与物联网终端设备IP地址绑定后，将分段存储的监测数据代码与物联网监测释义信息进行一对一匹配，实现监控项代码信息与物联网监控项属性信息双向关联映射。

Claims (10)

1.一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，其特征在于，包括：
关键字段识别模块，用于从任一具备ID编码的BIM模型构件中筛选具备实体监测数据反馈的设备ID编码；
寻址模块，基于建筑智能化子系统API接口，获取终端设备物理IP地址以及设备动态监测信息；
物联网解析模块，用于对物联网设备通讯信号进行准确解析；
规则映射模块，用于生成建筑信息模型与建筑实体设备映射规则，实现精准映射；
所述规则映射模块分别与关键字段识别模块及物联网解析模块连接，所述规则映射模块从关键字段识别模块提取建筑信息模型编码信息，从物联网解析模块提取物联网监控项转译信号、IP地址信息，并在规则映射模块进行匹配关联；
所述寻址模块与物联网解析模块连接，所述物联网解析模块将寻址模块提取的电信号信息进行解析，并上传至规则映射模块。
2.根据权利要求1中所述的建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，其特征在于，所述关键字段识别模块包括：
识别单元，对所属任一BIM模型构件的每一个构件，定义关键字段识别码，用于识别同类构件ID编码；
筛查单元，当终端设备具备数据反馈时，基于关键字段标识，在BIM模型中筛查所有此类设备构件ID编码；
联动单元，基于筛选的所有此类设备构件编码中的任一编码，在BIM模型中加载对应构件，定位构件所在位置。
3.根据权利要求1中所述的建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，其特征在于，所述寻址模块包括：
地址获取单元，获取建筑内物联网终端设备有效物理地址；
通讯模组单元，基于建筑智能化子系统开放的API接口，与建筑内各智能化子系统间建立不同的访问机制，进行通讯；
数据获取单元，获取物联网终端设备监测数据代码信息，并根据监测项命名规则，将代码信息进行结构化分段存储。
4.根据权利要求3中所述的建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，其特征在于，所述通讯模组单元包括：
标准接口组件，用于将不同系统、不同品牌、不同协议的通讯接口进行分组，形成模块化标准接口组件；
数据封装组件，用于将不同组接口的数据按照组别进行封装；
接口切换组件，将根据物联网终端设备所属建筑智能化子系统、品牌，选择对应接口组件进行切换绑定，建立通讯连接。
5.根据权利要求1中所述的建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，其特征在于，所述物联网解析模块包括：
监控项解析单元，用于将监控设备反馈数据代码进行解析；
桥接单元，基于关键字段识别码，将物联网终端设备监控项释义信息与BIM模型构件ID建立关联。
6.根据权利要求5中所述的建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，其特征在于，所述监控项解析单元包括：
监控项资源池，用于存储物联网终端设备监控项中文名称；
监控项自定义组件，用于定义物联网设备反馈数据类型；
监控项转换组件，用于对监控项反馈数值进行等比例换算；
监控项扩展组件，用于对监控项信息的进行新增、删除、修改操作。
7.根据权利要求1中所述的建筑信息模型与物联网监测项精准映射的装置，其特征在于，所述规则映射模块包括：
编码映射单元，用于将建筑信息模型编码与物联网设备IP地址进行一一匹配；
监控项转译单元，用于将标准接口组件获取的监控代码信息转换成标准释义语言。
8.一种建筑信息模型与物联网监测项精准映射的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：构件编码，对建筑信息模型每一构件进行ID编码；
步骤2：关键字段定义，提取BIM模型构件编码中的关键字段，形成识别码；
步骤3：监控项配置，对每一具备物联网监测的构件添加监控项及相关属性信息，关联步骤2所述的BIM模型构件识别码；
步骤4：编码筛查，基于步骤2、步骤3中所述识别码筛选出的参与映射的BIM模型构件ID编码及其关联的监控项信息；
步骤5：数据采集，基于建筑智能化子系统开发的API接口，获取物联网设备IP地址以及设备监测数据代码信息；
步骤6：编码映射，提取步骤5中获取的参与映射的物联网设备IP，与步骤4筛选出来的参与映射的构件编码ID进行一对一关联绑定；
步骤7：监控项转译，提取步骤5中监测数据代码信息，与步骤4中筛选出的物联网监测项中文名进行一对一匹配关联，实现监控项代码信息与物联网监控项属性信息双向关联映射。
9.根据权利要求8中所述的建筑信息模型与物联网监测项精准映射的方法，其特征在于，所述步骤3还包括：
步骤3.1：根据寻址模块，确定参与映射的物联网终端设备监测信息，并将其存储于实时数据库；
步骤3.2：根据物联网解析模块，将步骤2中的识别码关联参与映射的物联网终端设备的监测信息。
10.根据权利要求8中所述的建筑信息模型与物联网监测项精准映射的方法，其特征在于，所述步骤6还包括：
步骤6.1：根据联动单元，基于识别码筛选出的参与映射的BIM模型ID编码联动BIM模型，加载对应构件，定位构件位置；
步骤6.2：根据构件所在位置，确定参与映射的物联网终端设备位置；
步骤6.3：根据地址获取单元，获取物联网终端设备IP地址；
步骤6.4：根据编码映射单元，将参与映射的BIM模型构件ID编码与参与映射的物联网终端设备IP地址进行绑定；
所述步骤7还包括：
步骤7.1：根据物联网终端设备IP地址，获取物联网终端设备监测数据代码；
步骤7.2：根据数据处理单元，将获取的物联网终端设备监测数据代码依据监测项命名规则进行分段存储；
步骤7.3：根据桥接单元，参与映射的BIM模型构件ID编码，自动绑定物联网设备监测项释义信息；
步骤7.4：BIM模型构件ID编码与物联网终端设备IP地址绑定后，将分段存储的监测数据代码与物联网监测释义信息进行一对一匹配，实现监控项代码信息与物联网监控项属性信息双向关联映射。
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