CN112699451B - 一种基于社区业务中台与数据中台结合bim的社区实时孪生系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，包括中央系统处理平台、用于展示社区3D模型的可视化引擎系统可视化引擎系统具有展示模块以及BIM模块，展示模块利用WEBGL技术，在WEB上展示社区3D模型，通过点击社区设立的楼宇，调用BIM模块以展示楼宇内部的3D结构；其特征在于：还包括有孪生系统，用于实现实时数据实时数据的接入、汇聚、转发、与BIM模块的对接，实现在社区实时孪生。本系统通过建设未来社区底层通用的业务中台和数据中台，面向具体项目实现可跨系统、跨场景的业务联动和数据汇聚支持，能够向BIM提供实时的业务支撑及社区海量数据的实时孪生数据。本系统创新性的将BIM应用于未来社区九大场景的日常运营场景。
Description
技术领域
本发明涉及社区领域，特别是一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统。
背景技术
根据项目建设进度建立和维护BIM模型，实质是使用BIM平台汇总各项目团队所有的建筑工程信息，消除项目中的信息孤岛，并且将得到的信息结合三维模型进行整理和储存，以备项目全过程中项目各相关利益方随时共享。
常用BIM模型可能包括：设计模型、施工模型、进度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。
从BIM的定义及传统应用，BIM主要用于楼宇建设及后期的楼宇运维，无法应用到社区的日常运营，更无法和浙江省未来社区九大场景结合。
目前行业头部厂商（如阿里/腾讯）的平台，主要用于构建生态，接入服务商，受限于生态模式，只支持社区关键数据汇聚，无法实现各大应用场景之间的业务互动和数据交互，更无法向BIM提供跨场景的业务控制和数据支持（因为各大服务商各自为政，只做自己的场景，而受限于生态模式，阿里和腾讯等无法实现跨场景整合）。
针对上述问题，本发明进行改进。
发明内容
本发明提出一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，解决现有无法实现各大应用场景之间的业务互动和数据交互。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，包括中央系统处理平台、用于展示社区3D模型的可视化引擎系统,可视化引擎系统具有展示模块以及BIM模块，展示模块利用WEBGL技术，在WEB上展示社区3D模型，通过点击社区设立的楼宇，调用轻量化BIM模块以展示楼宇内部的3D结构；
其特征在于：还包括有孪生系统，用于实现实时数据实时数据的接入、汇聚、转发、与BIM模块的对接，实现在社区实时孪生；
孪生系统分为根据社区场所需求设立的社区场景系统、根据社区场景系统建立用于实时展示或者查看的社区数据中台、以及对建立的社区数据中台进行管理的社区管理模块；
社区数据中台具有设备数据模块、根据设备数据模块数据信息可进行调用的设备处理模块以及用于监测人员和/或物体的位置的实时监测模块，其中设备数据模块用于在社区和楼宇中展示设备安装位置、设备类型，通过点击对应设备可查看该设备状态信息，实时监测模块能够实时将监控数据传输中央系统处理平台并保存。
进一步的，社区管理模块包括有报警模块、报障模块以及能耗计量模块，报警模块根据实时监测模块接收的数据，通过中央处理器进行对比处理后，进行展示；
报障模块用于对公共场所报障信息，展示社区设施故障情况；
能耗计量模块用于展示社区各楼宇的能耗情况。
进一步的，社区管理模块包括用户权限管理子模块，用以对系统使用用户进行管理，对不同的使用用户赋予不同的使用权限。
进一步的，所述社区管理模块的管理方法包括：
对社区设备或物体对大型建筑的数据进行采集，获取实时状态数据；
将所述实时状态数据进行数据自动聚合处理，形成获取数据库，并进行存储；
对所述获取数据库进行数据分析处理，获取数据分析处理结果；
根据所述数据库数据分析处理结果进行数据可视化及决策处理，形成可调度或转发的数据。
进一步的，社区数据中台包括信息数据采集库，信息数据采集库用于对房屋、人员数据、展示房屋、车位的销售状态、业主信息、入住/租赁状态的数据进行录入。
设备数据模块具有数据联动模块，该数据联动模块分为实时数据采集单元和常规数据单元。
实时数据采集单元的管理方法为：
第一步，实时数据的采集：进行事件数据定实时采集，并将采集的数据由前端设备向社区的中央系统处理平台进行注册，所述实时采集通过在各个社区设立数据采集点进行采集上传；其中事件数据定实时采集包括事件内容、事件发生时间、事件发生地点以及所属社区；
第二步，实时数据的分析，中央系统处理平台预设有风险分类分级模型，通过对比采集的数据进行比对，对事件信息进行归类分析，获得采集事实事件的归类结果存储；
第三步，数据联动方式，将实时数据以及预设标准处置方法推送给对应设备，具体地触发事件后由社区中央系统处理平台主动向WEB客户端推送事件及关联设备，WEB前端调用轻量化BIM模型，根据设备ID关联对应的设备模块，并在模型上展示事件提醒。
常规数据单元的管理方法为：首先，开设用户管理单元，用户管理单元具有读取功能，用户可以在BIM模型上选择具体的模块，获得模块关联的设备ID，向数据中台请求设备信息，并持续更新设备的实时数据。
通过上述方案可知具体以下特点：
1、利用WEBGL技术，在WEB上展示社区3D模型；
2、点击楼宇，可以调用轻量化的BIM，展示楼宇内部3D结构；
3、结合未来社区数据中台的房屋、人员数据，展示房屋、车位的销售状态、业主信息、入住/租赁状态；
4、根据未来社区数据中台的设备数据，在社区和楼宇中展示设备安装位置、设备类型，点击可查看设备信息。基于未来社区业务中台调用设备功能（如点击监控设备，可调用WEB监控页面，查看监控点信息、实时监控、调取录像等）
5、基于未来社区数据中台的实时数据，在社区和楼宇中，实时展示社区公交等可定位监控的物体信息；
6、基于未来社区数据中台的实时人员轨迹，在社区和楼宇中，实时展示工作人员的点位；
7、在3D模型或BIM上，展示报警点位，点击可调用WEB展示报警详情，并基于附近工作人员位置及时调度；
8、基于未来社区业务中台的公共场所报障信息，展示社区设施故障情况。
9、基于未来社区数据中心的能耗计量数据，展示社区各楼宇的能耗情况。
综上所述，本方案具有以下特点：本系统通过建设未来社区底层通用的业务中台和数据中台，面向具体项目实现可跨系统、跨场景的业务联动和数据汇聚支持，能够向BIM提供实时的业务支撑及社区海量数据的实时孪生数据。本系统创新性的将BIM应用于未来社区九大场景的日常运营场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的社区实时孪生系统的结构示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例公开了一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，解决目前的传统孪生社区主要以3D结构孪生为主，无法与社区日常业务结合，更无法做到实时数据孪生。
具体方案如下：
如图1所示，其包括中央系统处理平台、用于展示社区3D模型的可视化引擎系统，可视化引擎系统具有展示模块以及BIM模块，展示模块利用WEBGL技术，在WEB上展示社区3D模型，通过点击社区设立的楼宇，调用BIM模块以展示楼宇内部的3D结构；需要指出的是WEBGL技术和BIM技术都是现有技术，不做说明。
还包括有孪生系统，用于实现实时数据实时数据的接入、汇聚、转发、与BIM模块的对接，实现在社区实时孪生；
具体地，孪生系统分为根据社区场所需求设立的社区场景系统、根据社区场景系统建立用于实时展示或者查看的社区数据中台、以及对建立的社区数据中台进行管理的社区管理模块；实现社区数据中台通过向BIM提供跨业务场景的数据联动和业务联动。
设备数据模块具有数据联动模块，该数据联动模块分为事实数据采集单元和常规数据单元。
实时数据采集单元的管理方法为：
第一步，实时数据的采集：进行事件数据定实时采集，并将采集的数据由前端设备向社区的中央系统处理平台进行注册，所述实时采集通过在各个社区设立数据采集点进行采集上传；其中事件数据定实时采集包括事件内容、事件发生时间、事件发生地点以及所属社区；
第二步，实时数据的分析，中央系统处理平台预设有风险分类分级模型，通过对比采集的数据进行比对，对事件信息进行归类分析，获得采集实时事件的归类结果存储；
第三步，数据联动方式，将事实数据以及预设标准处置方法推送给对应设备，具体地触发事件后由社区中央系统处理平台主动向前端设备推送事件及关联设备，前端调用BIM模型，根据设备ID关联对应的设备模块，并在模型上展示事件提醒。
常规数据单元的管理方法为：首先，开设用户管理单元，用户管理单元具有读取功能，用户可以在BIM模型上选择具体的模块，获得模块关联的设备ID，向数据中台请求设备信息，并持续更新设备的实时数据。
其中社区数据中台具有设备数据模块、根据设备数据模块数据信息可进行调用的设备处理模块以及用于监测人员和/或物体的位置的实时监测模块，其中设备数据模块用于在社区和楼宇中展示设备安装位置、设备类型，通过点击对应设备可查看该设备状态信息，实时监测模块能够实时将监控数据传输中央系统处理平台并保存。
设备处理模块的调用举例说明：如点击监控设备，可调用WEB监控页面，查看监控点信息、实时监控、调取录像等。通过数据中台建设，实现实时数据的接入、汇聚、转发、与BIM的对接，实现在社区实时孪生，而不仅仅传统BIM的楼宇运维工作。
社区管理模块包括有报警模块、报障模块以及能耗计量模块，报警模块根据实时监测模块接收的数据，通过中央处理器进行对比处理后，进行展示；报障模块用于对公共场所报障信息，展示社区设施故障情况；耗计量模块用于展示社区各楼宇的能耗情况。
社区管理模块包括用户权限管理子模块，用以对系统使用用户进行管理，对不同的使用用户赋予不同的使用权限。
以上的数据联动是指：通过社区数据中台汇聚社区设备数据，系统采用restFul+cache+websocket方式保障数据的完整性、实时性。
数据联动分成两类，第一类是事件数据，如告警数据，某某地方发生告警，这类数据由前端主动向社区平台注册，触发事件后由社区平台主动向前端推送事件及关联设备，前端调用BIM模型，根据设备ID关联对应的设备模块，并在模型上展示事件提醒。第二类是常规数据，用户可以在BIM模型上选择具体的模块，获得模块关联的设备ID，向数据中台请求设备信息，并持续更新设备的实时数据。
其中所述社区管理模块的管理方法包括：
对社区设备或物体对大型建筑的数据进行采集，获取实时状态数据；
将所述实时状态数据进行数据自动聚合处理，形成获取数据库，并进行存储；
对所述获取数据库进行数据分析处理，获取数据分析处理结果；
根据所述数据库数据分析处理结果进行数据可视化及决策处理，形成可调度或转发的数据。
进一步的，社区数据中台包括信息数据采集库，信息数据采集库用于对房屋、人员数据、展示房屋、车位的销售状态、业主信息、入住/租赁状态的数据进行录入。
可知通过业务中台建设，向上提供社区场景统一的业务场景赋能，并与BIM对接实现孪生社区界面的虚拟人/设备孪生，并支持在实时孪生社区对相关人员/设备进行控制和调度，相关控制调度通过中台推送给相关的人员或设备，从而实现孪生社区的实时控制。
本方案的跨场景联动是指：社区中台基于数据识别技术连接数据，将业务和数据统一汇聚到人、地、物，以技术驱动实现平台构成统一的整体，九大场景所有数据最终都汇聚到具体的统一的个体，从而事先数据和业务的跨场景联动。
比如未来社区未来交通场景的智慧灯杆系统，在传统社区中属于独立的系统，在阿里等企业的未来社区生态中，每个服务商都是独立个体，不会与其它供应商产生业务联动。但是基于社区统一的业务中台和数据中台，智慧灯杆的摄像头、信息发布模块都汇聚到社区资源池中，未来社区未来服务场景的安防监控和视频AI分析系统可以整合调用智慧灯杆的摄像头资源，当未来安防系统触发火灾告警，通过社区业务中台和社区数据中台整合，可以在BIM模型上联动附近的智慧灯杆摄像头。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，包括中央系统处理平台、用于展示社区3D模型的可视化引擎系统，可视化引擎系统具有展示模块以及BIM模块，展示模块利用WEBGL技术，在WEB上展示社区3D模型，通过点击社区设立的楼宇，调用轻量化的BIM模块以展示楼宇内部的3D结构；
其特征在于：还包括有孪生系统，用于实现实时数据实时数据的接入、汇聚、转发、与BIM模块的对接，实现在社区实时孪生；
孪生系统分为根据社区场所需求设立的社区场景系统、根据社区场景系统建立用于实时展示或者查看的社区数据中台、以及对建立的社区数据中台进行管理的社区管理模块；
社区数据中台具有设备数据模块、根据设备数据模块数据信息可进行调用的设备处理模块以及用于监测人员和/或物体的位置的实时监测模块，其中设备数据模块用于在社区和楼宇中展示设备安装位置、设备类型，通过点击对应设备可查看该设备状态信息，实时监测模块能够实时将监控数据传输中央系统处理平台并保存。
2.根据权利要求1所述一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，其特征在于：社区管理模块包括有报警模块、报障模块以及能耗计量模块，报警模块根据实时监测模块接收的数据，通过中央处理器进行对比处理后，进行展示；
报障模块用于对公共场所报障信息，展示社区设施故障情况；
能耗计量模块用于展示社区各楼宇的能耗情况。
3.根据权利要求2所述一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，其特征在于：社区管理模块包括用户权限管理子模块，用以对系统使用用户进行管理，对不同的使用用户赋予不同的使用权限。
4.根据权利要求2或3所述一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，其特征在于：所述社区管理模块的管理方法包括：
对社区设备或物体的数据进行采集，获取实时状态数据；
将所述实时状态数据进行数据自动聚合处理，形成获取数据库，并进行存储；
对所述获取数据库进行数据分析处理，获取数据分析处理结果；
根据所述数据库数据分析处理结果进行数据可视化及决策处理，形成可调度或转发的数据。
5.根据权利要求1所述一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，其特征在于：社区数据中台包括信息数据采集库，信息数据采集库用于对房屋、人员数据、展示房屋、车位的销售状态、业主信息、入住/租赁状态的数据进行录入。
6.根据权利要求1所述一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，其特征在于：设备数据模块具有数据联动模块，该数据联动模块分为实时数据采集单元和常规数据单元。
7.根据权利要求6所述一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，其特征在于：事实数据采集单元的管理方法为：
第一步，实时数据的采集：进行事件数据定实时采集，并将采集的数据由前端设备向社区的中央系统处理平台进行注册，所述实时采集通过在各个社区设立数据采集点进行采集上传；其中事件数据定实时采集包括事件内容、事件发生时间、事件发生地点以及所属社区；
第二步，实时数据的分析，中央系统处理平台预设有风险分类分级模型，通过对比采集的数据进行比对，对事件信息进行归类分析，获得采集事实事件的归类结果存储；
第三步，数据联动方式，将实时数据以及预设标准处置方法推送给对应设备，具体地触发事件后由社区中央系统处理平台主动向WEB客户端推送事件及关联设备，WEB前端调用轻量化BIM模型，根据设备ID关联对应的设备模块，并在模型上展示事件提醒。
8.根据权利要求6或7所述一种基于社区业务中台与数据中台结合BIM的社区实时孪生系统，其特征在于：常规数据单元的管理方法为：首先，开设用户管理单元，用户管理单元具有读取功能，用户可以在BIM模型上选择具体的模块，获得模块关联的设备ID，向数据中台请求设备信息，并持续更新设备的实时数据。
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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 | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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