CN113190910A - 基于bim三维地质隧道模型切片分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM三维地质隧道模型切片分析系统及方法,属于BIM三维地质模型技术领域,包括与轨道交通工程三维地质建模系统进行数据交互的隧道模型切片模块和切片模型分析模块,隧道模型切片模块以三维里程桩号标线为轴线,按照设定间距对隧道地质体模型进行切片;切片模型分析模块用于对切片模型中各种内容所占比例进行分析;隧道模型切片模块包括:拾取模块、参数模块、计算模块和模型存储模块;切片模型分析模块包括:统计模块、分析模块、模型存储模块和导出模块。本发明将三维地质模型和隧道模型的进行有机结合,可针对性地分析开挖地段的地质情况,并批量对断面进行切片分析从而为施工设计提供数据计算依据。
Description
技术领域
本发明属于BIM三维地质模型技术领域,具体地涉及基于BIM三维地质隧道模型切片分析系统及方法。
背景技术
近年来,随着我国轨道交通工程高速发展,越来越多的轨道交通线路呈现出施工标准高、规模大、专业多、工期紧、风险高、模式新的特点,并需要大量采用新技术、新材料、新工艺、新设备,并且轨道交通公司对工期、技术、环保及管理等要求越来越高。为了适应这种变化,施工单位在原有BIM系统的基础上不断提升改进,以满足新的需求。
在地下轨道工程开挖过程中,需要有开挖断面的地质信息为其施工方案提供理论依据。一般需要通过人工实地勘察或者物探的方式来获取相关信息,但该方法滞后性较强且物探经济成本较高。
如果能预先分析开挖断面的基本信息,提前做好施工方案设计能有效提升施工效率,缩短工期。而在BIM三维地质系统里进行相关模型切片信息提取,可有效提取开挖断面的的基本信息。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请设计两个模块来提前获知断面基本地质信息,并作总结分析来为施工方案提供理论依据。
本发明的第一目的是提供一种基于BIM三维地质隧道模型切片分析系统,包括与轨道交通工程三维地质建模系统进行数据交互的如下两个模块:
隧道模型切片模块,以三维里程桩号标线为轴线,按照设定间距对隧道地质体模型进行切片;
切片模型分析模块,用于对切片模型中各种内容所占比例进行分析;其中:
所述隧道模型切片模块包括:
拾取模块;读取BIM模型信息,拾取BIM模型构件;
参数模块;根据BIM模型构件情况,输入切片相关参数;
计算模块;根据输入的切片相关参数,对拾取BIM模型构件进行切片计算;
模型存储模块;将切片后的BIM模型构件进行整理和排布,添加名称标注,并存储到指定文件中;
所述切片模型分析模块包括:
统计模块;对所有的BIM切片模型进行遍历,统计数量并存储信息;
分析模块;对各BIM切片模型进行数据归纳分析,并输出分析结果;
模型存储模块;将所述分析结果的BIM切片模型储存进模型文件中;
导出模块;将切片模型和分析结果导入写入excel模板中并导出excel文件。
优选地,所述三维地质建模系统包括:
模型文件模块,用于存贮三维地质模型,三维地质模型包括三维几何模型信息、三维几何模型信息对应的地质属性信息;其中:三维几何模型信息分为点模型信息、线模型信息、面模型信息、体模型信息、网格模型信息;
信息数据库模块,用于存贮三维地质模型所对应的项目信息,人员信息,勘察信息,原始资料录入信息。
优选地,所述隧道模型包括:名称,编号,地质信息,几何信息。
优选地,所述地质信息包括:地层,岩性,风化,地下水,褶皱界面,勘探线,断层,褶皱,基覆界面,基岩面,地质块体,地应力,计曲线,首曲线,水文,天然建筑材料,相对隔水层,岩体质量,岩体结构,地形面,地下岩溶,蚀变现象,倾倒程度,岩性单元,构造,夹层,渗透界面,探针,剖面线,地质点,迹线,卸荷界面中的一个或多个。
优选地,还包括三维里程桩号标线。
优选地,所述计算模块的计算步骤为:
步骤一:获取整体隧道模型数据;
步骤二:获取与整体隧道模型相匹配的三维里程桩号标线;
步骤三:输入里程桩号参数,生成断面模型并获取应位置的地质属性。
优选地,所述统计模块的统计步骤为:
步骤一:统计输入的里程桩号;
步骤二:统计对应里程桩号的模型地质属性占所有属性的百分比。
优选地,所述分析模块的分析步骤为:
步骤一:获取模型截面的二维图片,不同地质属性用不同颜色显示;
步骤二:将对应地质属性的百分比显示在图片上。
本发明的第二目的是提供一种基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析方法,基于上述BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统完成如下步骤:
S1、生成模型;所述模型包括隧道地质模型和里程桩号模型;隧道模型切片包括以下步骤:
a、生成三维隧道地质模型和三维里程桩号导线;
b、触发轨道交通工程三维地质建模系统中的隧道模型切片命令,弹出切片参数输入窗口;
c、窗口内提示信息,数据相关参数,开始切片计算;
d、确认或退出;
S2、切片计算分析统计;切片模型分析包括以下步骤:
A、触发轨道交通工程三维地质建模系统中的分析命令;
B、等候分析结果,并且弹出导出excel文件存放路径对话窗,输入存放路径;
C、点击确认则保存分析结果excel文件,点击取消则放弃本次分析结果输出,重新回到模型界面;
S3、导出分析表格。
本发明的优点及积极效果为:
通过采用上述技术方案,本发明具有如下的技术效果:
本发明通过两个模块来提升项目生产效率,优化设计,提高建筑质量,缩短工期,降低建造成本,可视化模型及属性信息介质提高项目管理水平。其中:隧道模型切片模块,以三维里程桩号标线为轴线,按照设定间距对隧道地质体模型进行切片。从而预先分析得到目标断面的地质属性信息,为施工设计提供理论依据。切片模型分析模块,通过对切片模型中各种内容所占比例进行分析,从而了解到所有断面的基本地质信息,以服务于整个项目的施工设计规划。
本发明操作便捷,自动化程度较高,仅通过输入相关参数即可获得对应切片模型,分析结果输出格式为excel表格格式,符合工程师的基本工作习惯,可附在相关设计资料中,作为设计依据。
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一简单地介绍。
图1为本发明优选实例的系统结构框图;
图2为本发明优选实例中隧道模型切片模块的结构框图;
图3为本发明优选实例中切片模型分析模块的结构框图;
图4为本发明优选实例中隧道模型切片模块的功能原理框图;
图5为本发明优选实例中切片模型分析模块的功能原理框图;
图6为本发明优选实例中隧道模型切片模块的工作流程图;
图7为本发明优选实例中切片模型分析模块的工作流程图;
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
本发明的特点包括:
(1)将三维地质模型和隧道模型的进行有机结合,可针对性地分析开挖地段的地质情况,并批量对断面进行切片分析从而为施工设计提供数据计算依据;
(2)操作简便,自动化程度高,三维模型直观展示,切片数据统计全面,输出格式符合工程师基本工作习惯,且方便设计时进行数据提取。
(3)模型切片分析工具,属于新设计工具时代的新开发工具,是在逐渐普及三维设计方案时代下的新兴产物。
其中:隧道模型切片模块,以三维里程桩号标线为轴线,按照设定间距对隧道地质体模型进行切片;切片模型分析模块,用于对切片模型中各种地质内容所占比例进行分析;
请参阅图1,具体方案为:
一种基于BIM三维地质隧道模型切片分析系统,包括三维地质建模系统和隧道模型切片系统:
在三维地质建模系统中,通过地形面测绘数据,形成地形模型。同时根据测绘数据,勘探数据,试验数据生成基础数据模型。三维几何模型由地形模型和基础数据模型构成,将三维模型中的相应体模型及面模型附上相关地质属性,就生成了三维地质模型。
隧道模型切片系统则将三维地质建模系统中的三维模型进行切片计算和统计分析,隧道模型切片系统包含隧道模型切片和切片模型分析两个模块。
隧道模型切片包括以下步骤:1、生成三维隧道地质模型和三维里程桩号导线;2、触发轨道交通工程三维地质建模系统中的隧道模型切片命令,弹出切片参数输入窗口;3、窗口内提示信息,数据相关参数,开始切片计算;4、确认或退出;
切片模型分析包括以下步骤:1、触发轨道交通工程三维地质建模系统中的分析命令;2、等候分析结果,并且弹出导出excel文件存放路径对话窗,输入存放路径;3、点击确认则保存分析结果excel文件,点击取消则放弃本次分析结果输出,重新回到模型界面;
在上述优选实施例中:
隧道模型切片模块:以三维里程桩号标线为轴线,按照设定间距对隧道地质体模型进行切片。
切片模型分析模块:用于对切片模型中各种内容所占比例进行分析。
请参阅图2和图4,所述隧道模型切片模块包括:
拾取模块;读取BIM模型信息,拾取BIM模型构件;
参数模块;根据BIM模型构件情况,输入切片相关参数;
计算模块;根据输入的切片相关参数,对拾取BIM模型构件进行切片计算;
步骤一:获取整体隧道模型数据;
步骤二:获取与整体隧道模型相匹配的三维里程桩号标线;
步骤三:输入里程桩号参数,生成断面模型并获取应位置的地质属性。
模型存储模块;将切片后的BIM模型构件进行整理和排布,添加名称标注,并存储到指定文件中。
请参阅图3和图5,所述切片模型分析模块包括:
统计模块;对所有的BIM切片模型进行遍历,统计数量并存储信息;
步骤一:统计输入的里程桩号;
步骤二:统计对应里程桩号的模型地质属性占所有属性的百分比。
分析模块;对各BIM切片模型进行数据归纳分析,并附上分析结果;
步骤一:获取模型截面的二维图片,不同地质属性用不同颜色显示;
步骤二:将对应地质属性的百分比显示在图片上。
模型存储模块;将附上分析结果的BIM切片模型储存进模型文件中;
导出模块;将切片模型和分析结果导入写入excel模板中并导出excel文件。
关于三维地质建模系统相关解释:
模型文件系统:用于存贮三维地质模型,三维地质模型包括三维几何模型信息、三维几何模型信息对应的地质属性信息;其中:三维几何模型信息可分为点模型信息、线模型信息、面模型信息、体模型信息、网格模型信息;
信息数据库系统:用于存贮三维地质模型所对应的项目信息,人员信息,勘察信息,原始资料录入信息。
请参阅图6,隧道模型切片包括以下步骤:
(1)通过轨道交通工程三维地质建模系统选择隧道模型切片模块;
(2)选择生成的隧道地质模型及里程桩号导线模型;
(3)弹出切片参数的对话窗,输入切片间距、切片起点、输出位置参数;
(4)开始进行切片计算,如果计算成功则保存切片模型,并进入切片模型界面;如果计算失败则返回至上初始模型界面;
(5)结束。
请参阅图7,切片模型分析包括以下步骤:
(1)通过轨道交通工程三维地质建模系统选择切片模型分析模块;
(2)开始对保存的切片模型进行统计分析;
(3)分析成功后则将结果添加到各切片模型下方,若分析失败,则直接结束;
(4)分析结果添加到各切片模型下方的同时,会弹出导出excel文件对话窗,按照要求输入导出路径,点击确认;若导出失败,则直接结束。
(5)导出成功,结束。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种基于BIM三维地质隧道模型切片分析系统,其特征在于,包括与轨道交通工程三维地质建模系统进行数据交互的如下两个模块:
隧道模型切片模块,以三维里程桩号标线为轴线,按照设定间距对隧道地质体模型进行切片;
切片模型分析模块,用于对切片模型中各种内容所占比例进行分析;其中:
所述隧道模型切片模块包括:
拾取模块;读取BIM模型信息,拾取BIM模型构件;
参数模块;根据BIM模型构件情况,输入切片相关参数;
计算模块;根据输入的切片相关参数,对拾取BIM模型构件进行切片计算;
模型存储模块;将切片后的BIM模型构件进行整理和排布,添加名称标注,并存储到指定文件中;
所述切片模型分析模块包括:
统计模块;对所有的BIM切片模型进行遍历,统计数量并存储信息;
分析模块;对各BIM切片模型进行数据归纳分析,并输出分析结果;
模型存储模块;将所述分析结果的BIM切片模型储存进模型文件中;
导出模块;将切片模型和分析结果导入写入excel模板中并导出excel文件。
2.根据权利要求1所述的基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统,其特征在于,
所述三维地质建模系统包括:
模型文件模块,用于存贮三维地质模型,三维地质模型包括三维几何模型信息、三维几何模型信息对应的地质属性信息;其中:三维几何模型信息分为点模型信息、线模型信息、面模型信息、体模型信息、网格模型信息;
信息数据库模块,用于存贮三维地质模型所对应的项目信息,人员信息,勘察信息,原始资料录入信息。
3.根据权利要求1所述的基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统,其特征在于,所述隧道模型包括:名称,编号,地质信息,几何信息。
4.根据权利要求1所述的基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统,其特征在于,所述地质信息包括:地层,岩性,风化,地下水,褶皱界面,勘探线,断层,褶皱,基覆界面,基岩面,地质块体,地应力,计曲线,首曲线,水文,天然建筑材料,相对隔水层,岩体质量,岩体结构,地形面,地下岩溶,蚀变现象,倾倒程度,岩性单元,构造,夹层,渗透界面,探针,剖面线,地质点,迹线,卸荷界面中的一个或多个。
5.根据权利要求1所述的基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统,其特征在于,还包括三维里程桩号标线。
6.根据权利要求1所述的基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统,其特征在于,所述计算模块的计算步骤为:
步骤一:获取整体隧道模型数据;
步骤二:获取与整体隧道模型相匹配的三维里程桩号标线;
步骤三:输入里程桩号参数,生成断面模型并获取应位置的地质属性。
7.根据权利要求1所述的基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统,其特征在于,所述统计模块的统计步骤为:
步骤一:统计输入的里程桩号;
步骤二:统计对应里程桩号的模型地质属性占所有属性的百分比。
8.根据权利要求1所述的基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统,其特征在于,所述分析模块的分析步骤为:
步骤一:获取模型截面的二维图片,不同地质属性用不同颜色显示;
步骤二:将对应地质属性的百分比显示在图片上。
9.一种基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析方法,其特征在于,基于上述权利要求1-7任一基于BIM三维地质模型隧道模型切片分析系统完成如下步骤:
S1、生成模型;所述模型包括隧道地质模型和里程桩号模型;隧道模型切片包括以下步骤:
a、生成三维隧道地质模型和三维里程桩号导线;
b、触发轨道交通工程三维地质建模系统中的隧道模型切片命令,弹出切片参数输入窗口;
c、窗口内提示信息,数据相关参数,开始切片计算;
d、确认或退出;
S2、切片计算分析统计;切片模型分析包括以下步骤:
A、触发轨道交通工程三维地质建模系统中的分析命令;
B、等候分析结果,并且弹出导出excel文件存放路径对话窗,输入存放路径;
C、点击确认则保存分析结果excel文件,点击取消则放弃本次分析结果输出,重新回到模型界面;
S3、导出分析表格。
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