CN113360997A - 一种云-bim集成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑技术领域，具体涉及一种云‑BIM集成系统，包括用户终端、Web服务器和数据库服务器，所述用户终端从Web服务器上直接下载程序到本地执行，下载过程中遇到的与数据库有关的指令，则由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，最终返回给用户终端；所述Web服务器包含平台管理服务器和BIM数据集成平台服务器；所述平台管理服务器包含平台管理服务和数据索引服务两个组件；所述BIM数据集成平台服务器包含有用户服务和数据推送服务两个服务组件，所述数据库服务器包含静态数据存储服务和动态数据存储服务两个组件。本发明所述云‑BIM集成系统具有良好的松耦合性和跨平台性，可以便捷高效的从其他站点获取和更新信息，便捷高效的实现了资源共享和协同工作目的。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，具体涉及一种云-BIM集成系统。
背景技术
建筑信息模型(BIM)是利用信息技术对建筑生命周期各个阶段进行管理的工具，包括规划设计、建筑审查、工程施工、项目管理等，是建筑业信息化发展的趋势和重点。
现有的商业BIM系统，如Autodesk Revit、Bentley Architecture、TeklaStructures等都是专门用于建筑项目的集成和可视化开发，但这些商业BIM系统均是在各自相对独立的平台上运行，仅能集成和本地信息可视化，而从其他站点有效获取和更新信息较为困难，其封闭、高耦合和使用区域范围有限等不足将对BIM技术的应用造成极大的限制。
随着计算机技术的发展，云计算是当前IT及相关行业研究和应用较多的一项新技术，它为这些行业带来一种廉价和高效的软件应用模式，即服务模式。如同BIM技术是建筑领域信息化热点一样，基于云计算的BIM技术应用研究已成为近两年建筑领域中又一个新的研究热点。云计算在其他行业的研究成果较多，应用程度相对较高，但在建筑领域还只是开始，理论性和应用性文献较少，基于云计算的BIM技术应用主要停留在BIM模型的浏览演示方面，目前还没有一个真正支持BIM的云计算应用架构被实现。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种云-BIM集成系统，以解决现有BIM系统从其他站点有效获取和更新信息较为困难，存在封闭、高耦合和使用区域范围有限的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种云-BIM集成系统，包括用户终端、Web服务器和数据库服务器，所述用户终端从Web服务器上直接下载程序到本地执行，下载过程中遇到的与数据库有关的指令，则由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，最终返回给用户终端；所述Web服务器包含平台管理服务器和BIM数据集成平台服务器；所述平台管理服务器包含平台管理服务和数据索引服务两个组件，分别负责提供平台服务器、用户管理和数据索引的建立和查询；所述BIM数据集成平台服务器包含有用户服务和数据推送服务两个服务组件，用户服务组件负责向用户提供数据，支持客户端进行各类数据交互和查询操作，而数据推送服务组件负责数据互用和集成中多方参与BIM数据集成平台服务器间的数据传送；所述数据库服务器包含静态数据存储服务和动态数据存储服务两个组件，分别负责将静态数据和动态数据用服务接口的方式提供给BIM数据集成平台服务器。
本发明采用云计算和分布式数据技术构建了云-BIM集成系统，在Web层面对BIM相关的数据以及操作进行封装与服务集成，通过WEB服务器将各自独立的、分布于各处的多台计算机相互连接起来，具有良好的松耦合性和跨平台性，高效便捷的实现了资源共享和协同工作的目的。采用B/S分布式架构，将工程信息数据存储于数据库服务器中，用户终端直接从Web服务器上下载程序到本地执行，而不需要安装任何专门的软件，只需要有一台能上网的电脑就能使用，实现了客户端零安装、零维护，具有极强的扩展性。将工程信息数据采用动态数据和静态数据分开存储的方式进行存储，一方面可减少数据加载时的内存资源，方便数据的维护和管理，另一方面，在减小数据冗余的基础之上还有利于静态数据的多次检索，从而有效提高了信息获取和更新效率。
进一步地，所述数据库服务器包含结构化的BIM数据存储模块、非结构化的文档数据存储模块和表达工程信息创建过程的过程和组织信息存储模块，所述BIM数据存储模块利用基于IFC的数据库存储和管理结构化的BIM数据，所述文档数据存储模块利用文档管理系统进行存储和管理文档信息，所述过程和组织信息存储模块用于存储和管理各参与方的权限配置、访问记录等组织信息以及BIM建模的过程信息。将工程信息进一步分类为结构化的BIM数据存储模块、非结构化的文档数据存储模块和表达工程信息创建过程的过程和组织信息分类存储构建数据库，可以进一步方便数据的维护和管理，提高数据的获取更新效率。
进一步地，所述BIM数据集成平台服务器包括：
子模型集成模块：通过BIM数据转化器将结构化工程信息转化为IFC实体，基于IFC实体库，将新增工程信息集成到BIM数据库。
子模型提取模块：根据子模型视图从BIM数据库中提取BIM子模型，并基于IFC实体库重建BIM模型，以3D视图、空间结构视图、WBS视图等视图方式显示模型，同时各种视图可导出为文档和报表，供决策支持。
数据推送模块：使用半结构化的数据推送格式在参与方之间推送和接收BIM数据，接收数据的同时传递对数据的操作请求，支持各个涉及多参与方数据传递的应用流程。
BIM数据访问与控制模块：为子模型提取与集成以及数据推送提供访问BIM数据的底层支持，并判断用户权限和数据状态，保证数据的一致性。
非结构化信息管理模块：负责文档信息的存储、访问和管理。过程与组织信息管理模块：负责将各种组织和过程信息存储到数据库并进行相关数据的管理。
过程控制与组织管理模块：负责对各种BIM数据集成的操作流程和操作者信息进行管理，支持实现面向全生命周期的多用户协调工作和并发访问。
BIM数据集成平台服务器如此设计，通过BIM数据转化、子模型集成、数据推送、BIM数据访问与控制技术，有效实现了应用系统和工程信息与集成BIM模型的融合，有效解决了分布式异构工程数据之间的一致性和全局共享问题。
进一步地，所述平台管理服务组件包含：
数据库连接模块：连接数据库，通过交互方法实现用户、权限、实体等数据表的创建、删除和数据记录的增、删、改、查。
数据索引管理模块：新增、编辑、删除数据索引，以批量方式建立实体元数据，建立、删除和更新实体与数据库的关联关系。
用户管理模块：新增、编辑、删除用户，分配和管理用户权限，为各项功能提供授权机制，实现系统的权限控制。
Web管理客户端模块：调用平台管理服务的各个服务接口，用Web应用程序的形式提供给平台管理员，进行平台的管理。
平台管理服务组件如此设计，有效实现了全局数据管理和流程支持，从而提高了系统的实用性和使用便捷性。
有益效果：本发明采用云计算和分布式数据技术构建了云-BIM集成系统，具有良好的松耦合性和跨平台性，可以便捷高效的从其他站点获取和更新信息，便捷高效的实现了资源共享和协同工作目的。本发明在Web层面对BIM相关的数据以及操作进行封装与服务集成，通过WEB服务器将各自独立的、分布于各处的多台计算机相互连接起来，具有良好的松耦合性和跨平台性，高效便捷的实现了资源共享和协同工作的目的。采用B/S分布式架构，将工程信息数据存储于数据库服务器中，用户终端可直接从Web服务器上下载程序到本地执行，而不需要安装任何专门的软件，只需要有一台能上网的电脑就能使用，实现了客户端零安装、零维护，具有极强的扩展性。将工程信息数据采用动态数据和静态数据分开存储的方式进行存储，一方面可减少数据加载时的内存资源，方便数据的维护和管理，另一方面，在减小数据冗余的基础之上还有利于静态数据的多次检索，从而有效提高了信息获取和更新效率。
附图说明
图1为本发明系统架构图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明涉及的一种低能耗建筑结构技术方案进一步详细说明。
一种云-BIM集成系统，其特征在于，包括用户终端、Web服务器和数据库服务器，所述用户终端链接到Web服务器和数据库服务器，经过Web服务器快速计算后，将数据存储至数据库服务器并同时将数据返回给用户终端；所述Web服务器包含平台管理服务器和BIM数据集成平台服务器；所述平台管理服务器包含平台管理服务和数据索引服务两个组件，分别负责提供平台服务器、用户管理和数据索引的建立和查询；所述BIM数据集成平台服务器包含有用户服务和数据推送服务两个服务组件，用户服务组件负责向用户提供数据，支持客户端进行各类数据交互和查询操作，而数据推送服务组件负责数据互用和集成中多方参与BIM数据集成平台服务器间的数据传送；所述数据库服务器包含静态数据存储服务和动态数据存储服务两个组件，分别负责将静态数据和动态数据用服务接口的方式提供给BIM数据集成平台服务器。
本发明采用云计算和分布式数据技术构建了云-BIM集成系统，在Web层面对BIM相关的数据以及操作进行封装与服务集成，通过WEB服务器将各自独立的、分布于各处的多台计算机相互连接起来，具有良好的松耦合性和跨平台性，高效便捷的实现了资源共享和协同工作的目的。采用B/S分布式架构，将工程信息数据存储于数据库服务器中，用户终端直接从Web服务器上下载程序到本地执行，而不需要安装任何专门的软件，只需要有一台能上网的电脑就能使用，实现了客户端零安装、零维护，具有极强的扩展性。将工程信息数据采用动态数据和静态数据分开存储的方式进行存储，一方面可减少数据加载时的内存资源，方便数据的维护和管理，另一方面，在减小数据冗余的基础之上还有利于静态数据的多次检索，从而有效提高了信息获取和更新效率。
在一个实施例中，所述数据库服务器包含结构化的BIM数据存储模块、非结构化的文档数据存储模块和表达工程信息创建过程的过程和组织信息存储模块，所述BIM数据存储模块利用基于IFC的数据库存储和管理结构化的BIM数据，所述文档数据存储模块利用文档管理系统进行存储和管理文档信息，所述过程和组织信息存储模块用于存储和管理各参与方的权限配置、访问记录等组织信息以及BIM建模的过程信息。
在一个实施例中，所述BIM数据集成平台服务器包括：
子模型集成模块：通过BIM数据转化器将结构化工程信息转化为IFC实体，基于IFC实体库，将新增工程信息集成到BIM数据库。
子模型提取模块：根据子模型视图从BIM数据库中提取BIM子模型，并基于IFC实体库重建BIM模型，以3D视图、空间结构视图、WBS视图等视图方式显示模型，同时各种视图可导出为文档和报表，供决策支持。
数据推送模块：使用半结构化的数据推送格式在参与方之间推送和接收BIM数据，接收数据的同时传递对数据的操作请求，支持各个涉及多参与方数据传递的应用流程。
BIM数据访问与控制模块：为子模型提取与集成以及数据推送提供访问BIM数据的底层支持，并判断用户权限和数据状态，保证数据的一致性。
非结构化信息管理模块：负责文档信息的存储、访问和管理。过程与组织信息管理模块：负责将各种组织和过程信息存储到数据库并进行相关数据的管理。
过程控制与组织管理模块：负责对各种BIM数据集成的操作流程和操作者信息进行管理，支持实现面向全生命周期的多用户协调工作和并发访问。
在一个实施例中，所述平台管理服务组件包含：
数据库连接模块：连接数据库，通过交互方法实现用户、权限、实体等数据表的创建、删除和数据记录的增、删、改、查。
数据索引管理模块：新增、编辑、删除数据索引，以批量方式建立实体元数据，建立、删除和更新实体与数据库的关联关系。
用户管理模块：新增、编辑、删除用户，分配和管理用户权限，为各项功能提供授权机制，实现系统的权限控制。
Web管理客户端模块：调用平台管理服务的各个服务接口，用Web应用程序的形式提供给平台管理员，进行平台的管理。
本发明中，数据存储可采用SQL Sever搭建关系型数据库，采用ADO.NET EntityFramework实现对象关系映射，通过Model First方法从关系模型自动生成数据库，再从数据库逆向生成符合Code First模式的实体代码，以此实现数据库的访问和操作。Web服务器可采用虚拟机技术构建Linux集群，使用基于Web的管理工具Apache Ambari实现基于Hadoop的云计算集群的安装部署和维护管理。系统中用户服务、平台管理服务、存储服务等Web服务的后台可统一使用基于.NET的WCF框架构建为标准的基于SOAP的Web服务，用户服务、数据推送服务、和平台管理服务采用基于Tcp协议的绑定，支持基于互联网或局域网的数据传输和远程调用，存储服务使用命名管道绑定，支持进行服务器主机中跨进程的数据传输。Web客户端可基于MVC模式搭建，使用AJAX交互技术实现网页前端与后端的动态交互。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种云-BIM集成系统，其特征在于，包括用户终端、Web服务器和数据库服务器，所述用户终端从Web服务器上直接下载程序到本地执行，下载过程中遇到的与数据库有关的指令，则由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，最终返回给用户终端；所述Web服务器包含平台管理服务器和BIM数据集成平台服务器；所述平台管理服务器包含平台管理服务和数据索引服务两个组件，分别负责提供平台服务器、用户管理和数据索引的建立和查询；所述BIM数据集成平台服务器包含有用户服务和数据推送服务两个服务组件，用户服务组件负责向用户提供数据，支持客户端进行各类数据交互和查询操作，而数据推送服务组件负责数据互用和集成中多方参与BIM数据集成平台服务器间的数据传送；所述数据库服务器包含静态数据存储服务和动态数据存储服务两个组件，分别负责将静态数据和动态数据用服务接口的方式提供给BIM数据集成平台服务器。
2.根据权利要求1所述的云-BIM集成系统，其特征在于，所述数据库服务器包含结构化的BIM数据存储模块、非结构化的文档数据存储模块和表达工程信息创建过程的过程和组织信息存储模块，所述BIM数据存储模块利用基于IFC的数据库存储和管理结构化的BIM数据，所述文档数据存储模块利用文档管理系统进行存储和管理文档信息，所述过程和组织信息存储模块用于存储和管理各参与方的权限配置、访问记录等组织信息以及BIM建模的过程信息。
3.根据权利要求1所述的云-BIM集成系统，其特征在于，所述BIM数据集成平台服务器包括：
子模型集成模块：通过BIM数据转化器将结构化工程信息转化为IFC实体，基于IFC实体库，将新增工程信息集成到BIM数据库。
子模型提取模块：根据子模型视图从BIM数据库中提取BIM子模型，并基于IFC实体库重建BIM模型，以3D视图、空间结构视图、WBS视图等视图方式显示模型，同时各种视图可导出为文档和报表，供决策支持。
数据推送模块：使用半结构化的数据推送格式在参与方之间推送和接收BIM数据，接收数据的同时传递对数据的操作请求，支持各个涉及多参与方数据传递的应用流程。
BIM数据访问与控制模块：为子模型提取与集成以及数据推送提供访问BIM数据的底层支持，并判断用户权限和数据状态，保证数据的一致性。
过程控制与组织管理模块：负责对各种BIM数据集成的操作流程和操作者信息进行管理，支持实现面向全生命周期的多用户协调工作和并发访问。
4.根据权利要求1所述的云-BIM集成系统，其特征在于，所述平台管理服务组件包含：
数据库连接模块：连接数据库，通过交互方法实现用户、权限、实体等数据表的创建、删除和数据记录的增、删、改、查。
数据索引管理模块：新增、编辑、删除数据索引，以批量方式建立实体元数据，建立、删除和更新实体与数据库的关联关系。
用户管理模块：新增、编辑、删除用户，分配和管理用户权限，为各项功能提供授权机制，实现系统的权限控制。
Web管理客户端模块：调用平台管理服务的各个服务接口，用Web应用程序的形式提供给平台管理员，进行平台的管理。
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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 |