CN113988495A - 一种基于bim的建筑工程监测方法、系统及监测服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的基于BIM的建筑工程监测方法、系统及监测服务器，首先获取目标建筑的施工设计图数据并确定第一BIM模型参数集以计算获取到的施工设计图数据与建筑施工数据之间的数据更新轨迹，其次建立初始BIM建筑拓扑并确定质量属性信息和目标图节点，然后生成初始BIM建筑拓扑和建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径，最后根据拓扑更新路径确定拓扑更新信息，以基于拓扑更新信息对初始BIM建筑拓扑的动态拓扑节点下的节点参数进行调整从而确定出当前BIM建筑拓扑，最后通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。如此，能够对目标建筑进行BIM建模并实时更新模型参数，无需人工走访实地进行数据记录，能够减少数据获取的成本，提高建筑工程监测的实时性。
Description
技术领域
本公开涉及建筑工程安全监测技术领域，特别涉及一种基于BIM的建筑工程监测方法、系统及监测服务器。
背景技术
建筑工程监测是确保安全生产、有效规避生产事故的重要手段之一。建筑工程监测的监测方向主要包括以下几类：地基基础工程监测、主体结构工程监测、建筑幕墙工程监测和钢结构工程监测等。随着建筑工程进度的不断推进，上述工程监测的数据和指标也在实时发生变化。然而现有的建筑工程监测方法是通过人工走访实地进行数据记录然后进行分析监测，这样会增加数据获取的成本，影响建筑工程监测的实时性。
发明内容
有鉴于此，本公开提供了一种基于BIM的建筑工程监测方法、系统及监测服务器。
提供一种基于BIM的建筑工程监测方法，应用于与工程记录设备通信连接的监测服务器，所述方法包括：
获取目标建筑的施工设计图数据，并确定与所述施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集，获取工程记录设备发送的建筑施工数据，并根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹；
建立与所述第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑，并基于所述数据更新轨迹对所述第一BIM模型参数集进行更新得到第二BIM模型参数集，基于所述第二BIM模型数据集生成对应的建筑拓扑更新图；提取所述第一BIM模型参数集在所述初始BIM建筑拓扑的任一拓扑节点的质量属性信息，并行地将所述建筑拓扑更新图中具有最小更新速率的图节点确定为目标图节点；
根据所述监测服务器和所述工程记录设备之间的数据传输协议将所述质量属性信息封装到所述目标拓扑节点中，并在所述目标拓扑节点中得到属性封装信息；通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径；
将所述属性封装信息确定为基准信息并根据所述基准信息在所述目标拓扑节点中获取当前模型参数的变化数据，根据所述拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序，将所述当前模型参数的变化数据加载到所述质量属性信息所在的拓扑节点中，在所述质量属性信息所在的拓扑节点中得到所述当前模型参数的变化数据对应的拓扑更新信息；在根据所述拓扑更新信息确定出所述初始BIM建筑拓扑中包含有动态拓扑节点的情况下，根据所述拓扑更新信息在所述动态拓扑节点下的节点参数以及所述节点参数的建筑资源配置信息，确定初始BIM建筑拓扑在与所述动态节点拓扑相对应的静态拓扑节点下的各节点参数与所述初始BIM建筑拓扑在动态拓扑节点下的各节点参数之间的关联系数，并将所述初始BIM建筑拓扑在所述静态拓扑节点下的与在动态拓扑节点下的节点参数相关联的节点参数分配所述动态拓扑节点下；基于所述拓扑更新信息对所述动态拓扑节点下的节点参数进行更新已确定出当前BIM建筑拓扑，并通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。
优选地，通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态，包括：
基于预设的信息读取线程读取当前BIM建筑拓扑的拓扑轨迹信息；将各个拓扑轨迹信息的轨迹参数集列出，并通过列出的轨迹参数集建立当前BIM建筑拓扑的轨迹变化图；其中，所述轨迹变化图为分区域图，每个区域对应一个图像标识且每个图像标识对应至少一个轨迹参数集，所述轨迹变化图的各个区域具有由大到小的图像评价系数；
基于预设的信息读取线程读取初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据；从中提取出所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的至少一个脚本数据；
建立所述脚本数据与所述轨迹变化图之间的仿射变换列表，并基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；其中，基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表，包括：根据所述图像评价系数依次将每个拓扑轨迹信息转换为信息字段序列；分别生成每个信息字段序列的至少一个序列封装数据；获取所述拓扑轨迹信息的互不重复的序列封装数据构成序列数据集；将所述序列数据集中的各个序列封装数据仿射到所述轨迹变化图中以组成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；
将所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的轨迹参数集与所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表中的各个轨迹参数集进行遍历性数据相似度计算；在遍历性数据相似度计算过程中，若一个序列封装数据的所有轨迹参数集均包含在所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中，则将该序列封装数据记录为所述初始BIM建筑拓扑的状态变化数据；
计算所述状态变化数据对应的状态评价指标系数，并基于所述当前BIM建筑拓扑的节点分布图生成目标评价区间；其中，所述目标评价区间为数值区间；判断所述状态评价指标系数是否位于所述目标评价区间内，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间内，则判定所述目标建筑的施工状态为正常，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间外，则判定所述目标建筑的施工状态为异常。
优选地，通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径，包括：
基于所述信息字符对应关系在初始BIM建筑拓扑中按照时序依次选取当前拓扑模型参数；从在所述初始BIM建筑拓扑中的时序位于当前拓扑模型参数之前的拓扑模型参数中确定参考拓扑模型参数；获取所述参考拓扑模型参数中指向性数据的第一数据关联度；
参照第一数据关联度和基准数据清单之间的兼容性权重，对当前拓扑模型参数进行参数筛选，得到当前拓扑模型参数的动态模型参数；
对所述动态模型参数进行路径关联性分析以得到所述指向性数据的第二数据关联度；基于所述第一数据关联度和所述第二数据关联度以及路径关联性分析结果生成生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径。
优选地，根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹，包括：
根据基于所述第一BIM模型参数集获取的绘制数据更新轨迹的标签参数组和资源分配参数组，确定待标记的用于拟合数据更新轨迹的轨迹区段的多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子；
基于确定的所述多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子，对所述多个拟合配置指标进行标记，使得标记出的拟合配置指标的指标增益值大于预设增益值、且标记出的拟合配置指标之间的影响因子小于预设因子；其中，每个资源分配参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条动态数据记录，每个标签参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条静态数据记录；
针对所述施工设计图数据，根据所述施工设计图数据的图数据字段信息在标记出的拟合配置指标中每一种拟合配置指标下的编码数据，确定与所述建筑拓扑更新图对应的拟合权重；
基于所述拟合权重、所述拟合配置指标以及所述拟合配置指标的指标增益值生成所述数据更新轨迹。
提供一种基于BIM的建筑工程监测系统，包括互相之间通信连接的监测服务器与工程记录设备；
所述工程记录设备，用于：
向所述监测服务器发送建筑施工数据；
所述监测服务器，用于：
获取目标建筑的施工设计图数据，并确定与所述施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集，获取所述工程记录设备发送的建筑施工数据，并根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹；
建立与所述第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑，并基于所述数据更新轨迹对所述第一BIM模型参数集进行更新得到第二BIM模型参数集，基于所述第二BIM模型数据集生成对应的建筑拓扑更新图；提取所述第一BIM模型参数集在所述初始BIM建筑拓扑的任一拓扑节点的质量属性信息，并行地将所述建筑拓扑更新图中具有最小更新速率的图节点确定为目标图节点；
根据所述监测服务器和所述工程记录设备之间的数据传输协议将所述质量属性信息封装到所述目标拓扑节点中，并在所述目标拓扑节点中得到属性封装信息；通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径；
将所述属性封装信息确定为基准信息并根据所述基准信息在所述目标拓扑节点中获取当前模型参数的变化数据，根据所述拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序，将所述当前模型参数的变化数据加载到所述质量属性信息所在的拓扑节点中，在所述质量属性信息所在的拓扑节点中得到所述当前模型参数的变化数据对应的拓扑更新信息；在根据所述拓扑更新信息确定出所述初始BIM建筑拓扑中包含有动态拓扑节点的情况下，根据所述拓扑更新信息在所述动态拓扑节点下的节点参数以及所述节点参数的建筑资源配置信息，确定初始BIM建筑拓扑在与所述动态节点拓扑相对应的静态拓扑节点下的各节点参数与所述初始BIM建筑拓扑在动态拓扑节点下的各节点参数之间的关联系数，并将所述初始BIM建筑拓扑在所述静态拓扑节点下的与在动态拓扑节点下的节点参数相关联的节点参数分配所述动态拓扑节点下；基于所述拓扑更新信息对所述动态拓扑节点下的节点参数进行更新已确定出当前BIM建筑拓扑，并通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。
优选地，所述监测服务器通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态具体包括：
基于预设的信息读取线程读取当前BIM建筑拓扑的拓扑轨迹信息；将各个拓扑轨迹信息的轨迹参数集列出，并通过列出的轨迹参数集建立当前BIM建筑拓扑的轨迹变化图；其中，所述轨迹变化图为分区域图，每个区域对应一个图像标识且每个图像标识对应至少一个轨迹参数集，所述轨迹变化图的各个区域具有由大到小的图像评价系数；
基于预设的信息读取线程读取初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据；从中提取出所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的至少一个脚本数据；
建立所述脚本数据与所述轨迹变化图之间的仿射变换列表，并基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；其中，基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表，包括：根据所述图像评价系数依次将每个拓扑轨迹信息转换为信息字段序列；分别生成每个信息字段序列的至少一个序列封装数据；获取所述拓扑轨迹信息的互不重复的序列封装数据构成序列数据集；将所述序列数据集中的各个序列封装数据仿射到所述轨迹变化图中以组成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；
将所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的轨迹参数集与所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表中的各个轨迹参数集进行遍历性数据相似度计算；在遍历性数据相似度计算过程中，若一个序列封装数据的所有轨迹参数集均包含在所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中，则将该序列封装数据记录为所述初始BIM建筑拓扑的状态变化数据；
计算所述状态变化数据对应的状态评价指标系数，并基于所述当前BIM建筑拓扑的节点分布图生成目标评价区间；其中，所述目标评价区间为数值区间；判断所述状态评价指标系数是否位于所述目标评价区间内，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间内，则判定所述目标建筑的施工状态为正常，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间外，则判定所述目标建筑的施工状态为异常。
优选地，所述监测服务器通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径包括：
基于所述信息字符对应关系在初始BIM建筑拓扑中按照时序依次选取当前拓扑模型参数；从在所述初始BIM建筑拓扑中的时序位于当前拓扑模型参数之前的拓扑模型参数中确定参考拓扑模型参数；获取所述参考拓扑模型参数中指向性数据的第一数据关联度；
参照第一数据关联度和基准数据清单之间的兼容性权重，对当前拓扑模型参数进行参数筛选，得到当前拓扑模型参数的动态模型参数；
对所述动态模型参数进行路径关联性分析以得到所述指向性数据的第二数据关联度；基于所述第一数据关联度和所述第二数据关联度以及路径关联性分析结果生成生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径。
优选地，所述监测服务器根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹包括：
根据基于所述第一BIM模型参数集获取的绘制数据更新轨迹的标签参数组和资源分配参数组，确定待标记的用于拟合数据更新轨迹的轨迹区段的多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子；
基于确定的所述多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子，对所述多个拟合配置指标进行标记，使得标记出的拟合配置指标的指标增益值大于预设增益值、且标记出的拟合配置指标之间的影响因子小于预设因子；其中，每个资源分配参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条动态数据记录，每个标签参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条静态数据记录；
针对所述施工设计图数据，根据所述施工设计图数据的图数据字段信息在标记出的拟合配置指标中每一种拟合配置指标下的编码数据，确定与所述建筑拓扑更新图对应的拟合权重；
基于所述拟合权重、所述拟合配置指标以及所述拟合配置指标的指标增益值生成所述数据更新轨迹。
提供一种监测服务器，包括互相之间通信的处理器和存储器；所述处理器通过从所述存储器中调取计算机程序以实现上述的方法。
提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时实现上述的方法。
在应用上述方案时，首先获取目标建筑的施工设计图数据并确定与施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集以计算获取到的施工设计图数据与建筑施工数据之间的数据更新轨迹，其次建立与第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑并确定质量属性信息和目标图节点，然后生成初始BIM建筑拓扑和建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径，最后根据拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序确定拓扑更新信息，以基于拓扑更新信息对初始BIM建筑拓扑的动态拓扑节点下的节点参数进行调整从而确定出当前BIM建筑拓扑，最后通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。如此，能够对目标建筑进行BIM建模并实时更新模型参数，无需人工走访实地进行数据记录，能够减少数据获取的成本，提高建筑工程监测的实时性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是一种基于BIM的建筑工程监测方法的流程示意图。
图2是一种基于BIM的建筑工程监测系统的架构示意图。
图3是一种监测服务器的硬件结构示意图。
具体实施方式
为减少在建筑工程监测时的数据获取成本，确保建筑工程监测的实时性，本发明实施例提供了一种基于BIM的建筑工程监测方法、系统及监测服务器，能够对目标建筑进行BIM建模并实时更新模型参数，从而根据最近的模型参数进行建筑工程监测。如此，无需人工走访实地进行数据记录，能够减少数据获取的成本，提高建筑工程监测的实时性。
在上述基础上，如图1所示，本发明实施例首先提供了一种BIM的建筑工程监测方法的流程示意图，所述方法可以应用于与多个工程记录设备通信的监测服务器。其中，工程记录设备用于记录不同维度的建筑施工数据，监测服务器用于对建筑施工数据进行汇总和分析，监测服务器和工程记录设备通过5G进行通信，能够确保数据传输的实时性和准确性。进一步地，监测服务器在实现上述方法时具体执行如图1所示的步骤S21-步骤S24所描述的内容。
步骤S21，获取目标建筑的施工设计图数据，并确定与所述施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集，获取工程记录设备发送的建筑施工数据，并根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹。
步骤S22，建立与所述第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑，并基于所述数据更新轨迹对所述第一BIM模型参数集进行更新得到第二BIM模型参数集，基于所述第二BIM模型数据集生成对应的建筑拓扑更新图；提取所述第一BIM模型参数集在所述初始BIM建筑拓扑的任一拓扑节点的质量属性信息，并行地将所述建筑拓扑更新图中具有最小更新速率的图节点确定为目标图节点。
步骤S23，根据所述监测服务器和所述工程记录设备之间的数据传输协议将所述质量属性信息封装到所述目标拓扑节点中，并在所述目标拓扑节点中得到属性封装信息；通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径。
步骤S24，将所述属性封装信息确定为基准信息并根据所述基准信息在所述目标拓扑节点中获取当前模型参数的变化数据，根据所述拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序，将所述当前模型参数的变化数据加载到所述质量属性信息所在的拓扑节点中，在所述质量属性信息所在的拓扑节点中得到所述当前模型参数的变化数据对应的拓扑更新信息；在根据所述拓扑更新信息确定出所述初始BIM建筑拓扑中包含有动态拓扑节点的情况下，根据所述拓扑更新信息在所述动态拓扑节点下的节点参数以及所述节点参数的建筑资源配置信息，确定初始BIM建筑拓扑在与所述动态节点拓扑相对应的静态拓扑节点下的各节点参数与所述初始BIM建筑拓扑在动态拓扑节点下的各节点参数之间的关联系数，并将所述初始BIM建筑拓扑在所述静态拓扑节点下的与在动态拓扑节点下的节点参数相关联的节点参数分配所述动态拓扑节点下；基于所述拓扑更新信息对所述动态拓扑节点下的节点参数进行更新已确定出当前BIM建筑拓扑，并通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。
在具体实施过程中，通过上述步骤S21-步骤S24，首先获取目标建筑的施工设计图数据并确定与施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集以计算获取到的施工设计图数据与建筑施工数据之间的数据更新轨迹，其次建立与第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑并确定质量属性信息和目标图节点，然后生成初始BIM建筑拓扑和建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径，最后根据拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序确定拓扑更新信息，以基于拓扑更新信息对初始BIM建筑拓扑的动态拓扑节点下的节点参数进行调整从而确定出当前BIM建筑拓扑，最后通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。如此，能够对目标建筑进行BIM建模并实时更新模型参数，无需人工走访实地进行数据记录，能够减少数据获取的成本，提高建筑工程监测的实时性。
在一个可能的实现方式中，为了确保对目标建筑的施工状态进行准确可靠的监控，步骤S24中所描述的通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态，具体可以包括以下步骤S241-步骤S245所描述的内容。
步骤S241，基于预设的信息读取线程读取当前BIM建筑拓扑的拓扑轨迹信息；将各个拓扑轨迹信息的轨迹参数集列出，并通过列出的轨迹参数集建立当前BIM建筑拓扑的轨迹变化图；其中，所述轨迹变化图为分区域图，每个区域对应一个图像标识且每个图像标识对应至少一个轨迹参数集，所述轨迹变化图的各个区域具有由大到小的图像评价系数。
步骤S242，基于预设的信息读取线程读取初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据；从中提取出所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的至少一个脚本数据。
步骤S243，建立所述脚本数据与所述轨迹变化图之间的仿射变换列表，并基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；其中，基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表，包括：根据所述图像评价系数依次将每个拓扑轨迹信息转换为信息字段序列；分别生成每个信息字段序列的至少一个序列封装数据；获取所述拓扑轨迹信息的互不重复的序列封装数据构成序列数据集；将所述序列数据集中的各个序列封装数据仿射到所述轨迹变化图中以组成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表。
步骤S244，将所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的轨迹参数集与所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表中的各个轨迹参数集进行遍历性数据相似度计算；在遍历性数据相似度计算过程中，若一个序列封装数据的所有轨迹参数集均包含在所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中，则将该序列封装数据记录为所述初始BIM建筑拓扑的状态变化数据。
步骤S245，计算所述状态变化数据对应的状态评价指标系数，并基于所述当前BIM建筑拓扑的节点分布图生成目标评价区间；其中，所述目标评价区间为数值区间；判断所述状态评价指标系数是否位于所述目标评价区间内，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间内，则判定所述目标建筑的施工状态为正常，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间外，则判定所述目标建筑的施工状态为异常。
在执行上述步骤S241-步骤S245所描述的内容时，能够确保对目标建筑的施工状态进行准确可靠的监控。
在一个可以实现的实施方式中，为了确保拓扑更新路径的完整性，步骤S23所描述的通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径，具体可以包括以下步骤S231-步骤S233所描述的内容。
步骤S231，基于所述信息字符对应关系在初始BIM建筑拓扑中按照时序依次选取当前拓扑模型参数；从在所述初始BIM建筑拓扑中的时序位于当前拓扑模型参数之前的拓扑模型参数中确定参考拓扑模型参数；获取所述参考拓扑模型参数中指向性数据的第一数据关联度。
步骤S232，参照第一数据关联度和基准数据清单之间的兼容性权重，对当前拓扑模型参数进行参数筛选，得到当前拓扑模型参数的动态模型参数。
步骤S233，对所述动态模型参数进行路径关联性分析以得到所述指向性数据的第二数据关联度；基于所述第一数据关联度和所述第二数据关联度以及路径关联性分析结果生成生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径。
如此，通过实施上述步骤S231-步骤S233，能够将第一数据关联度和第二数据关联度考虑在内，从而确保拓扑更新路径的完整性。
在一种可替换的实施方式中，步骤S21所描述的根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹，具体可以包括以下步骤S211-步骤S214所描述的内容。
步骤S211，根据基于所述第一BIM模型参数集获取的绘制数据更新轨迹的标签参数组和资源分配参数组，确定待标记的用于拟合数据更新轨迹的轨迹区段的多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子。
步骤S212，基于确定的所述多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子，对所述多个拟合配置指标进行标记，使得标记出的拟合配置指标的指标增益值大于预设增益值、且标记出的拟合配置指标之间的影响因子小于预设因子；其中，每个资源分配参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条动态数据记录，每个标签参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条静态数据记录。
步骤S213，针对所述施工设计图数据，根据所述施工设计图数据的图数据字段信息在标记出的拟合配置指标中每一种拟合配置指标下的编码数据，确定与所述建筑拓扑更新图对应的拟合权重。
步骤S214，基于所述拟合权重、所述拟合配置指标以及所述拟合配置指标的指标增益值生成所述数据更新轨迹。
在应用上述步骤S211-步骤S214所描述的内容时，能够确保数据更新轨迹的平滑性以避免数据更新轨迹出现断点。
在上述基础上，请结合参阅图2，提供了一种基于BIM的建筑工程监测系统200，包括互相之间通信连接的监测服务器300与工程记录设备400；
所述工程记录设备400，用于：
向所述监测服务器300发送建筑施工数据；
所述监测服务器300，用于：
获取目标建筑的施工设计图数据，并确定与所述施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集，获取所述工程记录设备400发送的建筑施工数据，并根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹；
建立与所述第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑，并基于所述数据更新轨迹对所述第一BIM模型参数集进行更新得到第二BIM模型参数集，基于所述第二BIM模型数据集生成对应的建筑拓扑更新图；提取所述第一BIM模型参数集在所述初始BIM建筑拓扑的任一拓扑节点的质量属性信息，并行地将所述建筑拓扑更新图中具有最小更新速率的图节点确定为目标图节点；
根据所述监测服务器和所述工程记录设备之间的数据传输协议将所述质量属性信息封装到所述目标拓扑节点中，并在所述目标拓扑节点中得到属性封装信息；通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径；
将所述属性封装信息确定为基准信息并根据所述基准信息在所述目标拓扑节点中获取当前模型参数的变化数据，根据所述拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序，将所述当前模型参数的变化数据加载到所述质量属性信息所在的拓扑节点中，在所述质量属性信息所在的拓扑节点中得到所述当前模型参数的变化数据对应的拓扑更新信息；在根据所述拓扑更新信息确定出所述初始BIM建筑拓扑中包含有动态拓扑节点的情况下，根据所述拓扑更新信息在所述动态拓扑节点下的节点参数以及所述节点参数的建筑资源配置信息，确定初始BIM建筑拓扑在与所述动态节点拓扑相对应的静态拓扑节点下的各节点参数与所述初始BIM建筑拓扑在动态拓扑节点下的各节点参数之间的关联系数，并将所述初始BIM建筑拓扑在所述静态拓扑节点下的与在动态拓扑节点下的节点参数相关联的节点参数分配所述动态拓扑节点下；基于所述拓扑更新信息对所述动态拓扑节点下的节点参数进行更新已确定出当前BIM建筑拓扑，并通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。
优选地，所述监测服务器300通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态具体包括：
基于预设的信息读取线程读取当前BIM建筑拓扑的拓扑轨迹信息；将各个拓扑轨迹信息的轨迹参数集列出，并通过列出的轨迹参数集建立当前BIM建筑拓扑的轨迹变化图；其中，所述轨迹变化图为分区域图，每个区域对应一个图像标识且每个图像标识对应至少一个轨迹参数集，所述轨迹变化图的各个区域具有由大到小的图像评价系数；
基于预设的信息读取线程读取初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据；从中提取出所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的至少一个脚本数据；
建立所述脚本数据与所述轨迹变化图之间的仿射变换列表，并基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；其中，基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表，包括：根据所述图像评价系数依次将每个拓扑轨迹信息转换为信息字段序列；分别生成每个信息字段序列的至少一个序列封装数据；获取所述拓扑轨迹信息的互不重复的序列封装数据构成序列数据集；将所述序列数据集中的各个序列封装数据仿射到所述轨迹变化图中以组成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；
将所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的轨迹参数集与所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表中的各个轨迹参数集进行遍历性数据相似度计算；在遍历性数据相似度计算过程中，若一个序列封装数据的所有轨迹参数集均包含在所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中，则将该序列封装数据记录为所述初始BIM建筑拓扑的状态变化数据；
计算所述状态变化数据对应的状态评价指标系数，并基于所述当前BIM建筑拓扑的节点分布图生成目标评价区间；其中，所述目标评价区间为数值区间；判断所述状态评价指标系数是否位于所述目标评价区间内，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间内，则判定所述目标建筑的施工状态为正常，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间外，则判定所述目标建筑的施工状态为异常。
优选地，所述监测服务器300通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径包括：
基于所述信息字符对应关系在初始BIM建筑拓扑中按照时序依次选取当前拓扑模型参数；从在所述初始BIM建筑拓扑中的时序位于当前拓扑模型参数之前的拓扑模型参数中确定参考拓扑模型参数；获取所述参考拓扑模型参数中指向性数据的第一数据关联度；
参照第一数据关联度和基准数据清单之间的兼容性权重，对当前拓扑模型参数进行参数筛选，得到当前拓扑模型参数的动态模型参数；
对所述动态模型参数进行路径关联性分析以得到所述指向性数据的第二数据关联度；基于所述第一数据关联度和所述第二数据关联度以及路径关联性分析结果生成生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径。
优选地，所述监测服务器300根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹包括：
根据基于所述第一BIM模型参数集获取的绘制数据更新轨迹的标签参数组和资源分配参数组，确定待标记的用于拟合数据更新轨迹的轨迹区段的多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子；
基于确定的所述多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子，对所述多个拟合配置指标进行标记，使得标记出的拟合配置指标的指标增益值大于预设增益值、且标记出的拟合配置指标之间的影响因子小于预设因子；其中，每个资源分配参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条动态数据记录，每个标签参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条静态数据记录；
针对所述施工设计图数据，根据所述施工设计图数据的图数据字段信息在标记出的拟合配置指标中每一种拟合配置指标下的编码数据，确定与所述建筑拓扑更新图对应的拟合权重；
基于所述拟合权重、所述拟合配置指标以及所述拟合配置指标的指标增益值生成所述数据更新轨迹。
在上述基础上，请结合参阅图3，提供了一种监测服务器300，包括互相之间通信的处理器310和存储器320；所述处理器310通过从所述存储器320中调取计算机程序以实现上述的方法。此外，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时实现上述的方法。
综上，本发明实施例所提供的上述方法、系统及监测服务器，首先获取目标建筑的施工设计图数据并确定与施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集以计算获取到的施工设计图数据与建筑施工数据之间的数据更新轨迹，其次建立与第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑并确定质量属性信息和目标图节点，然后生成初始BIM建筑拓扑和建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径，最后根据拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序确定拓扑更新信息，以基于拓扑更新信息对初始BIM建筑拓扑的动态拓扑节点下的节点参数进行调整从而确定出当前BIM建筑拓扑，最后通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。如此，能够对目标建筑进行BIM建模并实时更新模型参数，无需人工走访实地进行数据记录，能够减少数据获取的成本，提高建筑工程监测的实时性。
Claims (10)
1.一种基于BIM的建筑工程监测方法，其特征在于，应用于与工程记录设备通信连接的监测服务器，所述方法包括：
获取目标建筑的施工设计图数据，并确定与所述施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集，获取工程记录设备发送的建筑施工数据，并根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹；
建立与所述第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑，并基于所述数据更新轨迹对所述第一BIM模型参数集进行更新得到第二BIM模型参数集，基于所述第二BIM模型数据集生成对应的建筑拓扑更新图；提取所述第一BIM模型参数集在所述初始BIM建筑拓扑的任一拓扑节点的质量属性信息，并行地将所述建筑拓扑更新图中具有最小更新速率的图节点确定为目标图节点；
根据所述监测服务器和所述工程记录设备之间的数据传输协议将所述质量属性信息封装到所述目标拓扑节点中，并在所述目标拓扑节点中得到属性封装信息；通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径；
将所述属性封装信息确定为基准信息并根据所述基准信息在所述目标拓扑节点中获取当前模型参数的变化数据，根据所述拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序，将所述当前模型参数的变化数据加载到所述质量属性信息所在的拓扑节点中，在所述质量属性信息所在的拓扑节点中得到所述当前模型参数的变化数据对应的拓扑更新信息；在根据所述拓扑更新信息确定出所述初始BIM建筑拓扑中包含有动态拓扑节点的情况下，根据所述拓扑更新信息在所述动态拓扑节点下的节点参数以及所述节点参数的建筑资源配置信息，确定初始BIM建筑拓扑在与所述动态节点拓扑相对应的静态拓扑节点下的各节点参数与所述初始BIM建筑拓扑在动态拓扑节点下的各节点参数之间的关联系数，并将所述初始BIM建筑拓扑在所述静态拓扑节点下的与在动态拓扑节点下的节点参数相关联的节点参数分配所述动态拓扑节点下；基于所述拓扑更新信息对所述动态拓扑节点下的节点参数进行更新已确定出当前BIM建筑拓扑，并通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态，包括：
基于预设的信息读取线程读取当前BIM建筑拓扑的拓扑轨迹信息；将各个拓扑轨迹信息的轨迹参数集列出，并通过列出的轨迹参数集建立当前BIM建筑拓扑的轨迹变化图；其中，所述轨迹变化图为分区域图，每个区域对应一个图像标识且每个图像标识对应至少一个轨迹参数集，所述轨迹变化图的各个区域具有由大到小的图像评价系数；
基于预设的信息读取线程读取初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据；从中提取出所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的至少一个脚本数据；
建立所述脚本数据与所述轨迹变化图之间的仿射变换列表，并基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；其中，基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表，包括：根据所述图像评价系数依次将每个拓扑轨迹信息转换为信息字段序列；分别生成每个信息字段序列的至少一个序列封装数据；获取所述拓扑轨迹信息的互不重复的序列封装数据构成序列数据集；将所述序列数据集中的各个序列封装数据仿射到所述轨迹变化图中以组成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；
将所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的轨迹参数集与所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表中的各个轨迹参数集进行遍历性数据相似度计算；在遍历性数据相似度计算过程中，若一个序列封装数据的所有轨迹参数集均包含在所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中，则将该序列封装数据记录为所述初始BIM建筑拓扑的状态变化数据；
计算所述状态变化数据对应的状态评价指标系数，并基于所述当前BIM建筑拓扑的节点分布图生成目标评价区间；其中，所述目标评价区间为数值区间；判断所述状态评价指标系数是否位于所述目标评价区间内，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间内，则判定所述目标建筑的施工状态为正常，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间外，则判定所述目标建筑的施工状态为异常。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径，包括：
基于所述信息字符对应关系在初始BIM建筑拓扑中按照时序依次选取当前拓扑模型参数；从在所述初始BIM建筑拓扑中的时序位于当前拓扑模型参数之前的拓扑模型参数中确定参考拓扑模型参数；获取所述参考拓扑模型参数中指向性数据的第一数据关联度；
参照第一数据关联度和基准数据清单之间的兼容性权重，对当前拓扑模型参数进行参数筛选，得到当前拓扑模型参数的动态模型参数；
对所述动态模型参数进行路径关联性分析以得到所述指向性数据的第二数据关联度；基于所述第一数据关联度和所述第二数据关联度以及路径关联性分析结果生成生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹，包括：
根据基于所述第一BIM模型参数集获取的绘制数据更新轨迹的标签参数组和资源分配参数组，确定待标记的用于拟合数据更新轨迹的轨迹区段的多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子；
基于确定的所述多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子，对所述多个拟合配置指标进行标记，使得标记出的拟合配置指标的指标增益值大于预设增益值、且标记出的拟合配置指标之间的影响因子小于预设因子；其中，每个资源分配参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条动态数据记录，每个标签参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条静态数据记录；
针对所述施工设计图数据，根据所述施工设计图数据的图数据字段信息在标记出的拟合配置指标中每一种拟合配置指标下的编码数据，确定与所述建筑拓扑更新图对应的拟合权重；
基于所述拟合权重、所述拟合配置指标以及所述拟合配置指标的指标增益值生成所述数据更新轨迹。
5.一种基于BIM的建筑工程监测系统，其特征在于，包括互相之间通信连接的监测服务器与工程记录设备；
所述工程记录设备，用于：
向所述监测服务器发送建筑施工数据；
所述监测服务器，用于：
获取目标建筑的施工设计图数据，并确定与所述施工设计图数据对应的第一BIM模型参数集，获取所述工程记录设备发送的建筑施工数据，并根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹；
建立与所述第一BIM模型参数集对应的初始BIM建筑拓扑，并基于所述数据更新轨迹对所述第一BIM模型参数集进行更新得到第二BIM模型参数集，基于所述第二BIM模型数据集生成对应的建筑拓扑更新图；提取所述第一BIM模型参数集在所述初始BIM建筑拓扑的任一拓扑节点的质量属性信息，并行地将所述建筑拓扑更新图中具有最小更新速率的图节点确定为目标图节点；
根据所述监测服务器和所述工程记录设备之间的数据传输协议将所述质量属性信息封装到所述目标拓扑节点中，并在所述目标拓扑节点中得到属性封装信息；通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径；
将所述属性封装信息确定为基准信息并根据所述基准信息在所述目标拓扑节点中获取当前模型参数的变化数据，根据所述拓扑更新路径中的路径标识的优先级顺序，将所述当前模型参数的变化数据加载到所述质量属性信息所在的拓扑节点中，在所述质量属性信息所在的拓扑节点中得到所述当前模型参数的变化数据对应的拓扑更新信息；在根据所述拓扑更新信息确定出所述初始BIM建筑拓扑中包含有动态拓扑节点的情况下，根据所述拓扑更新信息在所述动态拓扑节点下的节点参数以及所述节点参数的建筑资源配置信息，确定初始BIM建筑拓扑在与所述动态节点拓扑相对应的静态拓扑节点下的各节点参数与所述初始BIM建筑拓扑在动态拓扑节点下的各节点参数之间的关联系数，并将所述初始BIM建筑拓扑在所述静态拓扑节点下的与在动态拓扑节点下的节点参数相关联的节点参数分配所述动态拓扑节点下；基于所述拓扑更新信息对所述动态拓扑节点下的节点参数进行更新已确定出当前BIM建筑拓扑，并通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述监测服务器通过当前BIM建筑拓扑监测所述目标建筑的施工状态具体包括：
基于预设的信息读取线程读取当前BIM建筑拓扑的拓扑轨迹信息；将各个拓扑轨迹信息的轨迹参数集列出，并通过列出的轨迹参数集建立当前BIM建筑拓扑的轨迹变化图；其中，所述轨迹变化图为分区域图，每个区域对应一个图像标识且每个图像标识对应至少一个轨迹参数集，所述轨迹变化图的各个区域具有由大到小的图像评价系数；
基于预设的信息读取线程读取初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据；从中提取出所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的至少一个脚本数据；
建立所述脚本数据与所述轨迹变化图之间的仿射变换列表，并基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；其中，基于所述仿射变换列表生成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表，包括：根据所述图像评价系数依次将每个拓扑轨迹信息转换为信息字段序列；分别生成每个信息字段序列的至少一个序列封装数据；获取所述拓扑轨迹信息的互不重复的序列封装数据构成序列数据集；将所述序列数据集中的各个序列封装数据仿射到所述轨迹变化图中以组成所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表；
将所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中包含的轨迹参数集与所述轨迹变化图对应的轨迹监测列表中的各个轨迹参数集进行遍历性数据相似度计算；在遍历性数据相似度计算过程中，若一个序列封装数据的所有轨迹参数集均包含在所述初始BIM建筑拓扑的轨迹配置数据中，则将该序列封装数据记录为所述初始BIM建筑拓扑的状态变化数据；
计算所述状态变化数据对应的状态评价指标系数，并基于所述当前BIM建筑拓扑的节点分布图生成目标评价区间；其中，所述目标评价区间为数值区间；判断所述状态评价指标系数是否位于所述目标评价区间内，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间内，则判定所述目标建筑的施工状态为正常，若所述状态评价指标系数位于所述目标评价区间外，则判定所述目标建筑的施工状态为异常。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述监测服务器通过所述质量属性信息与所述属性封装信息之间的信息字符对应关系，生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径包括：
基于所述信息字符对应关系在初始BIM建筑拓扑中按照时序依次选取当前拓扑模型参数；从在所述初始BIM建筑拓扑中的时序位于当前拓扑模型参数之前的拓扑模型参数中确定参考拓扑模型参数；获取所述参考拓扑模型参数中指向性数据的第一数据关联度；
参照第一数据关联度和基准数据清单之间的兼容性权重，对当前拓扑模型参数进行参数筛选，得到当前拓扑模型参数的动态模型参数；
对所述动态模型参数进行路径关联性分析以得到所述指向性数据的第二数据关联度；基于所述第一数据关联度和所述第二数据关联度以及路径关联性分析结果生成生成所述初始BIM建筑拓扑和所述建筑拓扑更新图之间的拓扑更新路径。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述监测服务器根据所述第一BIM模型参数集计算所述施工设计图数据与所述建筑施工数据之间的数据更新轨迹包括：
根据基于所述第一BIM模型参数集获取的绘制数据更新轨迹的标签参数组和资源分配参数组，确定待标记的用于拟合数据更新轨迹的轨迹区段的多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子；
基于确定的所述多个拟合配置指标的指标增益值，以及不同拟合配置指标之间的影响因子，对所述多个拟合配置指标进行标记，使得标记出的拟合配置指标的指标增益值大于预设增益值、且标记出的拟合配置指标之间的影响因子小于预设因子；其中，每个资源分配参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条动态数据记录，每个标签参数组为数据更新轨迹的轨迹区段的一条静态数据记录；
针对所述施工设计图数据，根据所述施工设计图数据的图数据字段信息在标记出的拟合配置指标中每一种拟合配置指标下的编码数据，确定与所述建筑拓扑更新图对应的拟合权重；
基于所述拟合权重、所述拟合配置指标以及所述拟合配置指标的指标增益值生成所述数据更新轨迹。
9.一种监测服务器，其特征在于，包括互相之间通信的处理器和存储器；所述处理器通过从所述存储器中调取计算机程序以实现上述权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在运行时实现上述权利要求1-4任一项所述的方法。
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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 | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220128 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |