CN114609957A - 基于bim的数字化智慧城市监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于BIM的数字化智慧城市监管系统，包括：监控中心及多个智能监控终端；多个所述智能监控终端通过无线传输基站接入互联网，以实现与所述监控中心通信连接；所述智能监控终端包括：光伏发电装置、蓄电池及摄像装置；所述光伏发电装置与所述蓄电池连接，所述蓄电池为所述摄像装置供电。本发明公开的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，监控中心与智能监控终端实现无线通信，智能监控终端的安装不需要长距离布线，节约了大量的材料成本及人力成本。

Description

基于BIM的数字化智慧城市监管系统

技术领域

本发明涉及数字化智慧城市监管技术领域，特别是涉及一种基于BIM的数字化智慧城市监管系统。

背景技术

2020年7月3日，住房和城乡建设部联合国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部、人力资源和社会保障部、交通运输部、水利部等十三个部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》。意见提出：加快推动新一代信息技术与建筑工业化技术协同发展，在建造全过程加大建筑信息模型(BIM)、互联网、物联网、大数据、云计算、移动通信、人工智能、区块链等新技术的集成与创新应用。

BIM具有可视化、协调性等特点。BIM的可视化不仅可以用效果图展示及报表生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行，使得建筑的设计、建造、运营更加高效。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，并提供出来。当然，BIM的协调作用还可以解决例如电梯井布置与其他设计布置及净空要求的协调、防火分区与其他设计布置的协调、地下排水布置与其他设计布置的协调等。

在数字化智慧城市的规划及构建过程中，通过BIM技术对城市的建筑、道路等构建信息模型，并根据信息模型找到最佳的监控分布位置及监控角度。

然而，现有的城市监管系统的监控终端在安装使用时，需要长距离布置信号线及供电电线，使得安装的材料成本非常高。而且，监控终端的长距离布线需要消耗巨大的人力及物力。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种基于BIM的数字化智慧城市监管系统，监控中心与智能监控终端实现无线通信，智能监控终端的安装不需要长距离布线，节约了大量的材料成本及人力成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于BIM的数字化智慧城市监管系统，包括：监控中心及多个智能监控终端；多个所述智能监控终端通过无线传输基站接入互联网，以实现与所述监控中心通信连接；

所述智能监控终端包括：光伏发电装置、蓄电池及摄像装置；所述光伏发电装置与所述蓄电池连接，所述蓄电池为所述摄像装置供电。

在其中一个实施例中，所述摄像装置包括：主控模块、摄像头、无线通信模块、存储模块及供电模块；所述供电模块与所述蓄电池连接；所述供电模块分别为所述主控模块、所述摄像头、所述无线通信模块及所述存储模块供电；所述存储模块与所述主控模块连接，所述摄像头与所述主控模块连接，所述主控模块通过所述无线通信模块与所述无线传输基站信号连接。

在其中一个实施例中，所述无线通信模块为5G通信模块。

在其中一个实施例中，所述无线通信模块为4G通信模块。

在其中一个实施例中，所述智能监控终端还包括LED路灯，所述蓄电池为所述LED路灯供电。

在其中一个实施例中，所述智能监控终端包括连接机构；

所述连接机构包括固定侧组件以及活动侧组件；所述固定侧组件包括：基座、套筒、滑块以及复位弹性件，所述套筒固定安装于所述基座上，所述套筒为中空结构，所述滑块可滑动地设于所述套筒内部，所述套筒的一端设有阻挡环和避让孔，所述滑块上开设有容纳槽，所述复位弹性件为所述滑块提供弹性力；

所述活动侧组件包括扣接件以及解锁件；所述扣接件固定安装于所述摄像装置上，所述扣接件的端部设有卡接块，所述避让孔、所述容纳槽与所述卡接块相匹配；所述解锁件与所述扣接件滑动连接，所述解锁件设有顶针，所述顶针穿设于所述卡接块。

在其中一个实施例中，所述套筒的避让孔与所述滑块的容纳槽错位分布；

所述卡接块上设有抵持平面以及过渡倾斜面，所述抵持平面压持或脱离所述套筒的阻挡环，所述过渡倾斜面与所述滑块的容纳槽相对。

在其中一个实施例中，所述套筒的内壁上设有导轨，所述滑块上开设有与所述导轨配合的导向槽，所述导轨与所述导向槽用于限制所述滑块的轴向旋转。

本发明公开的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，监控中心与智能监控终端实现无线通信，智能监控终端的安装不需要长距离布线，节约了大量的材料成本及人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的基于BIM的数字化智慧城市监管系统的示意图；

图2为图1所示的智能监控终端的原理框图；

图3为图2所示的摄像装置的原理框图；

图4为智能监控终端的结构示意图；

图5为连接机构的安装示意图；

图6为连接机构的分解示意图(一)；

图7为连接机构的分解示意图(二)；

图8为连接机构的局部剖示意图；

图9为安装过程中连接机构的配合关系示意图；

图10为连接机构在稳定连接时的状态示意图；

图11为拆卸过程中连接机构的状态示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一种基于BIM的数字化智慧城市监管系统10，包括：监控中心20及多个智能监控终端30。多个智能监控终端30通过无线传输基站40接入互联网50，以实现与监控中心20通信连接。

如图2所示，智能监控终端30包括：光伏发电装置310、蓄电池320及摄像装置330。光伏发电装置310与蓄电池320连接，蓄电池320为摄像装置330供电。在本实施例中，智能监控终端30还包括LED路灯340，蓄电池320为LED路灯340供电。这样，光伏发电装置310将太阳能转化为电能存储在蓄电池320中，蓄电池320通过两路输出分别为所述摄像装置330及LED路灯340供电。智能监控终端30不需要外接市电，同时智能监控终端30与监控中心20实现无线通信；这样，智能监控终端30的安装不需要长距离布线(信号线及供电电线)，节约了大量的材料成本及人力成本。而且，在本实施例中，智能监控终端30的摄像装置330、LED路灯340及光伏发电装置310共用一根支撑柱350，使得智能监控终端30的安装布设更加高效、便捷，且占用地方更少，安装布设的材料更少。

如图3所示，在本实施例中，摄像装置330包括：主控模块331、摄像头332、无线通信模块333、存储模块334及供电模块335；供电模块335与蓄电池320连接；供电模块335分别为主控模块331、摄像头332、无线通信模块333及存储模块334供电；存储模块334与主控模块331连接，摄像头332与主控模块331连接，主控模块331通过无线通信模块333与无线传输基站40信号连接。

在本实施例中，无线通信模块333为5G通信模块。作为其他优选的实施方式，无线通信模块333为4G通信模块。

本发明的基于BIM的数字化智慧城市监管系统10在夜间运行时，LED路灯340一方面为道路行人或车辆提供照明，另一方面为摄像装置330的摄像提供照明，以确保在夜间摄像装置330依然能清楚地进行摄像，保证摄像内容清晰；

在白天，LED路灯340处于关闭状态，摄像装置330不需要LED路灯340提供照明辅助；

基于BIM的数字化智慧城市监管系统10的工作原理如下：

摄像头332进行拍照和/或录像，并将照片和/或视频传输至主控模块331；主控模块331一方面将照片和/或视频存储在存储模块334，另一方面将照片和/或视频通过无线通信模块333传输至无线传输基站40；无线传输基站40将照片和/或视频通过互联网50传输至监控中心20；

需要说明的是，主控模块331将照片和/或视频传输至无线通信模块333时，还从存储模块334中读取预存的位置信息(即本智能监控终端30的坐标信息)，并将位置信息连传输至无线通信模块333；即，无线通信模块333将位置信息及照片和/或视频一并上传至无线传输基站40；无线传输基站40将位置信息及照片和/或视频通过互联网50传输至监控中心20；这样，监控中心20能将照片和/或视频的内容与内容来源地址一一对应；监控中心20的工作人员进行照片和/或视频的调取或监控时，能清楚地知道照片和/或视频的内容具体发生在什么位置。在发生紧急情况，如发生火灾、交通事故等紧急事件需要进行救援时，监控中心根据发生紧急情况的位置信息及预存的BIM信息制定最优的救援方案。

实际使用过程中，考虑到摄像装置330的稳定性，现有技术通常采用螺栓固定的方式将摄像装置330安装于支撑柱350。然而，由于摄像装置330需要进行定期维护，甚至进行更换，现有技术的安装方式导致摄像装置330拆装时费时费力，不够方便快捷。因此，在本发明中，为了使摄像装置330方便维护和更换，本发明还设计了连接机构60，用于实现摄像装置330与支撑柱350便捷连接。

具体地，如图4所示，支撑柱350上安装有摄像装置330、LED路灯340及光伏发电装置310，而且，智能监控终端30还包括连接机构60(如图5所示)。

如图5所示，连接机构60包括固定侧组件600以及活动侧组件700。其中，如图5及图6所示，固定侧组件600包括：基座610、套筒620、滑块630以及复位弹性件640，套筒620固定安装于基座610上，套筒620为中空结构，滑块630可滑动地设于套筒620内部，套筒620的一端设有阻挡环621和避让孔622，滑块630上开设有容纳槽631，复位弹性件640为滑块630提供弹性力。优选的，复位弹性件640为弹簧结构。

如图6及图7所示，活动侧组件700包括扣接件710以及解锁件720。扣接件710固定安装于摄像装置330上，扣接件710的端部设有卡接块711，避让孔622、容纳槽631与卡接块711相匹配，即避让孔622、容纳槽631的形状、尺寸均与卡接块711相同或近似。解锁件720与扣接件710滑动连接，解锁件720设有顶针721，顶针721穿设于卡接块711。

使用时，将固定侧组件600的基座610通过螺栓等方式固定在支撑柱350上，即固定侧组件600安装在支撑柱350上，活动侧组件700设置在摄像装置330上。安装摄像装置330时，工作人员只需要将活动侧组件700插接到固定侧组件600上，然后转动活动侧组件700，便可以将活动侧组件700与固定侧组件600稳定连接，从而实现将摄像装置330安装到支撑柱350上。拆卸摄像装置330时，工作人员操作解锁件720解锁活动侧组件700，随后转动活动侧组件700，便可以将活动侧组件700从固定侧组件600内拔出，如此便实现了摄像装置330的便捷拆装。具体的工作原理将在下文进行阐述说明。

进一步地，在本实施例中，如图8所示，套筒620的避让孔622与滑块630的容纳槽631错位分布，从而起到将扣接件710稳定卡持在套筒620内的作用，具体工作原理将在下文进行说明。而且，如图8及图9所示，卡接块711上设有抵持平面711a以及过渡倾斜面711b，抵持平面711a压持或脱离套筒620的阻挡环621，过渡倾斜面711b与滑块630的容纳槽631相对。

在本实施例中，套筒620的内壁上设有导轨623，滑块630上开设有与导轨623配合的导向槽632，导轨623与导向槽632用于限制滑块630的轴向旋转，被限制后，滑块630在套筒620内只能沿轴向滑动，而不会发生转动。

接下来，结合上述结构，对连接机构60的工作原理进行阐述说明：

连接机构60旨在实现摄像装置330的便捷拆装，为了更清楚的说明其工作原理，下文分成安装和拆卸两个过程进行具体说明；

初始状态下，基座610通过螺栓等方式固定在支撑柱350上，滑块630在复位弹性件640的作用下抵持于套筒620的阻挡环621上，活动侧组件700设置在摄像装置330上，解锁件720的顶针721收容在扣接件710内；

安装时，工作人员将摄像装置330上的活动侧组件700靠近固定侧组件600，使得扣接件710插接入套筒620内。插接前，要使得卡接块711的位置与套筒620的避让孔622相对应，如此扣接件710才能顺利进入套筒620；插接时，随着扣接件710进入套筒620内，卡接块711会抵持并推动滑块630，如图9所示。由于避让孔622与容纳槽631错位分布，则此时的卡接块711并不会落入到容纳槽631内。待卡接块711完全进入套筒620后，工作人员转动活动侧组件700，使卡接块711转动一定角度，当卡接块711转动至与容纳槽631相对应时，卡接块711不再抵持滑块630，滑块630在复位弹性件640的推动下滑动，从而将卡接块711收容于容纳槽631内，如图10所示。在这个时候，卡接块711的抵持平面711a压持在阻挡环621上，则扣接件710无法脱离套筒620；同时，容纳槽631包裹卡接块711，使得卡接块711无法转动，进而使卡接块711无法与避让孔622相对应，从而使得卡接块711被稳定卡持在套筒620内，实现摄像装置330与支撑柱350稳定连接；

拆卸时，首先要使卡接块711脱离容纳槽631，则工作人员需要向套筒620方向推动解锁件720，使顶针721探出卡接块711并推动滑块630，从而使卡接块711脱离容纳槽631，如图11所示。然后，工作人员转动解锁件720，解锁件720带动扣接件710一起转动一定角度，直至扣接件710的卡接块711与避让孔622相对应，此时，卡接块711不再与阻挡环621相互抵持，扣接件710可以顺利穿过避让孔622，从而脱离套筒620，这样便将摄像装置330取下。

要说明的是，卡接块711具有过渡倾斜面711b，拆卸过程中，当顶针721推动滑块630，工作人员转动解锁件720和卡接块711时，过渡倾斜面711b会与容纳槽631的槽壁抵持，并随着卡接块711的转动逐步推动滑块630。

要强调的是，本发明的连接机构60可以使得摄像装置330的维护和更换变得更加便捷，在摄像装置330的拆卸过程中，工作人员并不需要打螺栓，只需要通过简单的插拔和转动动作便可以完成操作。

更进一步地，滑块630的设计对摄像装置330安装后的稳定性起到了至关重要的作用。当卡接块711进入套筒620后，在没有滑块620的情况下，卡接块711与阻挡环621相互卡持，也会使扣接件710无法脱离套筒620。但是，摄像装置330受外力影响后可能发生转动，若卡接块711转动到与避让孔622相对应，则扣接件710便会从套筒620内脱落，导致摄像装置330坠落。而增加了滑块620后，安装时使卡接块711与容纳槽631相对应，则滑块630会将卡接块711收容在容纳槽631内，又由于滑块630不能转动，则卡接块711受到容纳槽631的限制也无法转动，如此，在这种情况下，卡接块711便不可能转动至与避让孔622相对应，即扣接件710不会与套筒620脱离，从而保证了摄像装置330的稳定连接。

在此，还需要特别强调的是，本发明的连接机构60还有这样一个特点，就是在拆卸的过程中，工作人员推动解锁件720以使顶针721探出卡接块711并推动滑块630，在这一阶段，卡接块711始终压持在阻挡环621上(阻挡环621对整个摄像装置330进行支撑)，即整个摄像装置330不需要跟随解锁件720一起上升，因此，工作人员不需要对摄像装置330施加向上托举的力；紧接着，由于滑块630与卡接块711已经分开了一定的距离(但还未完全分离)，工作人员对解锁件720进行旋转操作，解锁件720带动扣接件710旋转(摄像装置330也跟随旋转)，卡接块711上的过渡倾斜面711b会对容纳槽631的槽壁进行挤压以使得滑块630继续上升(即对滑块630进行挤压式抬升)，进而使得卡接块711从容纳槽631中完全脱离出来，此时，卡接块711也已经转动到位，于是，卡接块711便可以顺畅地通过避让孔622，这样，就可以非常省力地实现拆卸操作。由上述可知，只要稍微地推动解锁件720一小段距离，再对解锁件720进行旋转操作，就可以非常快捷且非常省力的实现拆卸，而不需要对整个摄像装置330进行施力。

综上所述，本发明公开的基于BIM的数字化智慧城市监管系统10，监控中心20与智能监控终端30实现无线通信，智能监控终端30的安装不需要长距离布线，节约了大量的材料成本及人力成本。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于BIM的数字化智慧城市监管系统，其特征在于，包括：监控中心及多个智能监控终端；多个所述智能监控终端通过无线传输基站接入互联网，以实现与所述监控中心通信连接；

所述智能监控终端包括：光伏发电装置、蓄电池及摄像装置；所述光伏发电装置与所述蓄电池连接，所述蓄电池为所述摄像装置供电。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，其特征在于，所述摄像装置包括：主控模块、摄像头、无线通信模块、存储模块及供电模块；所述供电模块与所述蓄电池连接；所述供电模块分别为所述主控模块、所述摄像头、所述无线通信模块及所述存储模块供电；所述存储模块与所述主控模块连接，所述摄像头与所述主控模块连接，所述主控模块通过所述无线通信模块与所述无线传输基站信号连接。

3.根据权利要求2所述的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，其特征在于，所述无线通信模块为5G通信模块。

4.根据权利要求2所述的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，其特征在于，所述无线通信模块为4G通信模块。

5.根据权利要求1所述的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，其特征在于，所述智能监控终端还包括LED路灯，所述蓄电池为所述LED路灯供电。

6.根据权利要求1所述的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，所述智能监控终端包括连接机构；

所述连接机构包括固定侧组件以及活动侧组件；所述固定侧组件包括：基座、套筒、滑块以及复位弹性件，所述套筒固定安装于所述基座上，所述套筒为中空结构，所述滑块可滑动地设于所述套筒内部，所述套筒的一端设有阻挡环和避让孔，所述滑块上开设有容纳槽，所述复位弹性件为所述滑块提供弹性力；

所述活动侧组件包括扣接件以及解锁件；所述扣接件固定安装于所述摄像装置上，所述扣接件的端部设有卡接块，所述避让孔、所述容纳槽与所述卡接块相匹配；所述解锁件与所述扣接件滑动连接，所述解锁件设有顶针，所述顶针穿设于所述卡接块。

7.根据权利要求6所述的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，所述套筒的避让孔与所述滑块的容纳槽错位分布；

所述卡接块上设有抵持平面以及过渡倾斜面，所述抵持平面压持或脱离所述套筒的阻挡环，所述过渡倾斜面与所述滑块的容纳槽相对。

8.根据权利要求6所述的基于BIM的数字化智慧城市监管系统，所述套筒的内壁上设有导轨，所述滑块上开设有与所述导轨配合的导向槽，所述导轨与所述导向槽用于限制所述滑块的轴向旋转。

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