CN116050763A - 基于gis与bim的智慧工地管理系统 - Google Patents

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CN116050763A CN202310017114.6A CN202310017114A CN116050763A CN 116050763 A CN116050763 A CN 116050763A CN 202310017114 A CN202310017114 A CN 202310017114A CN 116050763 A CN116050763 A CN 116050763A
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张利俊
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Abstract

本发明涉及计算机辅助建筑施工的技术领域,具体公开了基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,包括第一储存模块,GIS模型构建模块,BIM模型构建模块,采集模块,视窗展示模块,还包括BIM模型预加载模块,应用于所述视窗展示模块展示GIS模型;加载定义所述第一储存模块中BIM模型数据第一数据层,第二数据层;在所述视窗展示模块展示GIS模型时,从所述第一储存模块获取BIM模型数据的第一数据层,并将所述第一数据层加载至视窗展示模块展示范围内的GIS模型对应位置点。本发明的目的在于提供基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,以解决GIS模型转化为BIM模型数据用户等待时间较长的技术问题。

Description

基于GIS与BIM的智慧工地管理系统
技术领域
本发明涉及计算机辅助建筑施工的技术领域,具体公开了基于GIS与BIM的智慧工地管理系统。
背景技术
随着BIM技术的日趋普及与进步,施工项目管理迈向精细化、数字化管理的进程逐步加快,对于施工项目而言,策划阶段的完备程度,对于施工阶段起决定性作用。
近年来与BIM技术息息相关的GIS技术发展迅猛,工程领域也有采用GIS技术代替部分前期测绘工作,建立三维GIS地形图与BIM技术融合应用,已成为行业主要BIM+GIS技术应用手段。目前GIS技术可有效率地显示大场景地理信息数据,用于施工临时便道规划、场地布置、大型临建设施规划、项目部驻地规划等方面,为项目策划提供底层数据基础。
三维场景环境下,近距离观察、漫游时,需要切换到BIM模型,在城市级或全球三维场景时,需要切换的BIM模型众多,迫切需要能够粗安置、精配准的方法,以保证BIM模型安置后,与原有GIS模型的场景位置、方位协调不冲突,这就需要将BIM模型和GIS模型进行配准。
例如中国发明专利公开了一种BIM模型和GIS模型配准方法(公开号:CN111161331A),方法包括:分别提取BIM模型和GIS模型的特征点,对BIM模型的特征点和GIS模型的特征点进行粗匹配,得到粗匹配后的点对;对粗匹配后的点对进行精准匹配,建立BIM模型的特征点和GIS模型的特征点之间的一一对应的点对关系;基于一一对应的点对关系,对BIM模型和GIS模型进行空间配准,求取配准姿态参数。本发明实施例将BIM模型和GIS模型自动精准匹配,求取两者的姿态配准参数,以保证BIM模型安置后,与原有GIS模型场景位置、方位协调,不冲突,同时保证效率,减轻人工干预强度,提高自动化程度
上述技术方案虽然解决了BIM与GIS之间快速匹配的功能,但是在实际应用的过程中由于,从GIS模型转化为BIM模型数据时通常是在接收到用户指令才进行执行,而由于BIM模型数据量较大,这就导致用户在发出指令到执行的过程中处理器需要一定时间的匹配运算,经常出现造成用户等待时间过长的情况发生,影响用户的使用体验。
发明内容
本发明的目的在于提供基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,以解决GIS模型转化为BIM模型数据用户等待时间较长的技术问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案为:基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,包括
第一储存模块,用于储存GIS模型数据与BIM模型数据;所述BIM模型数据包括建筑模型构件、设备模型构件、基础数据库、状态数据库、采购数据库、施工数据库和问题数据库;
GIS模型构建模块,用于根据所述第一储存模块的GIS模型数据构建GIS模型;
BIM模型构建模块,用于根据所述第一储存模块的BIM模型数据构建BIM模型;
采集模块,用于采集用户指令,根据用户指令提取第一储存模块储存数据至GIS模型构建模块或BIM模型构建模块;
视窗展示模块,用于将所述GIS模型或BIM模型通过二维或三维的方式展示;
还包括BIM模型预加载模块,应用于所述视窗展示模块展示GIS模型;加载定义所述第一储存模块中BIM模型数据的建筑模型构件、设备模型构件、基础数据库为第一数据层,状态数据库、采购数据库、施工数据库和问题数据库为第二数据层;
在所述视窗展示模块展示GIS模型时,从所述第一储存模块获取BIM模型数据的第一数据层,并将所述第一数据层加载至视窗展示模块展示范围内的GIS模型对应位置点。
本基础方案的工作原理和有益效果在于:1、本技术方案通过采集模块实现采集用户的指令,并且根据用户的指令利用GIS模型构建模块、BIM模型构建模块对第一储存模块内的数据进行提取并构建,实现在视窗展示模块上向用户展示构建完成后的模型图样。
2、本技术方案利用BIM模型预加载模块实现在视窗展示模块展示GIS模型的前提下,预先加载定义的BIM模型数据中较为基础的第一数据层。当用户在视窗展示范围内选取任意的建筑物,系统将会直接快速响应,优先将较为基础的第一数据层构建并直接展示。
相比于现有技术的GIS与BIM管理系统,本技术方案能够在用户浏览GIS模型的基础上,预先加载用户高概率会选中的建筑BIM模型数据,有效缩短了BIM模型数据加载的时间,使系统的使用更加流畅,提高了展现的效果,极大提升用户体验。
进一步,还包括监测模块,所述监测模块于一第一时间捕获所述视窗展示模块内一目标物的至少一特征点;于一单位时间后的第二时间捕获该目标物的该至少一特征点;
根据所述第一时间及所述第二时间各别捕获的该至少一特征点的移动距离;
所述监测模块还预设有距离阈值,当所述移动距离大于距离阈值时,所述监测模块向BIM模型构建模块停止构建指令,并向BIM模型预加载模块停止预加载指令;
当所述移动距离小于或等于距离阈值且大于0时,所述监测模块向所述BIM模型构建模块发出构建指令,并向BIM模型预加载模块发出预加载指令;
当所述移动距离等于0时,所述监测模块向所述BIM模型构建模块发出构建指令,并向所述BIM模型预加载模块发出预加载指令;包括在所述视窗展示模块展示GIS模型时,从所述第一储存模块获取BIM模型数据的第一数据层与第二数据层,并将所述第一数据层与第二数据层加载至视窗展示模块展示范围内的GIS模型对应位置点。
进一步,所述GIS模型数据来源于无人机,所述无人机安装有摄像头,红外扫描感应器和激光雷达,所述摄像头,红外扫描感应器和激光雷达采集的数据录入所述第一储存模块。
进一步,所述GIS模型数据包括有地形地貌数据、经纬度数据以及测线测面数据。
进一步,所述基础数据库包括建筑内部结构、参数以及属性数据。
进一步,所述视窗展示模块展示方式包括PC显示终端、智能手机端终端或平板电脑终端。
进一步,还包括渲染模块,用于对所述视窗展示模块的二维或三维图像进行着色处理或纹理贴图处理。
附图说明
图1为本发明实施例一的基于GIS与BIM的智慧工地管理系统的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
实施例一
基本如附图1:基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,包括:
第一储存模块,用于储存GIS模型数据与BIM模型数据;BIM模型数据包括建筑模型构件、设备模型构件、基础数据库,基础数据库包括建筑内部结构、参数以及属性数据。状态数据库、采购数据库、施工数据库和问题数据库;
GIS模型数据来源于无人机,无人机安装有摄像头,红外扫描感应器和激光雷达,摄像头,红外扫描感应器和激光雷达采集的数据录入第一储存模块。GIS模型数据包括有地形地貌数据、经纬度数据以及测线测面数据。
GIS模型构建模块,用于根据第一储存模块的GIS模型数据构建GIS模型;
BIM模型构建模块,用于根据第一储存模块的BIM模型数据构建BIM模型;
采集模块,用于采集用户指令,根据用户指令提取第一储存模块储存数据至GIS模型构建模块或BIM模型构建模块;
视窗展示模块,用于将GIS模型或BIM模型通过二维或三维的方式展示,将BIM模型和GIS模型进行融合。视窗展示模块展示方式包括PC显示终端、智能手机端终端或平板电脑终端。
BIM模型和GIS模型的融合方式包括,利用SuperMapGIS软件导入BIM模型,并对BIM模型和三维GIS模型中相对应的要素分别进行标记,BIM模型和三维GIS模型相匹配的属性及数据对应关联,从而实现BIM模型和三维GIS模型的对接、属性无损集成,得到融合模型。
渲染模块,用于对视窗展示模块的二维或三维图像进行着色处理或纹理贴图处理。
BIM模型预加载模块,应用于视窗展示模块展示GIS模型;加载定义第一储存模块中BIM模型数据的建筑模型构件、设备模型构件、基础数据库为第一数据层,状态数据库、采购数据库、施工数据库和问题数据库为第二数据层;
在视窗展示模块展示GIS模型时,从第一储存模块获取BIM模型数据的第一数据层,并将第一数据层加载至视窗展示模块展示范围内的GIS模型对应位置点。
监测模块,监测模块于一第一时间捕获视窗展示模块内一目标物的特征点;于一单位时间后的第二时间捕获该目标物的特征点,单位时间可选为1s。
根据第一时间及第二时间各别捕获的特征点的移动距离。
监测模块还预设有距离阈值,距离阈值为图像尺寸的10mm。当移动距离大于距离阈值时,监测模块向BIM模型构建模块停止构建指令,并向BIM模型预加载模块停止预加载指令;
当移动距离小于或等于距离阈值且大于0时,监测模块向BIM模型构建模块发出构建指令,并向BIM模型预加载模块发出预加载指令;
当移动距离等于0时,监测模块向BIM模型构建模块发出构建指令,并向BIM模型预加载模块发出预加载指令;包括在视窗展示模块展示GIS模型时,从第一储存模块获取BIM模型数据的第一数据层与第二数据层,并将第一数据层与第二数据层加载至视窗展示模块展示范围内的GIS模型对应位置点。
具体实施方式如下:通过采集模块实现采集用户的指令,并且根据用户的指令利用GIS模型构建模块、BIM模型构建模块对第一储存模块内的数据进行提取并构建,实现在视窗展示模块上向用户展示构建完成后的模型图样。利用BIM模型预加载模块实现在视窗展示模块展示GIS模型的前提下,预先加载定义的BIM模型数据中较为基础的第一数据层。当用户在视窗展示范围内选取任意的建筑物,系统将会直接快速响应,优先将较为基础的第一数据层构建并直接展示。
通过监测模块实现用户在视窗展示模块内的移动频率,通过限定距离阈值实现对用户操作习惯的预判,并且根据预判优化系统的数据处理能力。当移动距离大于距离阈值时,判定用户在频繁切换或查找GIS模型图像,因此在此状态并不需要对BIM模型进行预加载功能。当当移动距离小于或等于距离阈值且大于0时,判定用户在阅览GIS模型图像,因此在此状态下进行部分的预加载功能第一数据层。当移动距离等于0时,判定用户大概率需要打开对应GIS模型的BIM模型,因此BIM模型预加载模块同时对第一数据层与第二数据层一并进行预加载。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,其特征在于,包括:
第一储存模块,用于储存GIS模型数据与BIM模型数据;所述BIM模型数据包括建筑模型构件、设备模型构件、基础数据库、状态数据库、采购数据库、施工数据库和问题数据库;
GIS模型构建模块,用于根据所述第一储存模块的GIS模型数据构建GIS模型;
BIM模型构建模块,用于根据所述第一储存模块的BIM模型数据构建BIM模型;
采集模块,用于采集用户指令,根据用户指令提取第一储存模块储存数据至GIS模型构建模块或BIM模型构建模块;
视窗展示模块,用于将所述GIS模型或BIM模型通过二维或三维的方式展示;
还包括BIM模型预加载模块,应用于所述视窗展示模块展示GIS模型;加载定义所述第一储存模块中BIM模型数据的建筑模型构件、设备模型构件、基础数据库为第一数据层,状态数据库、采购数据库、施工数据库和问题数据库为第二数据层;
在所述视窗展示模块展示GIS模型时,从所述第一储存模块获取BIM模型数据的第一数据层,并将所述第一数据层加载至视窗展示模块展示范围内的GIS模型对应位置点。
2.根据权利要求1所述的基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,其特征在于:还包括监测模块,所述监测模块于一第一时间捕获所述视窗展示模块内一目标物的至少一特征点;于一单位时间后的第二时间捕获该目标物的该至少一特征点;
根据所述第一时间及所述第二时间各别捕获的该至少一特征点的移动距离;
所述监测模块还预设有距离阈值,当所述移动距离大于距离阈值时,所述监测模块向BIM模型构建模块停止构建指令,并向BIM模型预加载模块停止预加载指令;
当所述移动距离小于或等于距离阈值且大于0时,所述监测模块向所述BIM模型构建模块发出构建指令,并向BIM模型预加载模块发出预加载指令;
当所述移动距离等于0时,所述监测模块向所述BIM模型构建模块发出构建指令,并向所述BIM模型预加载模块发出预加载指令;包括在所述视窗展示模块展示GIS模型时,从所述第一储存模块获取BIM模型数据的第一数据层与第二数据层,并将所述第一数据层与第二数据层加载至视窗展示模块展示范围内的GIS模型对应位置点。
3.根据权利要求1所述的基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,其特征在于:所述GIS模型数据来源于无人机,所述无人机安装有摄像头,红外扫描感应器和激光雷达,所述摄像头,红外扫描感应器和激光雷达采集的数据录入所述第一储存模块。
4.根据权利要求3所述的基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,其特征在于:所述GIS模型数据包括有地形地貌数据、经纬度数据以及测线测面数据。
5.根据权利要求4所述的基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,其特征在于:所述基础数据库包括建筑内部结构、参数以及属性数据。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,其特征在于:所述视窗展示模块展示方式包括PC显示终端、智能手机端终端或平板电脑终端。
7.根据权利要求1所述的基于GIS与BIM的智慧工地管理系统,其特征在于:还包括渲染模块,用于对所述视窗展示模块的二维或三维图像进行着色处理或纹理贴图处理。
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