CN210627210U - 基于vpn+模型服务器的远程bim协同设计系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统，包括1个中心BIM协同系统、若干个BIM协同加速系统和若干个移动端BIM协同系统，所述中心BIM协同系统通过VPN链路分别与所述BIM协同加速系统和所述移动端BIM协同系统连接；所述中心BIM协同系统包括六个服务器、UPS系统一和多个终端工作站一；每个所述BIM协同加速系统包括四个服务器、UPS系统二和多个终端工作站二；所述移动端BIM协同系统包括BIM工作移动终端。本实用新型可实现多团队、跨地域以及同一个BIM模型协同设计需求，并提高协同模型同步速度、协同模型稳定性和协同数据安全性。

Description

基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统

技术领域

本实用新型涉及建筑设计技术领域，具体涉及一种基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统。

背景技术

随着BIM技术发展的大趋势，BIM技术应用范围不断扩大，采用BIM全专业协同正向设计广泛应用于各地的建设项目中。在传统设计中，经历了从传统二维设计到二维协同设计的转变，随着BIM技术的发展，三维协同设计开始大量普及。在BIM协同设计发展初期，大部分是基于本地的协同设计方式，随着BIM全生命期、全专业、多要素设计理念的普及，BIM全专业正向设计通常需要多方参与，不同协同设计参与方在不同城市甚至国家的情况时有发生，高质量、稳定的BIM远程协同设计系统需求日益显著。现有的BIM远程协同设计系统主要有以下几种实现方式：1、由Autodesk A360提供的基于C4R（Collaboration for Revit）的远程协同；2、基于公网的远程协同；3、基于云服务器的远程协同；4、基于云的虚拟桌面协同。

BIM协同设计对网络环境要求较高，网络带宽及数据传输稳定性对协同设计影响非常高，通常情况下需要在不低于百兆带宽的局域网下进行协同。目前的几种远程协同实现方式存在以下诸多不完善之处：

1）基于C4R的方式：模型数据服务器位于海外，信息安全难以保证，尤其是重要项目，涉及国家安全的高精度模型信息，不允许存放在海外服务器；同时，由于服务器位于海外，模型同步速度慢，影响协同设计效率；其对网络环境要求高，通常需要国际专线网络保障同步质量；

2）基于公网的方式：由于模型服务器直接暴露于公网ip下，网络安全难以保障，服务器易遭到网络攻击，容易造成模型信息泄露或数据损坏，严重影响信息安全；

3）基于云的方式：可以采用国内运营商服务器的公有云或企业私有云作为模型服务器，不过此方式没有异地协同加速功能及带宽动态分配功能，单点带宽要求较高，普通网络环境下易造成数据传输不稳定，导致协同模型同步失败，影响协同效率；

4）基于云的虚拟化桌面方式：虚拟化类似于远程操控，所有模型及软件均在云端，通常用于解决网络安全和计算资源分配问题，对协同用户带宽要求较高，操控有延迟，流畅度较差，视觉显示效果较差，虚拟系统，软件兼容性较差。且由于虚拟化需要重新搭建虚拟化平台，与传统设计协同系统模式差异较大，原有设备利用率低，硬件切换成本较高。

发明内容

有鉴于此，有必要针对现有技术存在的问题，提供一种基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统，可实现多团队、跨地域，在同一个BIM模型协同设计需求，提高协同模型同步速度，提高协同模型稳定性，提高协同数据安全性，降低网络带宽要求，充分利用网络资源，模型数据集中管理，数据备份，服务器资源、带宽资源集中动态分配，模型及资源状态集中显示。本实用新型的技术方案为：

一种基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统，包括1个中心BIM协同系统、若干个BIM协同加速系统和若干个移动端BIM协同系统，所述中心BIM协同系统通过VPN链路分别与所述BIM协同加速系统和所述移动端BIM协同系统连接；

所述中心BIM协同系统包括VPN智能管理服务器一、安全管理服务器一、数据备份服务器一、核心BIM模型服务器集群、信息系统服务器、移动信息服务器、UPS系统一和多个终端工作站一，所述VPN智能管理服务器一、所述安全管理服务器一、所述数据备份服务器一、所述核心BIM模型服务器集群、所述信息系统服务器一、所述移动信息服务器一分别与核心交换机一连接，所述核心交换机一分别与多个所述终端工作站一连接；所述核心BIM模型服务器集群还与所述UPS系统一连接；

每个所述BIM协同加速系统包括VPN智能管理服务器二、安全管理服务器二、BIM模型增量加速服务器、数据备份服务器二、UPS系统二和多个终端工作站二，所述VPN智能管理服务器二、所述安全管理服务器二、所述BIM模型增量加速服务器、所述数据备份服务器二分别与核心交换机二连接，所述核心交换机二分别与多个所述终端工作站二连接；所述BIM模型增量加速服务器还与所述UPS系统二连接；

所述移动端BIM协同系统包括BIM工作移动终端。

进一步的，所述中心BIM协同系统还包括动态资源监控显示屏，所述动态资源监控显示屏和所述核心BIM模型服务器集群连接。

进一步的，所述终端工作站一和所述终端工作站二为电脑终端和/或移动终端。

本实用新型的技术效果为：本实用新型可实现多团队、跨地域以及同一个BIM模型协同设计需求，并提高协同模型同步速度、协同模型稳定性和协同数据安全性，同时降低网络带宽要求，充分利用网络资源的同时，对模型数据集中管理，以及数据备份、服务器资源、带宽资源集中动态分配，模型及资源状态集中显示。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为本实用新型的中心BIM协同系统的结构示意图。

图3为本实用新型的BIM协同加速系统的结构示意图。

图4为本实用新型的移动端BIM协同系统的结构示意图，其中4-1为通过路由器和无线AP方式的结构示意图，4-2为通过4G、5G网络通信方式的结构示意图。

图1~4中，1-中心BIM协同系统，2-BIM协同加速系统，3-移动端BIM协同系统，4-VPN智能管理服务器一，5-安全管理服务器一，6-数据备份服务器一，7-核心BIM模型服务器集群，8-信息系统服务器，9-移动信息服务器，10-UPS系统一，11-网络架构一，12-终端工作站一，13-核心交换机一，14-VPN智能管理服务器二，15-安全管理服务器二，16-BIM模型增量加速服务器，17-数据备份服务器二，18-UPS系统二，19-网络架构二，20-终端工作站二，21-核心交换机二，22-网络架构三，23-BIM工作移动终端，24-动态资源监控显示屏，11.1-路由器一，11.2-防火墙一，11.3-一级子交换机一，11.4-二级子交换机一，19.1-路由器二，19.2-防火墙二，19.3-一级子交换机二，19.4-二级子交换机二，22.1-路由器三，22.2-无线AP，22.3-4G、5G网络通信模块。

具体实施方式

本实用新型实施所采用的VPN智能管理服务器一和二都是由一台PowerEdge T640塔架式服务器主机及VPN智能管理控制模块组成，其中VPN智能管理控制模块包含：VPN线路控制模块、VPN动态带宽管理模块、VPN数据安全管理模块。

本实用新型实施所采用的安全管理服务器一和二都是由一台PowerEdge T430 塔架式服务器主机及用户身份管理模块、网络安全管理模块，用户行为监测模块组成。

本实用新型实施所采用的核心BIM模型服务器集群由若干台PowerEdge R940机架式服务器主机、服务器机柜、机柜散热器及BIM协同模型权限管理模块、BIM协同模型数据管理模块、数据安全加密模块组成。

本实用新型实施所采用的BIM模型增量加速服务器由一台T7920塔架式服务器主机及BIM协同模型权限管理模块、BIM协同模型数据管理模块组成、BIM协同模型增量数据校验管理模块组成。

本实用新型实施所采用的数据备份服务器一和二都是由一台PowerEdge R740XD塔架式服务器主机及18块SAS 1.5K转服务器硬盘组成RAID10磁盘阵列、服务器机柜、机柜散热器及数据备份管理模块、数据分布式加密管理模块组成。

本实用新型实施所采用的信息系统服务器由一台PowerEdge T440 塔架式服务器主机及BIM协同信息权限管理模块、OA信息管理模块组成。

本实用新型实施所采用的移动信息服务器由一台PowerEdge T630 塔架式服务器主机及移动端数据管理模块、BIM协同模型轻量化管理模块、轻量化模型展示模块组成。

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1~4所示，本实用新型提供一种基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统，包括1个中心BIM协同系统1、若干个BIM协同加速系统2和若干个移动端BIM协同系统3，所述中心BIM协同系统1通过VPN链路分别与所述BIM协同加速系统2和所述移动端BIM协同系统3连接；

所述中心BIM协同系统1包括VPN智能管理服务器一4、安全管理服务器一5、数据备份服务器一6、核心BIM模型服务器集群7、信息系统服务器8、移动信息服务器9、UPS系统一10、网络架构一11和多个终端工作站一12，所述VPN智能管理服务器一4、所述安全管理服务器一5、所述数据备份服务器一6、所述核心BIM模型服务器集群7、所述信息系统服务器一8、所述移动信息服务器一9分别与核心交换机一13连接，由核心交换机一13分配逻辑网络层级，所述安全管理服务器一5和所述VPN智能管理服务器一4在第一层级（串行），其他四个服务器在第二层级（并行），并且在逻辑上要通过第一层级的两个服务器访问外网；所述核心交换机一13分别与所述网络架构一11和多个所述终端工作站一12连接；所述核心BIM模型服务器集群7还与所述UPS系统一10连接；所述中心BIM协同系统1还包括动态资源监控显示屏24，所述动态资源监控显示屏24和所述核心BIM模型服务器集群7连接。

每个所述BIM协同加速系统2包括VPN智能管理服务器二14、安全管理服务器二15、BIM模型增量加速服务器16、数据备份服务器二17、UPS系统二18、网络架构二19和多个终端工作站二20，所述VPN智能管理服务器二14、所述安全管理服务器二15、所述BIM模型增量加速服务器16、所述数据备份服务器二17分别与核心交换机二21连接，由核心交换机二21分配逻辑网络层级，所述安全管理服务器二15和所述VPN智能管理服务器二14在第一层级（串行），其他二个服务器在第二层级（并行），并且在逻辑上要通过第一层级的两个服务器访问外网；所述核心交换机二21分别与所述网络架构二19和多个所述终端工作站二20连接；所述BIM模型增量加速服务器16还与所述UPS系统二18连接；

所述移动端BIM协同系统3包括网络架构三22和BIM工作移动终端23。

所述网络架构一11和所述网络架构二19包括路由器（11.1，19.1）、防火墙（11.2，19.2）、交换机（11.3，11.4，19.3，19.4）。所述网络架构三22包括路由器（22.1）和无线AP（22.2），或者包括4G、5G网络通信模块（22.3）。

所述终端工作站一（12）和所述终端工作站二（20）为电脑终端和/或移动终端。

下面对各个构件的具体功能介绍如下：

（1）中心BIM协同系统权限管理功能：

中心BIM协同系统对项目、人员、文件存储架构、项目标准、样板、族库等权限进行统一管理；

核心BIM模型服务器集群用于存储企业的各种模型，全部分公司通过BIM模型增量加速服务器与核心BIM模型服务器集群进行协同设计模型同步，移动端BIM协同系统通过4G/5G网络或移动办公临时AP以点对点VPN方式连接总部移动信息服务器一，访问轻量化BIM模型；企业核心BIM模型服务器集群与已分配项目权限的分公司BIM模型增量加速服务器保持静默同步；

（2）中心BIM协同系统数据管理功能：

中心BIM协同系统在终端工作站一提出同步需求时，记录模型数据的增量修改，并在产生增量修改时对企业核心BIM模型服务器集群与分公司BIM模型增量加速服务器进行增量更新；

企业总部终端工作站一直接与企业核心BIM模型服务器集群进行模型同步，分公司终端工作站二与分公司BIM模型增量加速服务器中的模型数据（核心BIM模型服务器的项目镜像数据）进行同步，并由BIM协同加速系统确保模型数据一致性；

如遇分公司BIM模型增量加速服务器模型数据损坏，自动从企业核心BIM模型服务器集群中下载最新模型数据；

中心BIM协同系统提供模型版本管理，对模型不同版本进行数据对比匹配，构件级数据信息匹配对比，对模型版本变更数据提供分类查看功能，包括：构件几何定位，构件类型属性参数及构件实例属性参数；对模型改变区分为“移除”、“修改”及新增，并记录动作时间相关人员；在设计人打开模型后可以第一时间更新模型，并检查变更，由中心BIM协同系统对变更信息列表显示并可根据信息选取构件，高亮显示；

（3）中心BIM协同系统数据安全加密功能：

中心BIM协同系统在企业核心BIM模型服务器集群中将模型进行分布式加密存储，并由中心BIM协同系统统一对模型进行拼合打包；

中心BIM协同系统在终端BIM工作站对所有模型文件、文档、图片、视频等进行本地加密存储；

（4）中心BIM协同系统移动端信息管理功能：

移动信息服务器提供对移动端BIM协同系统的访问支持和接入入口，提供轻量化模型数据访问、浏览、信息查询、数据交互等；

（5）中心BIM协同系统办公信息管理功能：

信息系统服务器管理办公管理系统，项目相关信息记录，流程控制，人员权限分配，设计提资记录，设计校审记录，出版信息记录，项目全周期管理等。

（6）中心BIM协同系统VPN智能管理功能：

VPN智能管理服务器一建立VPN线路，与VPN智能管理服务器二相连，确保企业总部BIM协同网络与分公司及移动端同步线路畅通；对企业网络自动管理，自动识别是否是模型同步数据，对正常外网访问与BIM协同数据进行筛分；对普通外网访问数据直接放行，不走VPN通路；在VPN线路内传输的模型数据进行加密传输，确保数据安全；动态识别分院VPN智能管理服务器二数据吞吐需求，动态分配企业带宽，提高带宽利用率；对结束模型同步会话的，不存在BIM模型协同权限控制信息的VPN通路进行暂时关闭，节约带宽资源，在有数据访问需求时自动建立VPN通路，并自动分配带宽；

（7）中心BIM协同系统安全管理功能：

安全管理服务器一和二提供用户身份验证，网络入侵检测，用户行为监测，确保网络环境安全性；

（8）中心BIM协同系统数据备份功能：

通过数据备份服务器对核心BIM模型服务器集群、BIM模型增量加速服务器内的BIM模型数据进行数据备份，并保持历史版本追溯。

在中心BIM协同系统中，数据备份服务器一对企业核心BIM模型服务器集群进行数据自动备份，可以设置按固定时间间隔对核心BIM模型服务器集群进行整体镜像备份，用以确保核心BIM模型服务器集群数据安全，以及固定时间间隔的模型追溯；数据备份服务器同时也对终端BIM工作站数据进行数据备份，配合中心BIM协同系统，对模型进行固定时间间隔备份、重要里程碑模型备份、提资备份、出图模型备份、及归档备份等；

在分公司BIM协同加速系统中，数据备份服务器二同时也对终端BIM工作站数据进行数据备份，配合中心BIM协同系统，对模型进行固定时间间隔备份、重要里程碑模型备份、提资备份、出图模型备份、及归档备份等；

（9）中心BIM协同系统动态资源显示功能：

动态资源监控显示屏主要功能是用于实时显示企业中心BIM协同系统运转状况，主要包括：

1）企业核心BIM模型服务器集群运行状况，包括CPU占用率、内存占用率，服务器核心温度等常规运行数据；

2）企业核心BIM模型服务器集群资源状况，包括各项目、各分院模型所占空间，实时数据吞吐量占比；

3）企业核心BIM模型服务器集群运算能力消耗占比；

4）企业VPN智能管理服务器带宽实时分配状况，包括外网、各分院及移动端VPN带宽分配占比；

5）数据备份服务器运转状况，包括：各硬盘运行状况、温度，数据吞吐量，储存空间情况等；

（10）中心BIM协同系统及BIM协同加速系统电源保护功能：

UPS主要功能是监测机房供电状况，在意外断电及电压不稳定状态时切换为UPS供电，并将断电信息传递给服务器系统，系统收到指令后完成读写操作，保存文件，记录断电信息并将服务器关闭。避免因意外断电及电涌等因素造成的服务器损坏，避免数据损失。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统，其特征在于：包括1个中心BIM协同系统、若干个BIM协同加速系统和若干个移动端BIM协同系统，所述中心BIM协同系统通过VPN链路分别与所述BIM协同加速系统和所述移动端BIM协同系统连接；

所述中心BIM协同系统包括VPN智能管理服务器一、安全管理服务器一、数据备份服务器一、核心BIM模型服务器集群、信息系统服务器、移动信息服务器、UPS系统一和多个终端工作站一，所述VPN智能管理服务器一、所述安全管理服务器一、所述数据备份服务器一、所述核心BIM模型服务器集群、所述信息系统服务器一、所述移动信息服务器一分别与核心交换机一连接，所述核心交换机一分别与多个所述终端工作站一连接；所述核心BIM模型服务器集群还与所述UPS系统一连接；

每个所述BIM协同加速系统包括VPN智能管理服务器二、安全管理服务器二、BIM模型增量加速服务器、数据备份服务器二、UPS系统二和多个终端工作站二，所述VPN智能管理服务器二、所述安全管理服务器二、所述BIM模型增量加速服务器、所述数据备份服务器二分别与核心交换机二连接，所述核心交换机二分别与多个所述终端工作站二连接；所述BIM模型增量加速服务器还与所述UPS系统二连接；

所述移动端BIM协同系统包括BIM工作移动终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统，其特征在于：所述中心BIM协同系统还包括动态资源监控显示屏，所述动态资源监控显示屏和所述核心BIM模型服务器集群连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于VPN+模型服务器的远程BIM协同设计系统，其特征在于：所述终端工作站一和所述终端工作站二为电脑终端和/或移动终端。

Images