[發明專利]一種基于3DGIS+BIM的路網運營遠程病害診斷交互系統及方法

在審

• 申請號: 201710529424.0
• 申請日: 2017-07-02
• 公開（公告）號: CN107146041A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 陳渤;李永林;杰羅拉提;余宗瓊;劉家民;羅志惠;孫家升;黃濤;李川;張原嘉
• 申請（專利權）人: 四川藏區高速公路有限責任公司;四川高路建設咨詢有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/08;G06Q50/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于3DGIS+BIM的路網運營遠程病害診斷交互系統，其特征在于，包括電子化檔案管理模塊、3DGIS+BIM融合交互管理模塊、病害診斷交互模塊、手持終端、在線專家庫、病害診斷報告及結構服役狀態評估報告生成模塊；其中：

所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊，分別與所述病害診斷交互模塊、所述病害診斷報告及結構服役狀態評估報告生成模塊和所述電子化檔案管理模塊連接；

所述電子化檔案管理模塊，用于為所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊及所述病害診斷交互模塊提供數據支撐；

所述手持終端，用于接收所述病害診斷交互模塊的指令信息，對現場病害信息進行檢查、記錄，同時其可經由所述病害診斷交互模塊查詢結構物的電子化檔案等信息，現場結構物局部構件的編碼規則和所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中的BIM模型構件的編碼規則一致，現場所記錄的病害影像資料能夠基于一致的編碼或ID實現其與BIM模型構件的一一對應關系，從而在所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中實時顯示結構物的病害信息、病害位置、影像的基本資料，對應病害構件著色顯示；

所述病害診斷交互模塊，與所述手持終端連接，用于接收所述手持終端所上傳的病害信息，針對病害信息和結構物歷史檔案進行討論交互，分析病害的原因、病害影響、病害處理方案以及交通疏導路線，所述病害診斷交互模塊與所述手持終端雙向通訊，用于下發指令至所述手持終端，引導現場人員對病害進行深入檢查或采取初步應急預案；

所述病害診斷報告及結構服役狀態評估報告生成模塊，通過對所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中匯總的病害基本信息，所述病害診斷交互模塊所上傳的診斷結果及專家意見，生成對病害事件信息的實時診斷報告；

所述在線專家庫，與所述病害診斷交互模塊連接，用于輔助工程管理人員在對病害嚴重程度把握不準時，引入所述在線專家庫形成的專家診斷意見，及時提出應急處治措施和交通疏導方案，提供給相關養護單位進行維養的技術支持。

2.根據權利要求1所述的基于3DGIS+BIM的路網運營遠程病害診斷交互系統，其特征在于：所述電子化檔案管理模塊包括路網運營構造物全壽命周期的信息資料，所述信息資料包括但不限于設計資料、施工資料、竣工資料、養護臺賬、檢測報告。

3.根據權利要求1所述的基于3DGIS+BIM的路網運營遠程病害診斷交互系統，其特征在于：所述在線專家庫由相關領域技術專家組成，對急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，在線響應專家不少于規范規定人數，針對所述病害診斷交互模塊所采集的實時病害信息以及結構物累積資料，所述在線專家庫可直接查閱，在線技術專家進行遠程交互診斷，提供診斷結果和解決方案。

4.根據權利要求1所述的基于3DGIS+BIM的路網運營遠程病害診斷交互系統，其特征在于：所述手持終端為PDA端手持設備或安裝有所述遠程病害診斷交互平臺APP的普通智能手機，其用于記錄現場結構物病害的文字、影像、視頻病害嚴重程度的具體描述。

5.根據權利要求1所述的基于3DGIS+BIM的路網運營遠程病害診斷交互系統，其特征在于：所述實時診斷報告是相關專家對需要及時處理的病害進行遠程協助分析診斷后，對病害信息提出相關解決辦法，形成相應的診斷報告，提供給相關養護單位進行維養的技術支持，其中主要包括病害原因、病害影響以及病害的相關處理辦法，所述報告生成模塊將生成的診斷報告上傳至所述電子化檔案管理模塊，對報告進行存檔管理，以便在所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中實現診斷報告的快速查閱、歷史回顧，使整個病害遠程診斷流程具備可追溯性。

6.根據權利要求2所述的基于3DGIS+BIM的路網運營遠程病害診斷交互系統，其特征在于：所述路網運營構造物包括但不限于橋梁、道路、隧道、邊坡。

7.一種如權利要求1-6任一所述的基于3DGIS+BIM的路網運營遠程病害診斷交互方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過電子化檔案管理模塊，將高速公路路網構造物全壽命周期信息資料匯集，為 3DGIS+BIM融合交互管理模塊及病害診斷交互模塊提供數據支撐；

S2、基于 S1所管理的電子化檔案，構建3DGIS+BIM融合交互管理模塊，所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊作為后續各功能模塊的基礎并作為整套系統的展示平臺，所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊的3DGIS+BIM的融合技術用于實現結構物BIM模型在三維地理信息系統中的展現，靜態顯示包括地形、地物、道路、河流、地面構造物及沿線的有關設施，基于三維地形場景的交互式鳥瞰、飛行任意角度和方位旋轉顯示、無級縮放、快速無縫瀏覽，實現結構物與環境的一體化集成仿真；

S3、基于S2步驟所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊，構建病害診斷交互模塊，實現模塊間的互聯互通，實現所述病害診斷交互模塊的病害診斷結果及處治方案在所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中的展示，所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊可根據實際情況下發指令；

S4、基于S3步驟的所述病害診斷交互模塊，構建在線專家庫模塊，對急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，由在線專家庫匯集相關領域技術專家，對所述病害診斷交互模塊所采集的實時病害信息以及結構物累積資料進行遠程交互診斷，提供診斷結果和解決方案、出具專家意見，并回傳至所述病害診斷交互模塊，所述病害診斷交互模塊將診斷結果和解決方案上傳至所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊，實現診斷結果和解決方案的展示；

S5、基于S3步驟的所述病害診斷交互模塊，構建手持終端模塊，所述手持終端模塊作為整套系統的信息采集端，是病害診斷交互模塊主要信息源之一，所述手持終端用于接收所述病害診斷交互模塊的指令信息，對現場病害進行針對性的檢查、記錄，用于記錄現場結構物病害的文字、影像、視頻病害嚴重程度的具體描述，同時其可經由所述病害診斷交互模塊查詢結構物的電子化檔案等信息；

S6、基于S5 步驟的所述手持終端模塊所記錄的現場結構物病害的文字、影像、視頻等病害嚴重程度的具體描述，上傳至所述病害診斷交互模塊，對于常規病害，由在線工程師直接診斷，對于難以判定或急需處治的結構病害、直接影響運營安全的情況，經由S4步驟的所述在線專家庫提供診斷結果和解決方案、出具專家意見；

S7、基于S5步驟的所述手持終端模塊所記錄的現場結構物病害的文字、影像、視頻病害嚴重程度的具體描述，上傳至所述病害診斷交互模塊，經由S3步驟模塊間的聯通屬性，在所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中實時顯示結構物的病害信息、病害位置、影像的基本資料，對應病害構件著色顯示，具體是通過所述手持終端模塊的現場結構物局部構件的編碼規則和所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中的BIM模型構件的編碼規則一致，現場所記錄的病害影像資料能夠基于一致的編碼或ID實現其與BIM模型構件的一一對應關系；

S8、基于 S6步驟的所述病害診斷交互模塊對病害的遠程診斷結果，將診斷結果和解決方案上傳至所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊，實現所述病害診斷交互模塊的病害位置、嚴重程度、處治措施、疏導方案信息，在三維場景中的實時展示、交互控制、誘導指令發布，同時通過所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊，實現高清視頻監控、機電設備的交互控制，實現應急預案的及時執行；

S9、基于S8步驟的所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊所接收及實時呈現的結構物病害的影像資料、病害嚴重程度的具體描述、病害位置、病害診斷結果、專家意見、處治方案，并由所述報告生成模塊生成結構物診斷報告及結構服役狀態評估報告，形成的診斷報告，提供給相關養護單位進行維養的技術支持，其中主要包括病害的原因、病害影響以及病害的相關處理辦法；

S10、基于S9步驟的所述報告生成模塊將生成的診斷報告上傳至所述電子化檔案管理模塊，對報告進行存檔管理，以便在所述3DGIS+BIM融合交互管理模塊中實現診斷報告的快速查閱、歷史回顧，使整個病害遠程診斷流程具備可追溯性。