[發明專利]一種基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維系統及處理方法

有效

• 申請號: 201910642734.2
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110516820B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 衛星;鄒建豪;肖林;溫宗意;古興宇
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06Q10/20
• 分類號: G06Q10/20;G06Q10/0639;G06Q50/08
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 羅江

1.一種基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維系統，其特征在于，所述基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維系統包括：

橋梁運維數據采集模塊，用于對橋梁的狀態信息進行采集，同時對捕捉到的橋梁的狀態信息進行運維信息數據格式化處理，完成運維信息的第一次重構，實現從三維向二維的轉變；

橋梁運維數據庫，用于存儲橋梁狀態信息并建立結構健康狀態核心指紋庫；

橋梁服役狀態評估模塊，用于依據數據庫中的設計施工資料、檢測病害信息、健康監測數據、設備運行數據和材料機費用信息，對橋梁的服役狀態與運維方案進行分析；

橋梁決策養護模塊，用于依據橋梁全方面的綜合評價及預測結果，獲得橋梁狀態等級養護計劃的信息；

所述橋梁服役狀態評估模塊具體包括：

橋梁服役狀態評估模塊包括安全評估單元、成本測算單元、能耗優化單元和防災分析單元；

安全評估單元，用于基于二次重構的橋梁運維信息，確定病害位置、形態與尺寸信息，采集到橋梁結構的異常內力狀態，并基于歷史記錄資料和監測設備實時傳回的結構內力狀態信息對橋梁的服役狀態作出評估和預測；

成本測算單元，用于結合含由損傷病害信息的BIM模型對各運維方案進行預估，得出維修頻率、維修難度和材料所需數量，對運維成本進行量化，同時結合模型中存儲的運維成本歷史數據，對橋梁的全壽命成本進行預估與修正；

能耗優化單元，用于利用BIM對設備運行情況進行模擬，在能耗優化模塊中尋找到最佳的設備運行組織方案；

防災分析單元，用于對橋梁受到的災害影響進行模擬分析。

2.如權利要求1所述基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維系統，其特征在于，所述橋梁運維數據庫具體包括：

橋梁運維數據庫還包括：以BIM運維信息模型為基礎，存儲經由二次重構的橋梁狀態信息，將橋梁狀態信息進行可視化處理，通過圖形化的方法將各種異構數據信息集成到運維信息模型中，實現運維信息的集成管理。

3.一種搭載權利要求1～2任意一項所述基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維系統的信息數據處理終端。

4.一種應用如權利要求1所述基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維系統的基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維處理方法，其特征在于，所述基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維處理方法包括：

步驟一，采集橋梁的狀態信息進行采集，同時對肉眼、機械設備和電子傳感器所捕捉到的橋梁的狀態信息進行加工，運維信息數據格式化，完成運維信息的第一次重構，實現從三維向二維的轉變；存儲橋梁狀態信息并建立結構健康狀態核心指紋庫；

步驟二，依據數據庫中的設計施工資料、檢測病害信息、健康監測數據、設備運行數據、材料機費用信息，從安全性、經濟性、可持續性和防災性能方面對橋梁的服役狀態與運維方案進行評估并給出評估報告；

步驟三，依據橋梁全方面的綜合評價及預測結果，根據現行養護費用標準的要求獲取符合該橋梁狀態等級的養護計劃信息。

5.如權利要求4所述基于BIM的鋼結構橋梁信息化運維處理方法，其特征在于，步驟一中，所述運維信息數據格式化包括：

(1)結構運維信息：

1)包含主桁應力、主桁位移、主桁振動、腐蝕信息、裂紋信息、板件變形失穩信息和加固維修技術方案的主桁結構運維信息；

2)包含U肋應力、橋面板撓度、橋面板振動、腐蝕信息、裂紋信息、板件變形失穩信息和加固維修技術方案的正交異性鋼橋面結構運維信息；

3)包含聯結系應力、聯結系位移、腐蝕信息、裂紋信息、板件變形失穩信息和加固維修技術方案的聯結系結構運維信息；

4)包含腐蝕信息、裂紋信息、缺損信息、松動錯位的螺栓和焊縫結構運維信息；

5)包含支座反力、支座位移、承臺應力、承臺位移、樁基應力和樁基位移的下部結構運維信息；

(2)結構運維信息：涉及不直接反映橋梁服役狀態、健康水平的信息數據，包括：車輛/船只碰撞記錄、日常的車流量數據、溫度、濕度、風速、降雨量和降雪量；

(3)設備運維信息：包括消防系統、照明系統、交通指示系統、電氣系統、監測系統和排水系統相關設備子系統服役信息。