[發(fā)明專利]基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)三維可視化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911346902.X
• 申請(qǐng)日: 2019-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN111177498A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉健;李波;劉龑;張立志;章世祥;汪永蘭;陳果;韓福洲;王文劍;楊水旺;金通
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F16/904
• 分類號(hào): G06F16/904;G06F16/909;G06T17/05;G06Q50/08;G16Y10/30;G16Y40/10
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發(fā)明公開了一種基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)三維可視化方法及系統(tǒng)，方法包括：建立待監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物的BIM三維模型；獲取結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)傳感器信息；選取結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)位置；將待監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物模型網(wǎng)格化；計(jì)算特征點(diǎn)的模擬監(jiān)測(cè)信息；進(jìn)行特征點(diǎn)色彩數(shù)值賦值；根據(jù)特征點(diǎn)顏色數(shù)值信息及位置信息計(jì)算其所在網(wǎng)格面單元色彩數(shù)值分布結(jié)果；根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)重復(fù)上述計(jì)算和色彩賦值，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)色彩云圖展示。系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)上述方法。綜上，本發(fā)明通過提供結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析成果的顏色分布云圖，可以有效幫助用戶理解結(jié)構(gòu)物當(dāng)前服役狀態(tài)、需要重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域等。本發(fā)明通過提供更為直觀的數(shù)字展示手段，可以顯著提高結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)信息交流效率和溝通效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程結(jié)構(gòu)物計(jì)算機(jī)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及工程結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)信息的展示領(lǐng)域，特別涉及一種基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)三維可視化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在城市建筑、交通出行等各個(gè)領(lǐng)域范圍內(nèi)，工程結(jié)構(gòu)物安全一直是需要重點(diǎn)關(guān)注的首要內(nèi)容。隨著工程結(jié)構(gòu)物服役年限增長(zhǎng)，在各種環(huán)境因素作用下結(jié)構(gòu)物工作性能必定出現(xiàn)不同程度的退化。通過結(jié)構(gòu)物遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以對(duì)重點(diǎn)關(guān)注的工程結(jié)構(gòu)物進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)并獲取結(jié)構(gòu)重點(diǎn)位置作用響應(yīng)特征。

結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)涉及電子通信、結(jié)構(gòu)專業(yè)分析、數(shù)據(jù)解析處理等工作，結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)信息解讀和呈現(xiàn)對(duì)于專業(yè)技術(shù)要求較高，在結(jié)構(gòu)安全重要信息交流方面存在專業(yè)壁壘，不利于公共管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全信息解讀與跟蹤。既有結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)表單及二維圖表，這些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式僅能表述某一個(gè)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)增減趨勢(shì)變化情況，在結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)理解過程中存在的問題包括：

(1)不方便與其余監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行同維度對(duì)比；

(2)不方便用戶對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)值實(shí)際力學(xué)含義的理解；

(2)不方便用戶對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所表征的位置與結(jié)構(gòu)實(shí)際位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系更加紛亂。

BIM技術(shù)作為信息共享的重要載體，在我國(guó)公共安全結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)建設(shè)及養(yǎng)護(hù)過程中扮演越來(lái)越重要的角色。通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)信息及成果可視化能有效改善結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)技術(shù)及成果跨專業(yè)跨領(lǐng)域交流不暢的現(xiàn)狀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)三維可視化方法，以解決用戶對(duì)于結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析成果理解負(fù)擔(dān)重的問題。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種基于BIM技術(shù)的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)三維可視化方法，包括以下步驟：

步驟1、對(duì)待監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物建立BIM三維模型；

步驟2、獲取結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)傳感器信息；

步驟3、選取結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)位置，并對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)；

步驟4、根據(jù)結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)位置將待監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物模型網(wǎng)格化；

步驟5、根據(jù)所述結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)傳感器信息，計(jì)算特征點(diǎn)的模擬監(jiān)測(cè)信息；

步驟6、根據(jù)特征點(diǎn)模擬監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行特征點(diǎn)色彩數(shù)值賦值；

步驟7、根據(jù)特征點(diǎn)顏色數(shù)值信息及位置信息計(jì)算其所在網(wǎng)格面單元色彩數(shù)值分布結(jié)果；

步驟8、根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)重復(fù)步驟5到7，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)色彩云圖展示。

進(jìn)一步地，步驟2中所述結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)傳感器信息包括：結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)傳感器布置位置信息、結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采集的待監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，以及根據(jù)所述采集的待監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息理論計(jì)算得到的模擬監(jiān)測(cè)指標(biāo)結(jié)果信息。

進(jìn)一步地，步驟3所述選取結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)位置，具體包括：

選取所有結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)傳感器所在位置作為結(jié)構(gòu)特征點(diǎn)位置；