[發明專利]一種基于BIM的室內裝修工程智慧管理系統

有效

• 申請號: 202010136957.4
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111461487B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 楊大田;范良宜;范雯敏;楊道欣;楊鈺樹;秦至紅
• 申請（專利權）人: 廣州高新工程顧問有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/08;H04W4/38
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.一種基于BIM的室內裝修工程智慧管理系統，其特征是，包括：數據庫管理模塊、人機交互模塊、BIM模型構建模塊、可視化展示模塊和系統管理模塊；

所述數據庫管理模塊，用于存放所述室內裝修工程的數據，所述數據包括：室內裝飾構件模型和戶型以及裝修前的室內模塊化的標準模型；

所述人機交互模塊，用于獲取用戶輸入的建模控制指令；

所述BIM模型構建模塊，用于根據用戶輸入的建模控制指令，從所述數據庫管理模塊中調取對應的數據，然后采用BIM技術構建室內裝修環境模型；

所述可視化展示模塊，用于對構建的室內裝修環境模型進行展示；

所述系統管理模塊，用于對所述室內裝修工程智慧管理系統進行管理、授權和維護；

還包括：室內空氣質量監測模塊；

所述室內空氣質量監測模塊，用于根據采集的室內空氣數據，判斷當前室內空氣質量是否滿足入住需求；

所述室內空氣質量監測模塊包括：數據采集子模塊和室內空氣質量分析子模塊；

所述數據采集子模塊包括隨機布設在室內的多個傳感器監測節點和一個基站設備，多個傳感器監測節點和一個基站設備構成一個無線傳感器網絡；

其中，所述傳感器監測節點用于感測所在位置附近的環境數據，并轉發至所述基站設備，所述基站設備匯聚各傳感器監測節點感測的環境數據，并轉發至所述室內空氣質量分析子模塊；

所述室內空氣質量分析子模塊，用于對接收到的環境數據進行分析，判斷當前室內空氣質量是否滿足入住需求；

所述的多個傳感器監測節點和一個基站設備按照預設的分簇機制構建一個分簇結構的無線傳感器網絡；

其中，所述的按照預設的分簇機制構建一個分簇結構的無線傳感器網絡，具體是：

(1)傳感器監測節點部署完成后，基站設備進行全網廣播分簇指令，各傳感器監測節點接收到分簇指令后，將攜帶有自身信息的數據包發送至所述基站設備，其中，所述數據包攜帶的信息包括：傳感器監測節點的位置信息和傳感器監測節點當前剩余能量值；

(2)所述基站設備接收到各傳感器監測節點發送的數據包后，所述基站設備根據各傳感器監測節點的剩余能量值，確定N個剩余能量區間；之后按照能量值大小對所述的N個剩余能量區間進行升序排列，其中，第k個剩余能量區間記為n_k，k＝1,2,...,N，其中ΔE為預設的能量間隔，為上取整函數，其表示不小于A的整數中最小的一個；

(3)所述基站設備根據確定好的剩余能量區間以及各傳感器監測節點的當前剩余能量值，確定各傳感器監測節點所屬的剩余能量區間；

(4)所述基站設備從剩余能量區間n_k中隨機選擇一個傳感器監測節點i，并計算該傳感器監測節點i的競選能力值；其中，傳感器監測節點的競選能力值可通過下式計算得到：

式中，H(i)為傳感器監測節點i的競選能力值，N(i)為傳感器監測節點i通信半徑內的傳感器監測節點數，d(i,j)、d(i,BS)分別為傳感器監測節點i與其通信半徑內的傳感器監測節點j、基站設備BS之間的距離，d_m為傳感器監測節點i與其通信半徑內的剩余能量最小的傳感器監測節點之間的距離，d(j,BS)為傳感器監測節點j與基站設備BS之間的距離，E_res(i)為傳感器監測節點i的當前剩余能量值，E_res(n_k)為剩余能量區間n_k內的所有傳感器監測節點的當前剩余能量的平均值，E₁為傳感器監測節點i接收來自其通信半徑內的其他傳感器監測節點發送單位數據所需消耗的能量值，E₂為傳感器監測節點i將接收到的數據轉發至基站設備BS所需消耗的能量值，E₀(i)為傳感器監測節點i的初始能量值；κ₁、κ₂、κ₃為權重系數，其滿足κ₁+κ₂+κ₃＝1；

(5)若該傳感器監測節點i的競選能力值不小于預設的其所在剩余能量區間的競選能力閾值，則該傳感器監測節點i當選為臨時簇首，當選為臨時簇首的傳感器監測節點i向其通信區域內的其他傳感器監測節點廣播自己當選為臨時簇首的信息，接收到該廣播信息的傳感器監測節點向傳感器監測節點i發送攜帶有自身剩余能量值的信息，傳感器監測節點i判斷自身當前剩余能量值是否大于其通信區域內的其他傳感器監測節點的平均剩余能量值，若大于，則該傳感器監測節點i當選為真正的簇首，其通信區域內的其他傳感器監測節點成為其相應的簇成員節點；

若該傳感器監測節點i的競選能力值小于預設的其所在剩余能量區間的競選能力閾值，則重新從剩余能量區間n_k中隨機選擇另一個傳感器監測節點，并計算該傳感器監測節點的競選能力值，并與預設的競選能力閾值進行比較，直至找到真正的簇首為止；

(6)之后所述基站設備繼續從未成簇的傳感器監測節點中、且從當前最高的剩余能量區間中隨機選擇一個傳感器監測節點j，重復步驟(5)，直至完成分簇；

剩余能量區間n_k的競選能力閾值可通過下式具體確定：

式中，H_th(n_k)為剩余能量區間n_k的競選能力閾值，d_max(n_k)、d_min(n_k)分別為該剩余能量區間n_k內的傳感器監測節點到基站設備的距離最大值和最小值，為該剩余能量區間n_k內的傳感器監測節點到當前剩余能量值最小的傳感器監測節點的平均距離，E_sum(n_k)為該剩余能量區間n_k內的所有傳感器監測節點的當前剩余能量值之和，E₀(n_k)為該剩余能量區間n_k內的所有傳感器監測節點的初始能量值之和。