[發(fā)明專利]一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法和系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112347548A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 全良臣;朱可;劉利平;李波;劉魁;沈志凌;凌力;劉濤;王玉;鄒海平;李華
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G01D21/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 吳靜

1.一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，包括：

S100.通過相應(yīng)傳感器，對隧道監(jiān)控與管理設(shè)備的運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和采集；

S200.運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對采集到的運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和處理，構(gòu)建基于隧道運(yùn)維數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)中心體系；

S300.利用大數(shù)據(jù)中心體系中監(jiān)控與管理設(shè)備的靜態(tài)數(shù)據(jù)來構(gòu)建基本的BIM模型庫；利用隧道設(shè)計及施工階段的二維、三維圖紙數(shù)據(jù)資料，構(gòu)建宏觀的BIM隧道模型，并將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以BIM規(guī)范進(jìn)行封裝或自動轉(zhuǎn)換，生成隧道BIM數(shù)字展現(xiàn)模型；

S400.利用3DGIS技術(shù)載入隧道整體模型，根據(jù)坐標(biāo)定位隧道宏觀的位置信息，再結(jié)合BIM模型庫與隧道的相對位置信息，來實現(xiàn)隧道各實體設(shè)備及狀態(tài)在三維場景中的數(shù)字孿生。

2.如權(quán)利要求1的一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，S100中，傳感器具有物聯(lián)網(wǎng)傳輸能力，具有數(shù)據(jù)實時采集和上傳功能，至少包括：溫濕度傳感器、氣壓傳感器、分貝傳感器、消防感知傳感器、電力監(jiān)控傳感器、信號傳感器。

3.如權(quán)利要求1的一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，S100中，監(jiān)控與管理設(shè)備至少包括：視頻監(jiān)控，通排風(fēng)，給排水，交通燈，交通檢測，交通誘導(dǎo)，公共廣播，照明監(jiān)控，緊急電話，消防報警，電力監(jiān)控，UPS。

4.如權(quán)利要求1的一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，S200中，大數(shù)據(jù)中心體系存儲的數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求4的一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)至少包括：字段、表格、屬性、流程。

6.如權(quán)利要求4的一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)至少圖片、視頻、非常規(guī)文件。

7.如權(quán)利要求2的一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，S200中，通過構(gòu)建的基于隧道運(yùn)維數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)中心體系，利用監(jiān)測失效征兆和建立累積損傷模型來預(yù)測故障，實現(xiàn)對監(jiān)控與管理設(shè)備的狀態(tài)修技術(shù)支持。

8.如權(quán)利要求1的一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，S300中，設(shè)備的設(shè)備的靜態(tài)數(shù)據(jù)至少包括：設(shè)備品牌、型號、外觀模型、參數(shù)、安裝位置、安裝時間。

9.如權(quán)利要求1的一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)方法，其特征在于，S400中，利用隧道各實體設(shè)備及狀態(tài)在三維場景中的數(shù)字孿生模型，基于隧道監(jiān)控與管理設(shè)備實時的運(yùn)維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)隧道養(yǎng)護(hù)運(yùn)維的智能化功能。

10.一種基于BIM和3DGIS技術(shù)系實現(xiàn)隧道數(shù)字展現(xiàn)系統(tǒng)，包括：傳感器單元、大數(shù)據(jù)中心單元、隧道數(shù)字孿生單元；其中：

傳感器單元，用于對隧道監(jiān)控與管理設(shè)備的運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和采集；

大數(shù)據(jù)中心單元，用于對采集到的運(yùn)維數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和處理，構(gòu)建基于隧道運(yùn)維數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)中心體系；

隧道數(shù)字孿生單元，用于構(gòu)建基本的BIM模型庫；利用隧道設(shè)計及施工階段的二維、三維圖紙數(shù)據(jù)資料，構(gòu)建宏觀的BIM隧道模型，并將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以BIM規(guī)范進(jìn)行封裝或自動轉(zhuǎn)換，生成隧道BIM數(shù)字展現(xiàn)模型；利用3DGIS技術(shù)載入隧道整體模型，根據(jù)坐標(biāo)定位隧道宏觀的位置信息，再結(jié)合BIM模型庫與隧道的相對位置信息，來實現(xiàn)隧道各實體設(shè)備及狀在三維場景中的數(shù)字孿生。