基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台，其包括：终端硬件模块、通讯模块、数据交互模块、可视化模块以及决策模块；所述终端硬件模块分别设置于桥梁钢结构、桥梁绳索以及桥梁路面；所述通讯模块包括内网以及外网，所述数据交互模块包括本地数据库以及云端数据库；所述终端硬件模块通过内网连接所述本地数据库，所述本地数据库通过外网连接所述云端数据库；所述可视化模块包括BIM可视化模块以及GIS可视化模块，所述决策模块对所采集的数据进行整理分析并对桥梁进行技术评估以及进行风险预警。本发明专利技术进一步加强了桥梁的信息共享实现了桥梁区域化的监控管理。共享实现了桥梁区域化的监控管理。共享实现了桥梁区域化的监控管理。

【技术实现步骤摘要】
基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台


[0001]本专利技术涉及桥梁工程的
，特别是涉及一种基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台。

技术介绍

[0002]自上世纪50年代以来，由于桥梁失效以及垮塌事故的不断发生，人们逐渐认知到桥梁安全监测的重要性。当前，桥梁安全监测开始由短期人工检测向长期健康监测转变，桥梁结构健康监测的新理念逐渐形成，并且开始尝试建立相应的桥梁健康监测系统。据不完全统计，我国安装了健康监测系统的桥梁早已超过100座，部分桥梁健康监测系统充分利用施工监控阶段布设的传感器和相应的监测数据，使得监测系统能包含施工阶段内容，串联了桥梁全寿命周期的监测信息。同时各监测系统均实行了防盗、防雷等保护措施，采集设备也具有易更换性，保证了监测的稳定性。
[0003]然而，我国大多数桥梁监测系统存在重硬件、轻软件的特点。虽然数量众多且性能优良的传感、传输设备加强了系统的硬件性能，但由于监测需求不明确，一些桥梁监测系统过度追求硬件建设，从而造成大量的浪费。而与此对应的算法研究和软件开发却投入较低。所以当前的桥梁监测系统在海量数据处理、实时预警、损伤识别、安全评估和管理决策等方面存在诸多不完善，致使监测信息分析能力薄弱、桥梁运营安全管理和维护提供的支持有限。而且，当前已建的桥梁健康监测系统往往是针对某一单体式的桥梁工程，对应的硬件设备和软件工具均局限于一座桥梁，无法兼容某区域范围内的多座桥梁工程。此类单体式的桥梁健康监测模式存在造价高昂、资源浪费以及信息孤岛等问题，难以为区域范围内桥梁整体的运营管理、安全评估以及维护加固提供可靠的支持。因此，如何结合GIS和BIM技术并将其应用于桥梁健康监控领域为解决当前桥梁健康监测痛点的核心方向。
[0004]BIM，即英文Building Information Modelingd的简称，其中文意义为建筑信息模型。该理念于2002年在美国被提出并得到各个领域的广泛应用，它通过将工程项目的相关数据集成在一个三维模型中，实现工程项目“所见即所得”，是全生命周期管理的重要手段。
[0005]GIS，即英文Geographic Information System的简称，其中文意义为地理信息系统。GIS是一种集成性计算机信息系统，它以计算机技术为基础，以地理空间数据为对象，以系统工程和信息科学等相关方法为手段，实现对地理信息的采集、存储、和管理分析等功能。
[0006]BIM是一种“中观＋微观”的表达方式，侧重于建筑物局部信息精细化表达，但在宏观建模方面表现差强人意，其无法加载大范围地理空间数据；而GIS则是一种“宏观＋大场景”表达模式，侧重于空间拓扑全局表达，但是在创建精细化内部微观模型方面表现的差强人意。

技术实现思路

[0007]基于此，有必要针对当前桥梁健康监测领域中存在的无法处理海量数据、管理决策不清晰以及无法兼容某区域范围内的多座桥梁工程的问题，提供一种基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台。
[0008]一种基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台，其包括：终端硬件模块、通讯模块、数据交互模块、可视化模块以及决策模块；所述终端硬件模块分别设置于桥梁钢结构、桥梁绳索以及桥梁路面；所述通讯模块包括内网以及外网，所述数据交互模块包括本地数据库以及云端数据库；所述终端硬件模块通过内网连接所述本地数据库，所述本地数据库通过外网连接所述云端数据库；所述可视化模块包括BIM可视化模块以及GIS可视化模块，所述BIM可视化模块实现桥梁模型的三维展示，所述GIS可视化模块通过坐标标记的方式对桥梁的区域布局进行宏观展示；所述决策模块对所采集的数据进行整理分析并对桥梁进行技术评估以及进行风险预警。
[0009]具体的，所述终端硬件模块包括传感器、GPS、影像终端以及电子巡检。
[0010]具体的，所述传感器包括风速风向仪、加速度计、位移计、应变计、地震仪、温度计以及动态地磅。
[0011]具体的，所述本地数据库包括BIM数据库以及GIS数据库，所述BIM数据库与所述GIS数据库的数据共享。
[0012]进一步的，所述本地数据库通过所述内网接收到所述终端硬件模块的相关数据后，首先，对该相关数据进行初步的处理；然后，再将该所述相关数据进行加密，最后，再通过所述外网上传至所述云端数据库。
[0013]进一步的，所述云端数据库具有指定IP供本地数据库进行识别，所述云端数据库设有指定的访问口令以供终端用户进行访问与操作。
[0014]综上所述，本专利技术基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台设有所述终端硬件模块、所述通讯模块、所述数据交互模块、所述可视化模块以及所述决策模块，使所述终端硬件模块布设于桥梁核心结构之中，并使所述终端硬件模块通过所述通讯模块与云端数据库进行实时的数据交互。同时，所述数据交互模块通过开发二次接口的方法使所述BIM模块以及所述GIS模块可以实现数据整合，以获得带有地理信息的桥梁模型，而且，每一上述的桥梁模型均标记有唯一可识别的ID，以便于区域化的桥梁建筑进行统一的整合管理。本专利技术在单一桥梁建筑范围内布设若干所述终端硬件模块、所述本地数据库以及所述云端数据库，使区域内的桥梁建筑形成带有中心枢纽的网格化模块，以便于本专利技术可以大规模的整理分析桥梁健康监控数据，并且，用户可以实时通过数据库服务器或者便携移动终端来访问上述的桥梁健康监控数据。本专利技术还设有所述可视化模块，用户通过可视化模块可以实现桥梁模型的三维展示，并且用户通过上机操作菜单可以对桥梁模型进行动态观察、平移、剖切、爆炸、测量、第一视角漫游、显示选中组件特性、设置模型以及场景渲染等操作。本专利技术也可以将桥梁病害信息直接在桥梁模型上进行标记展示，用户可以通过点击病害标记点，查看病害详情。本专利技术还设有所述决策模块，所述决策模块可以根据所述终端硬件模块所实时采集的数据实时地对桥梁模型进行技术评估、提出养护建议以及发出风险预警。
附图说明
[0015]图1为本专利技术基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台的系统结构图；图2为本专利技术基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台的预警流程图。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0017]请参阅图1，图1为本专利技术基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台的系统结构图。
[0018]本专利技术基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台包括：终端硬件模块、通讯模块、数据交互模块、可视化模块以及决策模块。所述终端硬件模块分别设置于桥梁钢结构、桥梁绳索以及桥梁路面。所述通讯模块包括内网以及外网，所述数据交互模块包括本地数据库以及云端数据库。所述终端硬件模块通过内网连接所述本地数据库，所述本地数据库通过外网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台，其特征在于，本桥梁安全监测平台包括：终端硬件模块、通讯模块、数据交互模块、可视化模块以及决策模块；所述终端硬件模块分别设置于桥梁钢结构、桥梁绳索以及桥梁路面；所述通讯模块包括内网以及外网，所述数据交互模块包括本地数据库以及云端数据库；所述终端硬件模块通过内网连接所述本地数据库，所述本地数据库通过外网连接所述云端数据库；所述可视化模块包括BIM可视化模块以及GIS可视化模块，所述BIM可视化模块实现桥梁模型的三维展示，所述GIS可视化模块通过坐标标记的方式对桥梁的区域布局进行宏观展示；所述决策模块对所采集的数据进行整理分析并对桥梁进行技术评估以及进行风险预警。2.根据权利要求1所述的基于GIS和BIM技术的桥梁安全监测平台，其特征在于：所述终端硬件模块包括传感器、GPS、影像终端以及电子巡检。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜政飞，杨曼雄，黄宏波，
申请(专利权)人：中山政数大数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：