本發(fā)明屬于水利水電工程信息化系統(tǒng)建設(shè)，具體為基于監(jiān)測儀器bim模型的工程安全可視化監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、工程安全監(jiān)測是監(jiān)控和掌握水電站水工建筑物運行狀態(tài)的重要措施，通過獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)信息及時處理和分析，為掌握大壩的運行狀態(tài)和評價大壩是否安全提供依據(jù)。大壩安全監(jiān)測內(nèi)容包括壩體及附屬設(shè)施的巡視檢查、變形監(jiān)測、滲流滲壓監(jiān)測、應(yīng)力應(yīng)變以及環(huán)境質(zhì)量等的監(jiān)測，根據(jù)工程等級規(guī)模的差別，設(shè)置不同的監(jiān)測斷面及監(jiān)測精度安裝布置不同數(shù)量的監(jiān)測儀器。

2、當(dāng)前大部分水電工程都已進(jìn)行或者已完成安全監(jiān)測自動化體系，技術(shù)人員獲取監(jiān)測儀器原始監(jiān)測數(shù)據(jù)后，根據(jù)計算得到的監(jiān)測成果來對大壩的安全性態(tài)進(jìn)行評估；由于大壩工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、監(jiān)測成果涉及因素多、埋設(shè)在壩體內(nèi)部儀器不可見、監(jiān)測布置圖專業(yè)性強(qiáng)且讀圖難度大、復(fù)雜的工程部位不易發(fā)現(xiàn)監(jiān)測成果規(guī)律，因此對工程人員的專業(yè)要求和經(jīng)驗要求非常高且監(jiān)測成果分析時間長，也容易發(fā)生遺漏和誤判。

3、現(xiàn)階段水電工程監(jiān)測系統(tǒng)是基于平面的監(jiān)測信息顯示，管理人員不能準(zhǔn)確和快速地查詢監(jiān)測設(shè)備的基本情況，不能及時清晰地掌握相關(guān)監(jiān)測儀器或測點的全部信息，例如空間點位、周邊監(jiān)測儀器分布狀態(tài)、監(jiān)測數(shù)據(jù)對應(yīng)的荷載或變形特征方向、安裝施工過程信息等。中國專利，申請?zhí)朿n116304245a的專利通過集成監(jiān)測場景加載模塊、場景布置模塊、實時監(jiān)測數(shù)據(jù)請求模塊及監(jiān)測成果可視化模塊，解決了監(jiān)測成果抽象不直觀、監(jiān)測位置難展示、監(jiān)測結(jié)論依賴人員經(jīng)驗等問題，有效提升了復(fù)雜工程監(jiān)測的效率和準(zhǔn)確性。但并未涉及監(jiān)測儀器bim模型創(chuàng)建、空間定位等技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有水電工程監(jiān)測系統(tǒng)不能及時清晰地掌握相關(guān)監(jiān)測儀器或測點的相關(guān)信息手段而導(dǎo)致的安全工程監(jiān)測的效率和準(zhǔn)確性低的問題，提出了基于監(jiān)測儀器bim模型的工程安全可視化監(jiān)測方法，通過對載入模型庫的安全監(jiān)測儀器模型進(jìn)行空間定位，實現(xiàn)bim模型創(chuàng)建，基于安全監(jiān)測儀器bim模型載體賦予編碼、生產(chǎn)信息、施工信息等屬性，構(gòu)建安全監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了從空間維度構(gòu)建可視化三維模型及其附屬數(shù)據(jù)庫，可顯著提升電站運維人員、監(jiān)測資料整編人員對安全監(jiān)測的直觀認(rèn)識及數(shù)據(jù)處理應(yīng)用能力。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了基于監(jiān)測儀器bim模型的工程安全可視化監(jiān)測方法，包括如下步驟：

3、s1、基于安全監(jiān)測儀器的相關(guān)信息構(gòu)建安全監(jiān)測儀器三維模型；

4、s2、結(jié)合所述相關(guān)信息及其監(jiān)測內(nèi)容，對安全監(jiān)測儀器進(jìn)行分類并分別設(shè)置空間定位布設(shè)參數(shù)；

5、s3、基于所述安全監(jiān)測儀器三維模型和空間定位布設(shè)參數(shù)，構(gòu)建安全監(jiān)測儀器三維空間安裝模型從而構(gòu)建模型庫，作為線上資源庫進(jìn)行調(diào)用；

6、s4、構(gòu)建監(jiān)測目標(biāo)三維模型，調(diào)用模型庫中的安全監(jiān)測儀器三維空間安裝模型，并結(jié)合具體工程的安全監(jiān)測儀器定位參數(shù)，進(jìn)行對應(yīng)的安全監(jiān)測儀器三維模型的空間布置；

7、s5、基于所述相關(guān)信息形成標(biāo)準(zhǔn)化格式列表并同步構(gòu)建模型編碼；

8、s6、根據(jù)三維空間內(nèi)布置的安全監(jiān)測儀器模型、標(biāo)準(zhǔn)化格式列表和模型編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)工程的可視化安全監(jiān)測。

9、作為優(yōu)選，所述s1包括如下步驟：

10、s11、依據(jù)安全監(jiān)測儀器的外形、尺寸創(chuàng)建外觀三維模型；

11、s12、安全監(jiān)測儀器結(jié)合實際尺寸需求設(shè)置可變關(guān)聯(lián)參數(shù)，實現(xiàn)安全監(jiān)測儀器模型尺寸的參數(shù)化變換。

12、作為優(yōu)選，所述對安全監(jiān)測儀器進(jìn)行分類包括將安全監(jiān)測儀器分為單點類安全監(jiān)測儀器、面狀類安全監(jiān)測儀器和線狀類安全監(jiān)測儀器。

13、作為優(yōu)選，所述空間定位布設(shè)參數(shù)包括空間定位點、定位平面、定位角度；

14、所述分別設(shè)置空間定位布設(shè)參數(shù)包括如下步驟：

15、sa、對于單點類安全監(jiān)測儀器，以安全監(jiān)測儀器三維模型的中心點作為安全監(jiān)測儀器三維模型的空間定位點；

16、sb、對于面狀類安全監(jiān)測儀器，以安全監(jiān)測儀器模型的監(jiān)測工作面作為定位平面，以安全監(jiān)測儀器三維模型在定位平面上投影的幾何中心點或質(zhì)心點作為空間定位點；

17、sc、對于線狀類安全監(jiān)測儀器，以安全監(jiān)測儀器三維模型的長度方向和高度方向構(gòu)成的平面作為定位平面，長度方向和高度方向之間的角度作為定位角度，以安全監(jiān)測儀器三維模型的監(jiān)測作用點作為空間定位點。

18、作為優(yōu)選，s4包括如下步驟：

19、s41、構(gòu)建監(jiān)測目標(biāo)三維模型；

20、s42、選取監(jiān)測目標(biāo)特征點作為監(jiān)測目標(biāo)三維模型基準(zhǔn)點；

21、s43、基于現(xiàn)場實際布置的不同類型的安全監(jiān)測儀器對應(yīng)的安全監(jiān)測儀器三維模型，在三維模型空間內(nèi)填入或選取相關(guān)空間定位布設(shè)參數(shù)，完成安全監(jiān)測儀器三維模型的空間布置。

22、作為優(yōu)選，s43包括如下步驟：

23、s431、對于單點類安全監(jiān)測儀器，基于具體工程實際布置的安全監(jiān)測儀器位置，計算基于監(jiān)測目標(biāo)三維模型基準(zhǔn)點的空間定位點坐標(biāo)值；

24、s432、對于面狀類安全監(jiān)測儀器，選取具體工程實際布置的監(jiān)測工作面作為定位平面，并計算基于監(jiān)測目標(biāo)三維模型基準(zhǔn)點的空間定位點坐標(biāo)值；

25、s433、對于線狀類安全監(jiān)測儀器，選取具體工程實際布置的監(jiān)測工作面作為定位平面，并基于監(jiān)測目標(biāo)三維模型基準(zhǔn)點計算線狀類安全監(jiān)測儀器的空間定位點坐標(biāo)值；計算安全監(jiān)測儀器布置的定位角度時，以安全監(jiān)測儀器布置的工作面為計算平面，規(guī)定0°，以順時針方向計算定位角度。

26、作為優(yōu)選，所述s5中，安全監(jiān)測儀器的相關(guān)信息包括：安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口、采購生產(chǎn)安裝信息和布設(shè)點位信息。

27、作為優(yōu)選，構(gòu)建安全監(jiān)測儀器模型編碼包括：按照工程名稱、分部工程名稱、監(jiān)測項目類、安全監(jiān)測儀器類別、安全監(jiān)測儀器代號、序列號分級的順序依次進(jìn)行編碼。

28、本發(fā)明的有益效果：

29、1.本方案通過對載入模型庫的安全監(jiān)測儀器模型進(jìn)行空間定位，實現(xiàn)bim模型創(chuàng)建，基于安全監(jiān)測儀器bim模型載體賦予編碼、生產(chǎn)信息、施工信息等屬性，構(gòu)建安全監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了從空間維度構(gòu)建可視化三維模型及其附屬數(shù)據(jù)庫，可顯著提升電站運維人員、監(jiān)測資料整編人員對安全監(jiān)測的直觀認(rèn)識及數(shù)據(jù)處理應(yīng)用能力；同時，解決了現(xiàn)有水電工程監(jiān)測系統(tǒng)不能及時清晰地掌握相關(guān)監(jiān)測儀器或測點的相關(guān)信息手段而導(dǎo)致的安全工程監(jiān)測的效率和準(zhǔn)確性低的問題。

30、2.本方案通過融合安全監(jiān)測儀器的實體模型及空間定位標(biāo)準(zhǔn)化布設(shè)信息，可實現(xiàn)多類型規(guī)格儀器模型的標(biāo)準(zhǔn)化載入及三維空間內(nèi)的快速定位。

31、3.本發(fā)明針對不同形狀、作用方式的安全監(jiān)測儀器，分解為單點類、面狀類和線狀類，制定了標(biāo)準(zhǔn)化、易操作的定位方式，并可實現(xiàn)批量化應(yīng)用。

32、4.本發(fā)明構(gòu)建了與數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方式相匹配的安全監(jiān)測儀器模型編碼規(guī)則，簡潔明了、易操作執(zhí)行。

33、5.本發(fā)明基于監(jiān)測儀器動態(tài)數(shù)據(jù)庫，融合三維可視化引擎、圖形化表單、數(shù)據(jù)接口等工具，開發(fā)web端監(jiān)測儀器數(shù)據(jù)庫應(yīng)用平臺，實現(xiàn)了監(jiān)測點位空間展示與查詢、安全監(jiān)測儀器模型的組隊顯示、監(jiān)測點位預(yù)警功能、監(jiān)測點位數(shù)據(jù)的圖形化顯示等功能。