[发明专利]基于物联网和BIM的管道渗漏预警系统、方法及其应用

说明书

本发明提供一种基于物联网和BIM的管道渗漏预警系统、方法及其应用，由BIM可视化模型、信号采集装置、数据储存及分析系统等组成。首先,建立BIM模型，在模型中赋予管道、周围土体、路基等各类实体属性信息，通过分析软件仿真推演，获得各参数的安全设计值；再借助传感器对各实体进行实时监测，若监测值超过安全设计值将会触发预警信号；最后通过精准定位进行实地排险。本发明具有以下有益效果：能及时有效地发布预警信息，并精准定位潜在的灾害点，实现管道的实时监测与预警。

技术领域

本发明涉及一种基于物联网和BIM的管道渗漏预警系统、方法及其应用。

背景技术

陈旧的市政给排水管线普遍存在断裂、脱节、错口、渗漏等现象，管道漏损口的水流侵冲刷蚀周围土体，形成侵蚀坑，加上汛期强降雨造成管道附近发生沉降，引起管道附近水土流失，进一步加快塌陷坑的形成，最终诱发路面塌陷事故。

物联网是利用无线电射频识别技术、无线传感网络、全球定位系统等技术获得物体的动态信息，接着通过网络将动态信息传播出去，最终利用云计算、模糊识别等智能计算技术，对数据信息进行处理，从而对物体实施智能化控制，具有可感知、可互联、智能化等特点。BIM是物联网应用的基础数据模型，可提供虚拟实境模型，通过参数模型整合各种项目所具有的真实信息，并在项目全生命周期过程中提供信息协同、共享和传递，具有可视性、可模拟性等特点。

BIM(建筑信息模型)技术在土木工程建设的过程中用以将传统的平面设计转化为三维设计模型，能够对施工过程进行可视化模拟，提升施工效率和科学把控，给施工企业带来极大的价值，目前本领域技术人员常常采用管线建模软件BIM-Revit软件对城市现有管线实现建模,此外，将BIM与物联网多维融合技术应用在管线监控中，利用三维形式展现管道信息并且达成数据的实时获取和更新已经成为必然趋势；中国专利申请：申请号：CN201510957264公开了一种管网实时监控系统及其工作方法，管网实时监控系统，其特征在于它包括RFID电子标签、物联网传感模块、无线实时数据传输模块和监控中心，所述RFID电子标签粘贴在管道沿线及节点和物联网传感模块上，所述物联网传感模块输入端采集数据，物联网传感模块的输出端连接实时数据传输模块的输入端，所述实时数据传输模块的输出端连接监控中心的输入端，所述监控中心进行数据分析，所述物联网传感模块为资产管理模块、姿态监测模块、阀井监测模块、腐蚀监测模块、入户监测模块或精确定位模块中的至少一种；所述管网实时监控系统的工作方法，其特征在于具体步骤如下：1)物联网传感模块采集数据；(2)物联网传感模块将采集到的数据通过无线实时数据传输模块传输给监控中心；(3)监控中心将接收到的数据进行数据统计和数据分析。

然而，上述现有技术并没有通过BIM可视化模型实时监测管道渗漏，同时也没有由于管道渗漏引起的地面塌陷实现预警以及实现精准定位进行实地排险。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明旨在提供一种基于物联网和BIM的管道渗漏预警系统、方法及其应用，同时实现管道渗漏、路面塌陷前的识别与预防，从而为管道渗漏、路面塌陷事故应急管理等提供科学决策的技术平台。

其技术方案如下：

基于物联网和BIM的管道渗漏预警系统，包括BIM可视化模型、信号采集装置、地面服务器，其特征在于：信息采集装置为设置在分布式管道上的传感器采集管道数据，并将所述数据上传至地面服务器中进行分析、计算、存储，并在BIM可视化模型中实时显示现场情况；同时，服务器根据分析数据判断管道渗漏位置并提供路面塌陷预警。

本发明还公开一种基于物联网和BIM的管道渗漏的预警方法，其特征为：

步骤1：建立BIM模型；

步骤2：通过NavisWorks Manage2015软件模块作为模型平台分析、仿真推演，获得各参数的安全设计值；

步骤3：采集分布式管道数据；