[发明专利]一种基于BIM和3DGIS技术系实现隧道数字展现方法和系统

说明书

一种基于BIM和3DGIS技术系实现隧道数字展现方法，包括：通过相应传感器，对隧道监控与管理设备的运维数据进行监控和采集；运用大数据技术对采集到的运维数据进行储存和处理，构建基于隧道运维数据的大数据中心体系；利用大数据中心体系中监控与管理设备的静态数据来构建基本的BIM模型库；构建宏观的BIM隧道模型，并将基础数据以BIM规范进行封装或自动转换，生成隧道BIM数字展现模型；利用3DGIS技术载入隧道整体模型，根据坐标定位隧道宏观的位置信息，再结合BIM模型库与隧道的相对位置信息，实现隧道各实体设备及状态在三维场景中的数字孪生。本发明有效提升隧道设施运营可靠性和应急处理能力，保障隧道的运营安全，提升养护单位整体管理水平。

技术领域

本发明涉及的是公路隧道展示领域,特别涉及一种基于BIM和3DGIS技术系实现隧道数字展现方法和系统。

背景技术

目前，我国公路、铁路隧道总长约2万公里，各类水下隧道总长超过1万公里。如果加上在建和纳入规划的，中国隧道总里程可绕地球赤道一周有余，规模和建设速度均居世界第一。隧道正逐渐从大规模的建设到大规模的运营管理方向转变，这对我国隧道运维管理提出了新的挑战。

传统的隧道运维管理系统以隧道监控为核心，主体功能定位在交通和重要设备的基础实时信息采集。目前隧道运维类系统以实时监控系统为主，数据较为割裂，缺乏有效的分析手段。

同时隧道的建设与运维由不同职能的单位分开管理，所有方对隧道的实时运营情况获取较为困难或相对滞后。此外，对于传统的运维管理模式，难以确定事故及设施设备的具体位置，得到报警系统的信号后需人工检查确定故障或事故位置，从而做出相应措施，导致事故应急处理时间延迟，增加运营风险。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于BIM和3DGIS技术系实现隧道数字展现方法和系统。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种基于BIM和3DGIS技术系实现隧道数字展现方法，包括：

S100.通过相应传感器，对隧道监控与管理设备的运维数据进行监控和采集；

S200.运用大数据技术对采集到的运维数据进行储存和处理，构建基于隧道运维数据的大数据中心体系；

S300.利用大数据中心体系中监控与管理设备的静态数据来构建基本的BIM模型库；利用隧道设计及施工阶段的二维、三维图纸数据资料，构建宏观的BIM隧道模型，并将基础数据以BIM规范进行封装或自动转换，生成隧道BIM数字展现模型；

S400.利用3DGIS技术载入隧道整体模型，根据坐标定位隧道宏观的位置信息，再结合BIM模型库与隧道的相对位置信息，来实现隧道各实体设备及状态在三维场景中的数字孪生。

进一步地，S100中，传感器具有物联网传输能力，具有数据实时采集和上传功能，至少包括：温湿度传感器、气压传感器、分贝传感器、消防感知传感器、电力监控传感器、信号传感器。

进一步地，S100中，监控与管理设备至少包括：视频监控，通排风，给排水，交通灯，交通检测，交通诱导，公共广播，照明监控，紧急电话，消防报警，电力监控，UPS。

进一步地，S200中，大数据中心体系存储的数据包括结构化数据和非结构化数据。

进一步地，结构化数据至少包括：字段、表格、属性、流程。

进一步地，非结构化数据至少图片、视频、非常规文件。

进一步地，S200中，通过构建的基于隧道运维数据的大数据中心体系，利用监测失效征兆和建立累积损伤模型来预测故障，实现对监控与管理设备的状态修技术支持。