[发明专利]一种基于BIM模型的数字化桥梁施工系统

权利要求书

1.一种基于BIM模型的数字化桥梁施工系统，其特征在于，包括模型建立模块(1)、信息共享平台(3)、工程操作终端(4)及施工信息显示终端(5)，

所述模型建立模块(1)包括BIM模型建立子模块(11)及板件分解子模块(12)，所述BIM模型建立子模块(11)用于通过建模软件对桥梁的BIM三维模型进行等比例编辑建立，并且能够建立桥梁周边地形模型及将BIM三维模型划分为多个板件模型；所述板件分解子模块(12)用于将所述板件模型按照加工工艺要求分解为多个零件模型；

所述信息共享平台(3)通过数据库服务器(31)与所述模型建立模块(1)进行数据的传输，并用于所述BIM模型建立子模块(11)与所述板件分解子模块(12)的结合，以生成三维仿真桥梁模型；

所述工程操作终端(4)包括零件制作方案模块(41)、零件成型模块(42)、拼装仿真模块(43)及误差检查模块(44)，

所述零件制作方案模块(41)包括虚拟零件生成子模块(411)、加工工艺导入子模块(412)及排布优化子模块(413)，所述虚拟零件生成子模块(411)用于将所述板件分解子模块(12)的零件模型转换为二维零件图形，并能够将所述二维零件图形进行批量导出；所述加工工艺导入子模块(412)用于所述虚拟零件生成子模块(411)中二维零件图形的工艺标注，并通过所述板件分解子模块(12)导入至所述信息共享平台(3)对应的零件模型中；所述排布优化子模块(413)通过所述BIM模型建立子模块(11)、所述虚拟零件生成子模块(411)及所述加工工艺导入子模块(412)的数据，将获得的所述板件模型的尺寸、所述二维零件图形的尺寸及零件的工艺信息通过NGSA算法获得零件的排布方案，所述排布优化子模块(413)的排布方案能够发送到所述信息共享平台(3)对应的板件模型中；

所述零件成型模块(42)用于所述排布优化子模块(413)中排布方案的获取，并根据所获取的方案进行零件的制作，并将制得的零件扭曲成型；

所述零件成型模块(42)包括板件切割子模块(421)及零件制作子模块(422)，所述板件切割子模块(421)用于获取所述排布优化子模块(413)的数据，所述板件切割子模块(421)能够将排布方案转化为离散数字信息代码，通过离散数字信息代码进行板件的自动化加工，并将加工后的板件切割成零件；所述零件制作子模块(422)用于胎架的控制，并能够将所述板件切割子模块(421)的零件扭曲成型；

所述拼装仿真模块(43)用于将所述板件分解子模块(12)中零件模型及所述BIM模型建立子模块(11)中板件模型与地形模型通过仿真软件模拟零件模型拼装的过程，并能够将确定后的拼装方案作用在所述信息共享平台(3)对应的板件模型中；

所述误差检查模块(44)用于板件节段拼装后的误差检查，所述误差检查模块(44)采用激光雷达扫描节段拼装后的板件，并将激光雷达扫描获得的数据与所述BIM模型建立子模块(11)进行比较匹配，以获得加工误差；

所述施工信息显示终端(5)包括加工工艺信息显示模块(51)及拼装信息显示模块(52)，所述加工工艺信息显示模块(51)用于通过在所述信息共享平台(3)的零件模型中获得所述加工工艺导入子模块(412)对应零件模型的加工工艺信息；所述拼装信息显示模块(52)用于在所述信息共享平台(3)中对所述拼装仿真模块(43)数据及所述BIM模型建立子模块(11)数据的获取，并能够将所述拼装仿真模块(43)的仿真过程转化为动画视频格式；

所述施工信息显示终端(5)还包括拼装虚拟模块(53)，所述拼装虚拟模块(53)包括虚拟场景子模块(531)及虚拟拼装操作子模块(532)，所述虚拟场景子模块(531)用于通过所述板件分解子模块(12)及所述拼装仿真模块(43)的数据，对所述板件分解子模块(12)的每一所述零件模型及所述BIM模型建立子模块(11)中的板件模型采用虚拟软件建立桥梁虚拟场景及拼装过程虚拟视频；所述虚拟拼装操作子模块(532)用于在所述虚拟场景子模块(531)中通过VR穿戴设备真实模拟拼装的操作；

还包括工艺要求获取模块(21)，所述工艺要求获取模块(21)用于工艺规范标准相关文档的录入，并储存至所述数据库服务器(31)中；所述加工工艺导入子模块(412)能够将所述板件分解子模块(12)零件模型及所述BIM模型建立子模块(11)中板件模型与地形模型的数据与所述工艺要求获取模块(21)的数据进行分析匹配，以获得与零件模型相关的工艺标准信息，并将零件模型相关的工艺标准信息发送到所述信息共享平台(3)对应的零件模型中；

还包括施工安全信息获取模块(23)，所述施工安全信息获取模块(23)用于通过文档的方式将施工安全的资料进行录入，并储存在所述数据库服务器(31)；所述施工信息显示终端(5)还包括施工安全信息显示模块(55)，所述施工安全信息显示模块(55)用于通过查找算法在所述施工安全信息获取模块(23)中获取与所述加工工艺导入子模块(412)及所述零件成型模块(42)中零件加工、零件拼装及板件拼装相关的施工安全信息，并作用在所述信息共享平台(3)。