基于bim的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，包括RFID標(biāo)簽、RFID讀寫模塊、健康監(jiān)測模塊、后臺服務(wù)器、訪問終端。RFID標(biāo)簽放置在隧道管片上，用于儲存對于管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測編碼信息；RFID讀寫模塊用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該管片編碼信息與管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息對應(yīng)；健康監(jiān)測模塊與所述RFID讀寫模塊連接，用以根據(jù)RFID讀寫模塊讀取的管片編碼信息獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BIM模型分析來確定運(yùn)營隧道的健康情況。本發(fā)明可將隧道建設(shè)初期的管片生產(chǎn)及施工信息與運(yùn)營維護(hù)的信息一起進(jìn)行分析，從而克服已有運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)及方法出現(xiàn)的缺陷。
【專利說明】基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子信息【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種監(jiān)測管理系統(tǒng)，尤其涉及一種基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在運(yùn)營隧道維護(hù)中，由于涉及到眾多知識領(lǐng)域，因此在運(yùn)營隧道停止運(yùn)營的晚上進(jìn)行維護(hù)時，隧道里就出現(xiàn)眾多行業(yè)、眾多背景的人對整個隧道進(jìn)行檢測，分析有可能出現(xiàn)的問題，比如管片的維護(hù)就會出現(xiàn)兩三撥人來對其進(jìn)行檢測，有檢測變形的、有檢測管片碎裂的。同時由于檢測時的繁瑣，導(dǎo)致檢測效率低下，一個晚上也就能檢測一個區(qū)間段。而對于檢測數(shù)據(jù)的分析只能到地面計算機(jī)上才能進(jìn)行。因此開發(fā)此類運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測系統(tǒng)具有十分重要的實(shí)用價值。
[0003]從已有的專利來看，如專利號201120579637.2便攜式多功能隧道病害信息采集儀是從設(shè)備的角度來對運(yùn)營隧道維護(hù)角度出發(fā)；專利號201210096263.8基于W1-Fi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集群式隧道安全實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)是從信息共享角度出發(fā)；這兩個已經(jīng)授權(quán)的專利都沒有從隧道建設(shè)的初期管片生產(chǎn)及施工的信息包含進(jìn)來進(jìn)行有效地分析，而通過大量實(shí)際情況來看，隧道管片出現(xiàn)的滲水、碎裂、變形與管片的生產(chǎn)及施工都有一定的聯(lián)系。
[0004]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計一種新的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，以便克服現(xiàn)有系統(tǒng)的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，可將隧道建設(shè)初期的管片生產(chǎn)及施工信息與運(yùn)營維護(hù)的信息一起進(jìn)行分析，從而克服已有運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)及方法出現(xiàn)的缺陷。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0008]-RFID標(biāo)簽，放置在隧道管片上，用于儲存對于管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測編碼息;
[0009]-前端操作終端，裝載有健康監(jiān)測模塊、BIM模型、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、RFID讀寫模塊、無線接收發(fā)送裝置；所述RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該信息將管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息緊密聯(lián)系在一起；所述前端操作終端的無線接收發(fā)送裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊WIF1、無線接收發(fā)送模塊ZIGBEE模塊；所述前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息；所述前端操作終端通過無線接收發(fā)送裝置能夠傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，無線接收發(fā)送裝置與運(yùn)營隧道的監(jiān)測儀器設(shè)備相連，獲得運(yùn)營隧道周圍環(huán)境信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運(yùn)營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析；所述前端操作終端通過BIM模型及健康監(jiān)測模塊進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況；這樣通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運(yùn)營隧道健康狀況采用不變量分析技術(shù)進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況；
[0010]-后臺服務(wù)器，包括時空數(shù)據(jù)庫、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)；所述時空數(shù)據(jù)庫包括Gis信息、時間序列信息、BIM模型信息；GIS信息主要是運(yùn)營隧道周邊環(huán)境信息；時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運(yùn)營監(jiān)測信息，歷史運(yùn)營監(jiān)測信息包括人工測量信息；BIM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運(yùn)營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；三者的結(jié)合將運(yùn)營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運(yùn)營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運(yùn)營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程；在后臺服務(wù)器上將有眾多運(yùn)營隧道的健康監(jiān)測信息，對于前端操作終端分析的結(jié)論在后臺服務(wù)器大量同等類似運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息基礎(chǔ)上通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果；所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)在獲取多條隧道運(yùn)營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告；所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告；所述后臺服務(wù)器用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實(shí)現(xiàn)對運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析；所述后臺服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告。
[0011]一種基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0012]-RFID標(biāo)簽，放置在隧道管片上，用于儲存對于管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測編碼息;
[0013]-RFID讀寫模塊，用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該管片編碼信息與管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息對應(yīng)；
[0014]-健康監(jiān)測模塊，與所述RFID讀寫模塊連接，用以根據(jù)RFID讀寫模塊讀取的管片編碼信息獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BIM模型分析來確定運(yùn)營隧道的健康情況。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述RFID讀寫模塊、健康監(jiān)測模塊設(shè)置于前端操作終端；
[0016]所述前端操作終端還包括BIM模型、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、無線接收發(fā)送裝置；
[0017]所述前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息。
[0018]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述前端操作終端通過無線接收發(fā)送裝置傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運(yùn)營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析；
[0019]所述前端操作終端通過BIM模型及健康監(jiān)測信息系統(tǒng)進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況。
[0020]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運(yùn)營隧道健康狀況采用不變量分析技術(shù)進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況。
[0021]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述前端操作終端包括數(shù)據(jù)采集模塊、GIS環(huán)境信息模塊、生產(chǎn)及施工信息模塊、運(yùn)營健康監(jiān)測信息模塊、BIM模塊、虛實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊。
[0022]所述數(shù)據(jù)采集模塊用以獲得監(jiān)測儀器設(shè)備監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息以及人工巡檢時獲得的數(shù)據(jù)信息；
[0023]GIS環(huán)境信息模塊用以獲取該運(yùn)營隧道地周邊的設(shè)定信息；
[0024]生產(chǎn)及施工信息模塊用以獲取管片生產(chǎn)及在施工時的管片病蟲害信息；
[0025]運(yùn)營健康監(jiān)測信息模塊用以獲取運(yùn)營隧道期間管片病蟲害信息；
[0026]BIM模塊不僅包含BM模型還包括在此基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析；
[0027]虛實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊則是利用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維模型與現(xiàn)實(shí)場景交互，同時通過圖像比對法來對同一管片病蟲害圖像進(jìn)行分析；
[0028]數(shù)據(jù)分析模塊則是對該運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息進(jìn)行數(shù)據(jù)病蟲害分析。
[0029]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述前端操作終端包含的數(shù)據(jù)采集模塊則是獲得儀器監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息以及人工巡檢時獲得的數(shù)據(jù)信息；GIS環(huán)境信息模塊主要是該運(yùn)營隧道地上的周邊信息；BIM模塊不僅 包含BM模型還包括在此基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析；虛實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊則是利用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維模型與現(xiàn)實(shí)場景交互，同時通過圖像比對法來對同一管片病蟲害圖像進(jìn)行分析；數(shù)據(jù)分析模塊則是對該運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息進(jìn)行數(shù)據(jù)病蟲害分析。
[0030]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述健康監(jiān)測管理系統(tǒng)還包括:后臺服務(wù)器，該后臺服務(wù)器包括時空數(shù)據(jù)庫、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)；
[0031]在后臺服務(wù)器上將有眾多運(yùn)營隧道的健康監(jiān)測信息，對于前端操作終端分析的結(jié)論在后臺服務(wù)器大量同等類似運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息基礎(chǔ)上通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果；
[0032]所述后臺服務(wù)器用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實(shí)現(xiàn)對運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析；
[0033]所述后臺服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告；
[0034]所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)是在獲取多條隧道運(yùn)營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警?艮告;
[0035]所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告。
[0036]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述時空數(shù)據(jù)庫包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息；
[0037]所述GIS信息主要是運(yùn)營隧道周邊環(huán)境信息；[0038]所述時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運(yùn)營監(jiān)測信息，歷史運(yùn)營監(jiān)測信息包括人工測量信息；
[0039]所述BM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運(yùn)營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；
[0040]所述GIS信息、時間序列信息、BM模型信息三者的結(jié)合將運(yùn)營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運(yùn)營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運(yùn)營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程。
[0041]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述后臺服務(wù)器含多運(yùn)營隧道的時空數(shù)據(jù)庫，既對一條運(yùn)營隧道的健康監(jiān)測信息進(jìn)行有效整合和輸出，又能夠通過多條運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息利用健康狀況分級評估專家系統(tǒng)對某一運(yùn)營隧道健康狀況進(jìn)行評估；
[0042]通過無線網(wǎng)絡(luò)將前端操作終端健康監(jiān)測信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與后臺服務(wù)器時空數(shù)據(jù)庫進(jìn)行同步；通過無線環(huán)境實(shí)現(xiàn)對后臺服務(wù)器遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的訪問、數(shù)據(jù)存入和讀取。
[0043]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，可將隧道建設(shè)初期的管片生產(chǎn)及施工信息與運(yùn)營維護(hù)的信息一起進(jìn)行分析，從而克服已有運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)及方法出現(xiàn)的缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1為本發(fā)明基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖詳細(xì) 說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0046]實(shí)施例一
[0047]請參閱圖1，本發(fā)明揭示了一種基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽3、前端操作終端5、后臺服務(wù)器6 ;前端操作終端5裝載有健康監(jiān)測模塊8、BIM模型、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、RFID讀寫模塊4、無線接收發(fā)送裝置2 ;后臺服務(wù)器6包括健康監(jiān)測時空數(shù)據(jù)庫9、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)10、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)11、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)12。
[0048]RFID標(biāo)簽3放置在隧道管片上，用于儲存對于管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測編碼信息。以下著重介紹前端操作終端及后臺服務(wù)器的組成及工作方式。
[0049]【前端操作終端】
[0050]如圖1所示，前端操作終端5主要包括健康監(jiān)測模塊8、BM模型、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、RFID讀寫模塊4、無線接收發(fā)送裝置2 ;前端操作終端5還通過無線接收發(fā)送裝置2連接監(jiān)測儀器設(shè)備1，獲取監(jiān)測儀器設(shè)備I監(jiān)測的信息。RFID讀寫器2可以作為前端操作終端3的一部分，但RFID讀寫器2可以與前端操作終端3的主體部分分離設(shè)置。當(dāng)然，前端操作終端3也可以不包括RFID讀寫器2。
[0051]所述RFID讀寫器4用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該信息將管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息緊密聯(lián)系在一起。所述前端操作終端5的無線接收發(fā)送裝置2包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊WIF1、無線接收發(fā)送模塊ZIGBEE模塊；所述前端操作終端5通過無線接收裝置2接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過RFID讀寫器4讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息。所述前端操作終端5通過無線接收發(fā)送裝置2還能夠傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，無線接收發(fā)送裝置與運(yùn)營隧道的監(jiān)測儀器設(shè)備相連，獲得運(yùn)營隧道周圍環(huán)境信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運(yùn)營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析。所述前端操作終端5通過BIM模型及健康監(jiān)測模塊8進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況。這樣通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運(yùn)營隧道健康狀況采用日本NEC開發(fā)的新方法“不變量分析技術(shù)”進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況。
[0052]【后臺服務(wù)器】
[0053]后臺服務(wù)器6主要包括健康監(jiān)測時空數(shù)據(jù)庫9、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)
10、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)11、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)12 ;用戶可以通過訪問終端7訪問后臺服務(wù)器6。
[0054]所述健康監(jiān)測時空數(shù)據(jù)庫9包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息；GIS信息主要是運(yùn)營隧道周邊環(huán)境信息；時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運(yùn)營監(jiān)測信息，歷史運(yùn)營監(jiān)測信息包括人工測量信息；BIM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運(yùn)營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息三者的結(jié)合將運(yùn)營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運(yùn)營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運(yùn)營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程。
[0055]在后臺服務(wù)器6上將有眾多運(yùn)營隧道的健康監(jiān)測信息，對于前端操作終端5分析的結(jié)論在后臺服務(wù)器6大量同等類似運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息基礎(chǔ)上通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)11進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果。所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)11在獲取多條隧道運(yùn)營隧道健康監(jiān)測的監(jiān)測儀器設(shè)備I監(jiān)測的信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告。
[0056]所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)12則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告。所述后臺服務(wù)器6用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實(shí)現(xiàn)對運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析。所述后臺服務(wù)器6的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)10能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告。
[0057]以上介紹了本發(fā)明基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)的組成，本發(fā)明在揭示上述管理系統(tǒng)的同時，還揭示所述基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)的管理方法，該管理方法具體包含以下步驟:
[0058]【步驟S0】巡檢人員通過運(yùn)程運(yùn)營隧道健康監(jiān)測系統(tǒng)新建巡檢計劃，數(shù)據(jù)上傳至后臺服務(wù)器；
[0059]【步驟SI】前端操作終端通過無線網(wǎng)絡(luò)從后臺服務(wù)器下載巡檢計劃，在BM模型上標(biāo)注本次巡檢需要重點(diǎn)關(guān)注的位置和巡檢流程；
[0060]【步驟S2】按巡檢流程，巡檢人員巡檢運(yùn)營隧道病蟲害狀況，并在巡檢過程中通過無線接收發(fā)送裝置獲得儀器監(jiān)測信息；
[0061]【步驟S3】巡檢人員在巡檢過程中通過RFID讀寫模塊以及BM模型獲得所處位置、管片歷史健康監(jiān)測信息、管片生產(chǎn)及施工信息；[0062]【步驟S4】巡檢人員對于無法通過監(jiān)測儀器獲得的隧道病蟲害信息則通過兩種方法進(jìn)行檢測:一、通過前端操作終端上運(yùn)行軟件在BM模型上進(jìn)行標(biāo)注；二、通過前端操作終端的拍照功能進(jìn)行圖像拍攝；
[0063]【步驟S5】巡檢人員在檢測過程出現(xiàn)病蟲害位置通過無線接收發(fā)送裝置調(diào)用該位置地面上的周邊環(huán)境進(jìn)行初步病蟲害分析；
[0064]【步驟S6】前端操作終端通過獲得的眾多信息利用數(shù)據(jù)分析模塊對該位置運(yùn)營隧道病蟲害狀況進(jìn)行進(jìn)一步分析判斷；
[0065]【步驟S7】前端操作終端通過BM模型、虛實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊對獲得的信息進(jìn)行深層次分析判斷；
[0066]【步驟S8】在S5、S6、S7各步運(yùn)行條件下，前端操作終端給出當(dāng)前隧道位置病蟲害判定結(jié)論及預(yù)警報告。
[0067]【步驟S9】在巡檢結(jié)束后，后臺服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測儀器設(shè)備I檢測信息、人工檢測信息、周圍環(huán)境、眾多運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息基礎(chǔ)上，利用健康狀況分級評估專家系統(tǒng)給出該運(yùn)營隧道接口狀況的評估及預(yù)警報告；
[0068]【步驟S10】在健康狀況評估及預(yù)警報告基礎(chǔ)上，根據(jù)運(yùn)營隧道養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)給出該運(yùn)營隧道是否維修養(yǎng)護(hù)的決策報告。
[0069]實(shí)施例二
[0070]本實(shí)施例揭示一種基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:RFID標(biāo)簽、RFID讀寫模塊、 健康監(jiān)測模塊；健康監(jiān)測模塊可以設(shè)置于前端操作終端，也可以設(shè)置于后臺服務(wù)器中。
[0071]RFID標(biāo)簽放置在隧道管片上，用于儲存對于管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測編碼信息。
[0072]RFID讀寫模塊用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該管片編碼信息與管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息對應(yīng)。
[0073]健康監(jiān)測模塊與所述RFID讀寫模塊連接，用以根據(jù)RFID讀寫模塊讀取的管片編碼信息獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BIM模型分析來確定運(yùn)營隧道的健康情況。
[0074]本實(shí)施例中，所述RFID讀寫模塊、健康監(jiān)測模塊設(shè)置于前端操作終端；所述前端操作終端還包括BIM模型、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、無線接收發(fā)送裝置；所述前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息。
[0075]所述前端操作終端包含有小型的運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息軟件分析系統(tǒng)(可以為實(shí)施例一中所述的健康監(jiān)測模塊)；后臺服務(wù)器則包含有眾多條運(yùn)營隧道的時空數(shù)據(jù)庫，在前端操作終端的運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息軟件分析系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了健康狀況分級評估專家系統(tǒng)和維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)。
[0076]所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)是在獲取多條隧道運(yùn)營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告。所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告。[0077]所述前端操作終端還包括數(shù)據(jù)采集模塊、GIS環(huán)境信息模塊、生產(chǎn)及施工信息模塊、運(yùn)營健康監(jiān)測信息模塊、BIM模塊、虛實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊。
[0078]所述數(shù)據(jù)采集模塊則是獲得儀器監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息以及人工巡檢時獲得的數(shù)據(jù)信息；GIS環(huán)境信息模塊主要是該運(yùn)營隧道地上的周邊信息；生產(chǎn)及施工信息模塊用以獲取管片生產(chǎn)及在施工時的管片病蟲害信息；運(yùn)營健康監(jiān)測信息模塊用以獲取運(yùn)營隧道期間管片病蟲害信息；BIM模塊不僅包含BM模型還包括在此基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析；虛實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊則是利用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維模型與現(xiàn)實(shí)場景交互，同時通過圖像比對法來對同一管片病蟲害圖像進(jìn)行分析；數(shù)據(jù)分析模塊則是對該運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息進(jìn)行數(shù)據(jù)病蟲害分析。
[0079]綜上所述，本發(fā)明提出的基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，可將隧道建設(shè)初期的管片生產(chǎn)及施工信息與運(yùn)營維護(hù)的信息一起進(jìn)行分析，從而克服已有運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)及方法出現(xiàn)的缺陷。
[0080]這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: -RFID標(biāo)簽，放置在隧道管片上，用于儲存對于管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測編碼信息； -前端操作終端，裝載有健康監(jiān)測模塊、BIM模型、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、RFID讀寫模塊、無線接收發(fā)送裝置；所述RFID讀寫器用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該信息將管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息緊密聯(lián)系在一起；所述前端操作終端的無線接收發(fā)送裝置包括無線網(wǎng)絡(luò)模塊WIFI模塊、無線接收發(fā)送模塊ZIGBEE模塊；所述前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息；所述前端操作終端通過無線接收發(fā)送裝置能夠傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，無線接收發(fā)送裝置與運(yùn)營隧道的監(jiān)測儀器設(shè)備相連，獲得運(yùn)營隧道周圍環(huán)境信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運(yùn)營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析；所述前端操作終端通過BIM模型及健康監(jiān)測模塊進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況；這樣通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運(yùn)營隧道健康狀況采用不變量分析技術(shù)進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況； -后臺服務(wù)器，包括時空數(shù)據(jù)庫、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)；所述時空數(shù)據(jù)庫包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息；GIS信息主要是運(yùn)營隧道周邊環(huán)境信息；時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運(yùn)營監(jiān)測信息，歷史運(yùn)營監(jiān)測信息包括人工測量信息；BIM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運(yùn)營期按監(jiān)測信息修正的空間信息；GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息三者的結(jié)合將運(yùn)營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運(yùn)營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運(yùn)營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程；在后臺服務(wù)器上.將有眾多運(yùn)營隧道的健康監(jiān)測信息，通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果；所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)在獲取多條隧道運(yùn)營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報告；所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告；所述后臺服務(wù)器用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實(shí)現(xiàn)對運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析；所述后臺服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告。
2.一種基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: -RFID標(biāo)簽，放置在隧道管片上，用于儲存對于管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測編碼信息； -RFID讀寫模塊，用以向所述RFID標(biāo)簽寫入管片編碼信息，從所述RFID標(biāo)簽讀取管片編碼信息，該管片編碼信息與管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息對應(yīng)； -健康監(jiān)測模塊，與所述RFID讀寫模塊連接，用以根據(jù)RFID讀寫模塊讀取的管片編碼信息獲取各管片生產(chǎn)、施工及歷史健康監(jiān)測信息，并結(jié)合BIM模型分析來確定運(yùn)營隧道的健康情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述RFID讀寫模塊、健康監(jiān)測模塊設(shè)置于前端操作終端； 所述前端操作終端還包括BIM模型、本地小型時空數(shù)據(jù)庫、無線接收發(fā)送裝置； 所述前端操作終端通過無線接收裝置接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后通過RFID讀寫器讀取管片信息，從而在本地小型時空數(shù)據(jù)庫中搜索管片的生產(chǎn)、施工信息及歷史健康監(jiān)測信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述前端操作終端通過無線接收發(fā)送裝置傳送隧道地面上攝像頭監(jiān)控信息，從而通過地面及地下監(jiān)測信息來對運(yùn)營隧道的健康狀況進(jìn)行全面準(zhǔn)確分析； 所述前端操作終端通過BIM模型及健康監(jiān)測信息系統(tǒng)進(jìn)行時空數(shù)據(jù)信息的分析來確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于: 通過地下監(jiān)測信息以及地面監(jiān)控信息綜合起來對該段運(yùn)營隧道健康狀況采用不變量分析技術(shù)進(jìn)行分析；所述前段操作終端通過BIM模型獲得的空間信息以及健康監(jiān)測模塊獲得的時間序列信息融合在一起形成的時空數(shù)據(jù)信息并通過不變量分析技術(shù)來分析、確定運(yùn)營隧道病蟲害的情況。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于BM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述前端操作終端包括數(shù)據(jù)采集模塊、GIS環(huán)境信息模塊、生產(chǎn)及施工信息模塊、運(yùn)營健康監(jiān)測信息模塊、 BIM模塊、虛實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊； 所述數(shù)據(jù)采集模塊用以獲得監(jiān)測儀器設(shè)備監(jiān)測的數(shù)據(jù)信息以及人工巡檢時獲得的數(shù)據(jù)信息； GIS環(huán)境信息模塊用以獲取該運(yùn)營隧道地周邊的設(shè)定信息； 生產(chǎn)及施工信息模塊用以獲取管片生產(chǎn)及在施工時的管片病蟲害信息； 運(yùn)營健康監(jiān)測信息模塊用以獲取運(yùn)營隧道期間管片病蟲害信息； BIM模塊不僅包含BIM模型還包括在此基礎(chǔ)上的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析； 虛實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊則是利用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維模型與現(xiàn)實(shí)場景交互，同時通過圖像比對法來對同一管片病蟲害圖像進(jìn)行分析； 數(shù)據(jù)分析模塊則是對該運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息進(jìn)行數(shù)據(jù)病蟲害分析。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述健康監(jiān)測管理系統(tǒng)還包括:后臺服務(wù)器，該后臺服務(wù)器包括時空數(shù)據(jù)庫、裝載有基于網(wǎng)頁的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、健康狀況分級評估專家系統(tǒng)、維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)； 在后臺服務(wù)器上將有眾多運(yùn)營隧道的健康監(jiān)測信息，對于前端操作終端分析的結(jié)論在后臺服務(wù)器大量同等類似運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息基礎(chǔ)上通過健康狀況分級評估專家系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步分析，以便得出更加準(zhǔn)確有效地分析結(jié)果； 所述后臺服務(wù)器用以供企業(yè)管理人員通過網(wǎng)頁瀏覽器實(shí)現(xiàn)對運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息的監(jiān)控及分析； 所述后臺服務(wù)器的遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)能夠?qū)ζ浣】当O(jiān)測數(shù)據(jù)給出每月每季度病蟲害健康監(jiān)測報告； 所述健康狀況分級評估專家系統(tǒng)是在獲取多條隧道運(yùn)營隧道健康監(jiān)測的儀器設(shè)備信息、人工采集信息、周邊環(huán)境信息的基礎(chǔ)上結(jié)合歷史數(shù)據(jù)而進(jìn)行的分級評估以及預(yù)警報生P=I ; 所述維修養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)則是在健康狀況分級評估專家系統(tǒng)提出的信息基礎(chǔ)上結(jié)合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)做出該段隧道是否養(yǎng)護(hù)決策報告。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述時空數(shù)據(jù)庫包括GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息； 所述GIS信息主要是運(yùn)營隧道周邊環(huán)境信息； 所述時間序列信息主要是生產(chǎn)、施工以及歷史運(yùn)營監(jiān)測信息，歷史運(yùn)營監(jiān)測信息包括人工測量信息； 所述BM模型信息主要是建設(shè)時建立的理論模型在加上施工及運(yùn)營期按監(jiān)測信息修正的空間信息； 所述GIS信息、時間序列信息、BIM模型信息三者的結(jié)合將運(yùn)營隧道的環(huán)境、結(jié)構(gòu)、理論有效地結(jié)合在一起，從而更加有效地對運(yùn)營隧道健康進(jìn)行分析；生產(chǎn)、施工、歷史隧道運(yùn)營維護(hù)健康信息的結(jié)合能夠分析整個管片的演變過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于BIM的運(yùn)營隧道維護(hù)健康監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于: 所述后臺服務(wù)器含多運(yùn)營隧道 的時空數(shù)據(jù)庫，既對一條運(yùn)營隧道的健康監(jiān)測信息進(jìn)行有效整合和輸出，又能夠通過多條運(yùn)營隧道健康監(jiān)測信息利用健康狀況分級評估專家系統(tǒng)對某一運(yùn)營隧道健康狀況進(jìn)行評估； 通過無線網(wǎng)絡(luò)將前端操作終端健康監(jiān)測信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與后臺服務(wù)器時空數(shù)據(jù)庫進(jìn)行同步；通過無線環(huán)境實(shí)現(xiàn)對后臺服務(wù)器遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的訪問、數(shù)據(jù)存入和讀取。
【文檔編號】G06Q50/00GK103473706SQ201310403857
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】胡珉, 徐偉, 高新聞, 喻鋼, 周麗 申請人:上海大學(xué)