[实用新型]一种既有桥梁快速BIM建模系统

说明书

技术领域

本实用新型属于大型建筑物快速建模领域，更具体地，涉及一种既有桥梁快速BIM建模系统。

背景技术

对于某些多江多湖、水域丰沛的城市而言，随着城市范围的不断发展，大规模的桥梁建设给日后的运营管理带来了严峻的挑战。为了实现支持区域内桥梁数字化运营维护的工作，使桥梁管理走向科学化、合理化、规范化，加强对包括人、车及其他设施在内的交通要素的有效监控管理，提高有限资源的共享利用率，就需要建立一个覆盖区域全部桥梁的BIM模型数据库，作为支撑整个运营期桥梁维护的重要基础。

建筑信息建模(BIM)技术集参数化、集成化、可视化等优势，能够使桥梁建筑的信息参数化表达并实时集成于BIM模型中(如结构健康监测信息)，一个完备的桥梁BIM模型实质上意味着一个数据库。建立桥梁BIM模型数据库的核心技术是，针对桥梁BIM模型的快速建模方法。

目前用于桥梁BIM模型的快速建模方法主要有：AutoCAD二维图纸建模、遥感及GIS技术、三维全息照相技术。各种检测方法均有各自的优点，但也各自均存在不足。如AutoCAD二维图纸建模图纸的方法，只适用于保留有图纸的桥梁BIM建模，对于因时间久远或者其他原因缺失了图纸的桥梁则无法应用该方法建模。遥感及地理信息系统技术(GIS)主要应用于大范围的空间数据测量，如地形、地貌测量，农业、林夜监控，其覆盖范围较广，但精度较差，无法满足桥梁精细化建模的要求。三维全息照相技术虽然可以获取到空间物体较为精确的几何尺寸，但面向工程建模应用时缺乏相应的处理算法，且不利于图像数据在各类软件间的流动，兼容性差，难以利用已获取到的三维几何信息进行BIM建模。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型旨在提供一种快速BIM建模系统，能够针对设计图纸缺失的既有桥梁进行BIM建模，从而通过对区域内所有桥梁的快速BIM建模形成桥梁BIM模型数据库，解决为区域内大量桥梁建筑提供等数字化运营维护的基础数据库的技术难题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种既有桥梁快速BIM建模系统，包括：三维建模单元、BIM建模单元；

三维建模单元包括三维激光扫描仪、点云数据处理器、三维实体建模工具；三维激光扫描仪的输出端连接点云数据处理器的输入端，点云数据处理器的输出端连接三维实体建模工具的输入端；

BIM建模单元包括BIM建模工具、传感器组、桥梁BIM模型库；结构应力传感器安装于桥梁的应力检测部位，其输出端连接BIM建模工具的输入端，三维实体建模工具的输出端连接BIM建模工具的输入端，BIM建模工具的输出端连接桥梁BIM模型库的输入端；

其中，三维激光扫描仪用于扫描桥梁实体以获得桥梁实体点云数据，并发送至点云数据处理器；点云数据处理器用于对点云数据进行预处理，生成完整的全彩点云模型并发送至三维实体建模工具；三维实体建模工具用于对全彩点云模型中各点云模型面的漏洞进行修复，生成三维实体模型并发送至BIM建模工具；

结构应力传感器用于检测桥梁结构应力信息以及监测桥梁运营实时信息并发送至BIM建模工具；BIM建模工具用于录入桥梁的三维实体模型、桥梁结构应力信息以及桥梁运营实时信息，并将三者整合得到集成了桥梁结构应力信息以及桥梁运营实时信息的三维实体模型，存储至桥梁BIM模型库。

进一步地，还包括桥梁信息管理服务器，桥梁信息管理服务器的输入端连接桥梁BIM模型库的输出端；桥梁信息管理服务器包括模型管理模块、用户管理模块、调用管理模块以及系统管理模块；

模型管理模块用于处理新模型入库以及模型资料修改；用户管理模块用于管理用户资料；调用管理模块用于管理和查询桥梁信息管理服务器的调用情况；系统管理模块用于数据信息的维护。

进一步地，还包括云端服务器，三维实体建模器的输出端口连接云端服务器，用于三维实体模型的实时发布与分享。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、由于采用了三维激光扫描技术作为桥梁三维几何数据的采集工具，它克服了传统近景摄影测量技术被动测距的局限性(受自然光的条件限制)。在实际的应用实例中，通过三维扫描建立的BIM模型与实际建筑物的对比，发现两者相似度可达到90％以上。

2、由三维激光扫描技术获取的全彩点云模型，经过三维实体建模软件处理，可生成逼真、精细的虚拟模型，可用于网页实时发布与共享，提高协同工作的效率。