[发明专利]基于BIM的沉管施工系统及方法

权利要求书

1.基于BIM的沉管施工系统，其特征在于，包括：

浮运信息获取单元：用于获取沉管实时浮运数据；

安装信息获取单元：用于获取沉管实时安装数据；

浮运数据存储单元：用于存储沉管期望浮运指标，以及沉管实时浮运数据；

安装数据存储单元：用于存储沉管期望安装指标，以及沉管实时安装数据；

计算单元：用于比较沉管实时浮运指标和期望浮运指标并获得浮运指标差、用于根据沉管实时安装指标和期望安装指标并获得安装指标差；

所述期望浮运指标包括浮运姿态和浮运速度；所述期望安装指标包括每节沉管安装位置、沉放速度和沉放姿态；

第一建模单元：用于根据浮运航运条件数据建立沉管浮运BIM模型；

第二建模单元：用于根据沉管安装环境建立沉管安装BIM模型，并根据设定的沉放指标、自然条件和预测的第N+1节沉管的安装指标差，模拟第N+1节沉管的沉放模型；

所述第一建模单元进一步根据获取的沉管实施浮运数据动态更新沉管浮运BIM模型，所述第二建模单元进一步根据获取的沉管实时安装数据动态更新沉管安装BIM模型；

所述沉管施工系统根据第N+1节沉管的安装指标差和沉放模拟模型，调整沉管的沉放速度、沉放角度。

2.如权利要求1所述的基于BIM的沉管施工系统，其特征在于，所述沉管施工系统进一步包括自然条件数据采集单元，及用于存储自然条件数据采集单元采集数据的自然条件数据存储单元，所述自然条件数据存储单元存储的数据可传递至第一建模单元和第二建模单元，以更新沉管浮运模型和沉管安装模型。

3.基于BIM的沉管施工方法，采用权利要求1或2所述的基于BIM的沉管施工系统，其特征在于，包括以下步骤：

根据浮运航运条件数据建立沉管浮运BIM模型，根据沉管实时浮运数据更新沉管浮运BIM模型；根据浮运实时自然条件数据更新沉管浮运BIM模型和沉管安装BIM模型，实现模型动态更新以实时显示沉管浮运状态和安装状态，所述实时自然条件数据包括水位、水流速、水流向；

将沉管的实时浮运数据与设定的期望浮运指标进行比较，若比较结果超出容差阈值，则提示调整本节沉管的浮运指标，并根据调整后的实时浮运指标更新沉管浮运模型；

根据沉管安装环境建立沉管安装BIM模型；

以默认沉放策略按设定的沉管期望安装指标安装第N节沉管，检测沉管的实际安装数据，与期望安装指标比较计算沉管的安装指标差；其中第N+1节沉管安装时，累计计算第1节至第N节沉管安装指标差，并预测第N+1节沉管的安装指标差，判断第N+1接沉管的安装指标差是否在容差允许的阈值范围内，若是，则调整沉放策略，调整沉放速度、沉放角度，若否，则继续按当前沉放策略安装沉管；

第二建模单元根据设定的沉放指标、自然条件和预测的第N+1节沉管的安装指标差，模拟第N+1节沉管的沉放模型。

4.如权利要求3所述的基于BIM的沉管施工方法，其特征在于，若实时浮运指标与期望浮运指标相比超出阈值，则调整本节沉管之后的其他沉管的浮运指标。