[发明专利]一种基于BIM技术的大跨度铁路桥梁巡检系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM技术的大跨度铁路桥梁巡检系统和方法，所述系统包括：运行在服务端的计划编制模块和可视化BIM模型病害库构建模块以及运行在客户端的信息查阅模块和病害录入模块；所述计划编制模块用于编制桥梁巡检计划；所述可视化BIM模型的病害库构建模块用于实现轻量化BIM模型和病害库之间的相互关联，构建可视化BIM模型的病害库；所述信息查阅模块用于从服务端下载巡检计划和大跨度铁路桥梁轻量化BIM模型，实现巡检计划、桥梁属性信息的查阅；所述病害录入模块用于按照巡检计划进行桥梁相应部位检查，通过BIM模型选择发生病害的构件，对照实际病害情况选择病害具体类型和劣化等级，最终实现病害的精确定位和统一化、标准化描述。

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体而言，涉及一种基于BIM技术的大跨度铁路桥梁巡检系统及方法。

背景技术

截止2016年底，我国铁路营业里程为12.4万公里，其中高速铁路运营里程超过2.2万公里，居世界第一位。以桥梁为代表的铁路基础设施运营和养护的现代化管理变的日益紧迫。目前我国大跨度铁路桥梁的运营养护以检查、周期性保养，综合维修为主，在管理中执行“检养修分开”模式。检查主要包括周期性检查、临时检查、水文观测、专项检查、检定试验；周期性保养一般以整座设备进行，规定不同的保养周期和工作范围；综合维修按照不同设备类型确定桥隧建筑物综合维修周期，按照年度维修计划分月组织实施。其中日常巡视检查与养护维修工作是保证安全运营的最直接和有效手段，对于铁路桥梁结构服役状态的保持起到了至关重要的作用。当前高速铁路大跨度桥梁的巡视检查现状如下：

1)检修人员、设备、时间不足。检查工区人员不足、车辆和检查设备缺少的情况普遍存在，且只能利用夜间天窗时间集中进行检查养护，其他时间不能上桥工作，大跨度桥梁体量大，全面检查维修时间紧张。

2)现有高速铁路桥梁检查方法一般是巡检人员配备必要的检查工具和仪器、仪表进行现场巡检，针对发现的病害采用巡检员巡检完成后现场填写《高速铁路桥隧建筑物检查记录簿》，发现重要病害或病害发展较快时，及时逐级上报，必要时绘制病害示意图，并对检查记录存档保存。

3)缺少直接针对大跨度桥梁的病害分类。现行的桥梁养护规范及病害特征多是针对中小桥梁制定的，仅对桥梁的外观状态、正常使用性能进行定性、粗略的状况评价，对于大型铁路桥梁的病害类型未有明确规定，相应的评判标准适用性不足。

4)尽管铁路部门制定了针对跨越大江大河的大型钢梁桥、公铁两用桥梁专门检查制度，但缺乏相应的信息化管理手段。

随着高速铁路的快速发展，运量的增加，列车密度的加大，传统的人工巡检方式越来越不能满足大跨度铁路桥梁日常检查的需要，主要表现在以下几个方面：

1)传统的人工巡检方式通常以管理人员编制巡检计划，巡检人员按照巡检计划进行检查，手工填写纸质巡检表，填写的纸质巡检表需要人工录入到电脑，以便进行维修派单，工作方式落后，不仅查阅不便，而且也不能进行灵活的病害统计分析，影响决策判断。

2)铁路大跨度桥梁管养大都采用“天窗修”模式，天窗点时间有限，加之大跨度桥梁里程长，巡检人员要在短时间内完成结构巡检问题记录、病害绘图等工作，任务繁重。同时大跨度桥梁立体结构复杂、构件数量众多，即使对大桥的每根构件进行编号，现场人员检查时也无法完全记住，仅能通过笼统的文字描述进行病害位置的描述，而不同的人员根据文字描述进行空间想象，无法进行精确定位和形成直观认识。

3)对于桥梁的病害描述，多依赖于有经验的人员进行判别，病害类型、严重程度等信息描述因人而异，针对同一种病害，不同的人员描述方式不一，并且存在不同程度偏差，没有形成统一、标准化的大跨度桥梁病害类型及劣化程度划分。

发明内容