[发明专利]一种基于3DGIS BIM的综合管廊运维管理系统

权利要求书

1.一种基于3DGISBIM的综合管廊运维管理系统，其特征在于，该系统包括：数据集成子系统、配置管理子系统、应用子系统，其中数据集成子系统用于转换、简化、匹配BIM模型数据；存储空间数据、业务数据、实时数据，为配置管理子系统提供数据资源；配置管理子系统以数据集成子系统为数据来源，通过数据源管理及图层树管理为应用子系统中地图展示提供数据支撑；在根据用户业务需求生成的业务服务模型的基础上，利用自定义表单工具生成表单并转换为配置实体表存入管理业务库，用于支撑应用子系统功能及业务数据存储；应用子系统在配置子系统中提供的地图展示的基础上，通过管理业务库中存储的设备、传感器传回的实时数据及GIS提供的漫游定位及分析功能，提供面向用户的管理应用；

数据处理模块将BIM模型数据从Revit、Microstation、IFC数据格式转换为三维GIS平台下的数据格式；通过已设定的简化规则对BIM数据进行简化；通过坐标系配置及位置偏移与具有绝对位置信息的空间数据精确匹配，处理完成后的数据存入空间数据库；

所述数据库用于存储基础矢量数据、基础地形图数据、三维模型数据、倾斜摄影数据和综合管廊BIM模型数据；存储场景显示管理配置的数据源信息、图层树信息，业务库管理使用的配置实体表；存储视频及传感器设备传入的实时数据文件流，为配置管理子系统提供数据资源；

所述数据处理模块包括数据转换子模块、数据简化子模块、数据匹配子模块；其中：

所述数据转换子模块：将BIM模型数据从Revit、Microstation、IFC数据格式转换为三维GIS平台下的数据格式，转换后的数据保留源数据信息结构，包含构件、体系结构、构件参数、材质、颜色、贴图；

所述数据简化子模块：将数据转换子模块转换入库的数据进行简化，生成简化数据；

所述数据匹配子模块：将数据简化子模块处理完成的缺少坐标系和必要位置信息的BIM数据通过坐标系配置及位置偏移与具有绝对位置信息的空间数据精确匹配，处理完成后的数据存入空间数据库，其中：位置偏移量＝同一点dwg数据坐标-场景显示坐标；

所述数据库包括空间数据库、管理业务库、实时数据库，其中：

所述空间数据库：用于存储基础矢量数据、基础地形图数据、三维模型数据、倾斜摄影数据和综合管廊BIM模型数据；空间数据采用自主研发平台STARGISEARTH的数据模型进行数据的组织；矢量数据使用要素数据集(FeatureDataset)和要素类(FeatureClass)两种数据结构，栅格数据使用栅格数据集(RasterDataset)，数据存储在数据库中BSON格式，省略数据传输序列化和反序列化的步骤，建立空间索引更好的数据库；

所述管理业务库：用于存储场景显示管理配置的数据源信息、图层树信息，及业务库管理使用的配置实体表；

所述实时数据库：用于存储视频及传感器设备传入的实时数据文件流；

所述的配置管理子系统包括场景显示管理模块、业务库管理模块，其中，

所述场景显示管理模块将存储在空间数据库中的GIS基础数据和BIM模型数据，通过添加数据的方式打开数据源，获取要素类；根据获取的要素类，添加组节点及图层节点，配置图层显示参数，将场景显示管理信息存储到管理业务库，为应用子系统中主场景地图展示提供数据支撑；

所述业务库管理模块是在根据用户业务需求生成的业务服务模型的基础上，利用自定义表单工具生成表单并转换为配置实体表存入管理业务库，用于支撑应用子系统功能及业务数据存储；

所述应用子系统包括运营管理模块、值班管理模块、巡检管理模块、监测预警模块、应急指挥模块、用户管理模块；其中，

所述运营管理模块：是以业务流的方式进行管廊的运营管理，生成客户管理记录表存入管理业务库；对管理业务库中客户管理记录进行统计，以统计表的形式显示客户管理信息；

所述值班管理模块：通过表格上传及图片上传的方式，提供日常值守及日常巡查记录上传、异常情况上报，生成值守记录表、巡查记录表、异常记录表存入管理业务库；对管理业务库中值守记录、巡查记录、异常记录进行统计，以统计表的形式显示值班管理信息；

所述巡检管理模块：依据管理业务库中异常记录表中异常位置信息进行维修，维修记录通过三维模型属性编辑接口存入BIM模型的属性表；根据已定的养护计划、养护规程进行管廊及管线养护，养护信息表存入管理业务库；根据巡检手持设备传回的巡检位置及现场情况信息，生成巡检信息表存入管理业务库；通过对空间数据库中的BIM模型进行属性查询得到的维修信息分类型展示，可拾取位置点进行信息查询，通过BIM模型快速、准确的进行三维定位；依据养护信息表中位置信息，生成三维场景中具有固定标识的对象，对养护信息进行分类型展示；依据巡检信息表中的位置信息，利用三维GIS中提供的动画漫游功能转换为巡检轨迹在三维场景中进行漫游播放，实现巡检活动路径的场景复现；

所述监测预警模块：根据数据库中存储的实时数据，以总览图和导航图两种切换方式分区展示设备运行情况、管廊主体环境情况、摄像头视频情况；根据管理业务库中监测指标实体表的监测值与实时数据进行对比，针对管廊内部异常监测值进行自动报警；根据自动告警子模块生成的报警信息进行任务异常处理，任务分发；根据管理业务库中联动配置实体表存储的操作命令完成设备联动，完成打开或关闭设备、打开广播、发消息、拨打应急电话、解除告警操作；根据空间数据库中BIM模型各设备、摄像头、传感器模型位置信息，双击展示面板中设备可在三维场景中准确定位到正确位置，为异常处理任务提供准确、快速定位事故发生位置；

所述应急指挥模块：使用开源的Activity工作流引擎，实现应急预案模型的新建、设计、编辑、部署和导出、复制、删除功能，应急模型部署成功后生成多种应急预案及对应三维场景演示脚本存储到管理业务库；依据预案模型生成子模块生成的应急预案模型及管理业务库中知识库实体表的知识点实现在线演练功能，应急演练信息记录至历史演练记录表存储在管理业务库；依据预案模型生成子模块生成的应急预案模型，在事故发生时启动相应预案进行应急救援工作，在三维场景仿真页面查看当前事故现场抢修状态，通过进度条形式显示应急抢险进度情况；根据管理业务库中的应急预案及对应三维场景演示脚本，在预案流程启动时，三维场景中自动播放对应的演示脚本，进行应急演练中演练流程的三维仿真模拟；

所述用户管理模块：依据管理业务库中用户管理实体表，根据不同的权限完成不同应用功能的配置，超级管理员拥有添加、删除其他用户的权利，其他用户提供更改自身密码功能，用户及权限分配信息存入管理业务库。