[发明专利]基于BIM的煤矿生产系统管路GIM数字模型建模方法

权利要求书

1.一种基于BIM的煤矿生产系统管路GIM数字模型建模方法，其特征在于：创建模板库，在模板库中分类建模矿山生产系统中的各种三维构件，包括线状管路和点状构件；基于巷道三维定位线获取相应距离的弧长点，根据弧长点创建断面平面坐标系，进而确定线状管路和点状构件的坐标，然后分别进行线状管路模型和点状构件模型的手动放置，生成管路三维模型、管路管件三维模型、支架模型三维模型。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的煤矿生产系统管路GIM数字模型建模方法，其特征在于：创建模板库是制作三维构件模板库，对线状管路和点状构件进行分类建模，线状管路指管路类，连续具有一定规则断面的构件；点状构件指非连续性按一定间距间隔放置的构件。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的煤矿生产系统管路GIM数字模型建模方法，其特征在于：基于巷道三维定位线确定线状管路和点状构件的坐标，包括下列步骤：

S2.读取巷道断面宽度和高度以及巷道底板中心线的三维定位线，导入巷道结构的三维模型作为参考；

S3.三维定位线处理，通过第三方BIM软件获取三维定位线的总长度L以及空间坐标，根据实际工程确定具体线状管路的标准长度L1，在曲线上获取等弧长点q1，弧长取值为L1；根据实际工程确定具体点状构件的间隔L2，在曲线上获取等弧长点q2，弧长取值为L2；

S4.获取相应距离的弧长点，根据上一步骤获取的等弧长点q1、q2，创建位于此处的法平面作为巷道断面平面坐标系c1，坐标系原点为对应等弧长点q1、q2；

S5.根据弧长点创建断面平面坐标系，在巷道断面平面坐标系c1上，对等弧长点q1进行偏移，确定线状管路坐标c2，即管路中心点在巷道断面上的相对位置，偏移方向和偏移距离根据实际管路的布置方式为准；

S6.在巷道断面平面坐标系c1上，对等弧长点q2进行偏移，确定点状构件坐标c3，即点状构件定位基准坐标在巷道断面上的相对位置，偏移方向和偏移距离根据实际管路的布置方式为准。

4.根据权利要求3所述的基于BIM的煤矿生产系统管路GIM数字模型建模方法，其特征在于：线状管路模型和点状构件模型的手动放置包括下列步骤：

S7.根据线状管路坐标c2的第n个数值与的第n+1个数值作为管路的起点坐标和终点坐标，依次按此规则创建线状管路的三维模型；

S8.根据点状构件坐标c3作为相应构件定位基准坐标参数的值，创建点状构件的三维模型；

S9.根据线状管路的起点坐标、终点坐标创建对应线状管路管件的三维模型。

5.根据权利要求3所述的基于BIM的煤矿生产系统管路GIM数字模型建模方法，其特征在于：管路三维模型、管路管件三维模型、支架模型三维模型的生成步骤如下所述：

S10.根据对应构件所在坐标，求此坐标点所在三维定位线处的切线向量，获取其相对于第三方BIM软件坐标系的水平投影向量与第三方软件坐标系的水平方向向量，求两者夹角a1；

S11.将对应构件的夹角a1作为构件与第三方BIM软件坐标系的水平夹角参数的值，使点状构件旋转，符合实际现场安装逻辑；

S12.针对创建完成的管路三维模型、管路管件三维模型、支架模型三维模型等以及巷道结构模型，利用第三方BIM软件，进行碰撞检查。

6.根据权利要求3所述的基于BIM的煤矿生产系统管路GIM数字模型建模方法，其特征在于：步骤S5中，管路中心距巷道侧边≥本巷道内的最大管路的管件外径*0.55。

7.根据权利要求6所述的基于BIM的煤矿生产系统管路GIM数字模型建模方法，其特征在于：巷道内存在多种管路，且两组管路共用同一支架，任意两管路间的高差≥(管路1的管件外径+管路2的管件外径)/2。