[发明专利]一种基于BIM技术的隧道工程自动化监测控制方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM技术的隧道工程自动化监测控制方法，包括以下步骤：步骤1、基于IFC标准的信息扩展构建隧道围岩结构组件和传感器组件，并构建包括隧道围岩结构组件和传感器组件的隧道BIM模型，隧道BIM模型与施工现场的隧道结构相同；步骤2、获取设置在施工现场隧道中的传感器的监测数据信息，并对监测数据信息进行存储；步骤3、将存储的监测数据信息与隧道BIM模型中的传感器组件建立映射关系，并基于映射关系将监测数据信息添加至隧道BIM模型中。该方法实现了将现场传感器采集的监测数据与BIM模型中传感器组件建立联系，实现了隧道施工的多元信息的监控，保证了施工的安全。

技术领域

本发明涉及隧道工程自动化监测技术领域，具体涉及基于BIM技术的隧道工程自动化监测控制方法。

背景技术

隧道建设过程是在复杂地质体开挖掘进的过程，由于地质体的复杂性和不确定性，预设计存在一定盲目性。对于隧道围岩的信息进行监测以及基于监测数据的动态施工调整就显得特别必要。这也是隧道信息化施工、控制施工的核心理念，已经成为隧道施工规范的强制要求。

传统的隧道施工监测是人工的方式，监测频率低、监测安全性差、监测误差受人为因素影响明显。传统隧道施工过程的监测数据繁杂抽象、数量大，不便于保存和管理。由于以上原因，目前的隧道监测与分析需要消耗大量的人力、物力，并且影响了监测分析和施工控制的效果。

目前无线传感技术和土木建筑信息的可视化技术不断发展，隧道围岩多元信息监测已经从人工的、单一的信息发展到自动的、多种信息监测手段。目前BIM(buildinginformation modeling)已经成为行业的国际前沿技术。基于BIM的土木工程施工的信息化、自动化、可视化已经成未来的发展趋势。但是当前的BIM应用主要限于土木建筑方面和桥梁方面，对于隧道的BIM还缺乏对应的组件。尤其是基于BIM的隧道多元信息监测控制方法还未见报道。

实现基于BIM的隧道自动监测控制的方法需要解决以下的问题：(1)由于目前商用BIM平台缺乏既有隧道BIM组件，如何拓展隧道传感器BIM组件模型，根据施工的条件不同实现隧道及传感器的BIM自动化快速建模，以直观地表达隧道和传感器的模型是关键问题。(2)如何基于建立的BIM模型自动采集多元监测信息，并实现基于隧道传感器BIM组件属性与监测数据的关联是一个难点。为此进行基于BIM的隧道多元信息自动化监测控制方法研发。

发明内容

本发明针对以上问题提出了一种基于BIM技术的隧道工程自动化监测控制方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于BIM技术的隧道工程自动化监测控制方法，包括以下步骤：

步骤1、基于IFC标准的信息扩展构建隧道围岩结构组件和传感器组件，并构建包括所述隧道围岩结构组件和所述传感器组件的隧道BIM模型，所述隧道BIM模型与施工现场的隧道结构相同；

步骤2、获取设置在施工现场隧道中的传感器的监测数据信息，并对所述监测数据信息进行存储；

步骤3、将存储的所述监测数据信息与所述隧道BIM模型中的所述传感器组件建立映射关系，并基于所述映射关系将所述监测数据信息添加至所述隧道BIM模型中。

进一步地，步骤301、针对所有传感器组件建立传感器属性集，所述传感器属性集包括属性集的名称、适用的实体以及适用的类型值；

步骤302、针对每个传感器组件设置传感器组件属性，所述传感器组件属性包括传感器组件类型属性、测点编号属性、监测数据属性以及监测时间属性；

步骤303、获取的所述监测数据信息包括传感器类型、测点编号、监测数据以及监测时间；