基于BIM的建筑信息集成管理系统及构建方法技术方案

本发明专利技术涉及基于BIM的建筑信息集成管理系统及构建方法，属于信息集成管理技术领域。本发明专利技术的管理系统包括数据层、信息模型层和功能应用层，数据层实现信息的采集、编码、归类和存储；信息模型层利用从数据层提取的模型图元基本数据，进行建筑信息模型的创建，并利用扩展数据进行信息模型的更新完善，为工程项目各参与方提供各自需要的模型信息；功能应用层对由信息模型层获取的各类共享模型信息进行分析应用，并将各自分析应用得到的信息进行相互交流和共享，可以高质量和动态地处理大量工程项目设计、施工、竣工验收及运营维护的相关信息，保证信息高效流通，实现工程项目管理信息化，为全生命周期各阶段做出最优决策。

Building information integrated management system and construction method based on BIM

The invention relates to a building information integrated management system based on BIM and a construction method thereof, belonging to the technical field of information integrated management. The management system of the invention comprises a data layer, an information model layer and a functional application layer, and the data layer realizes the collection, coding, classification and storage of information; the information model layer uses the model primitive basic data extracted from the data layer to create the building information model, and updates and perfects the information model with the extended data. The functional application layer analyzes and applies all kinds of shared model information obtained by the information model layer, and exchanges and shares the information obtained by the respective analysis and application, which can process a large number of project design, construction and completion with high quality and dynamic. The relevant information of work acceptance and operation and maintenance can ensure the efficient flow of information, realize the informationization of project management, and make the best decision for all stages of the life cycle.

【技术实现步骤摘要】
基于BIM的建筑信息集成管理系统及构建方法
本专利技术涉及一种基于BIM的建筑信息集成管理系统及构建方法，属于信息集成管理

技术介绍
对工程项目各阶段的大量信息，如何有计划地对其收集、分类处理、储存以及对其中信息进行有效提取利用，是信息集成管理中的关键问题。虽然工程建设参与方己经普遍使用了互联网技术，但很多管理软件仍然是基于cis架构和Bis架构，云技术和IoT技术仍然在发展阶段。由于各参与方对信息的需求不同，以及信息处理权限、信息保密等仍然未达成统一协议，导致信息共享程度不够，形成“信息孤岛”现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有建筑工程管理过程中存在的上述缺陷，提出了一种以信息模型为数据交换的主要载体的基于BIM的建筑信息集成管理系统及构建方法。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：基于BIM的建筑信息集成管理系统，包括数据层、信息模型层和功能应用层，所述的数据层实现信息的采集、编码、归类和存储；所述的信息模型层利用从数据层提取的模型图元基本数据，进行建筑信息模型的创建，并利用扩展数据进行信息模型的更新完善，为工程项目各参与方提供各自需要的模型信息；所述的功能应用层对由信息模型层获取的各类共享模型信息进行分析应用，并将各自分析应用得到的信息进行相互交流和共享。进一步地，所述数据层对信息归类为结构化数据和非结构化数据，所述结构化数据包括结构化文档和结构化模型。进一步地，所述基本数据为描述模型构件的自身特征和属性的数据。进一步地，所述基本数据包括几何数据、物理数据、功能数据。进一步地，所述扩展数据为项目管理过程中所产生的与模型图元关联的信息或资料。进一步地，所述扩展数据包括成本数据、技术数据、进度数据。一种基于BIM的建筑信息集成管理系统的构建方法，包括以下步骤：对信息进行采集、编码和归类，并将信息存储到BIM数据库；从BIM数据库中提取模型图元数据，创建和完善建筑信息模型；针对建筑工程全生命周期不同阶段，生成相应的建筑信息各阶段的子模型，各阶段子模型再生成面向应用主体的子模型；获取建筑信息模型并进行分析应用，并将各自分析应用得到的信息进行相互交流和共享。进一步地，对结构化模型数据的存储包括以下步骤：通过IFC模型解析器处理成IFC对象模型数据；建立关系型数据模式与IFC对象数据模型的映射关系，实现从IFC对象数据模型到关系型数据模型之间的转换，并最终存储于IFC关系型数据库中。进一步地，对结构化文档信息采用XML进行存储。进一步地，对非结构化数据的存储包括以下步骤：建立统一的数据仓库及专门的非结构化数据库；通过IFC关系实体与IFC关系型数据库建立关联。本专利技术的有益效果是：基于BIM技术的信息管理系统随着工程项目的进展和需要分阶段创建BIM数据，即从项目策划到设计、施工、使用不同阶段，针对不同的应用建立相应的子信息模型。各子信息模型能够自动演化，可以通过对上一阶段模型进行数据提取、扩展和集成，形成本阶段信息模型，也可针对某一应用集成模型数据，生成应用子信息模型，随着工程进展最终形成面向建筑生命期的完整信息模型，因此可以高质量和动态地处理大量工程项目设计、施工、竣工验收及运营维护的相关信息，保证信息高效流通，实现工程项目管理信息化，为全生命周期各阶段做出最优决策。附图说明图1是本专利技术所述的基于BIM的建筑信息集成管理系统的系统框图。图2是本专利技术所述的数据层的结构框图。图3是本专利技术所述的信息模型层的结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术所述的基于BIM的建筑信息集成管理系统，包括数据层、信息模型层和功能应用层，所述的数据层实现信息的采集、编码、归类和存储；所述的信息模型层利用从数据层提取的模型图元基本数据，进行建筑信息模型的创建，并利用扩展数据进行信息模型的更新完善，为工程项目各参与方提供各自需要的模型信息；所述的功能应用层对由信息模型层获取的各类共享模型信息进行分析应用，并将各自分析应用得到的信息进行相互交流和共享。数据层是一个中央数据库，包含了建设项目全生命周期内所有的信息，包含结构化数据和非结构化数据两类。信息随着工程项目的发展，不断进行更新。通过该中央数据库，可实现信息在不同阶段、不同参与方之间的传递和共享。数据层的主要工作是进行信息的采集、编码、归类和存储。信息模型层通过BIM信息集成平台，实现IFC模型数据的读取、保存、提取、集成、验证，针对建筑生命期不同阶段和应用生成相应的子信息模型。这些子信息模型可以是面向阶段层面的策划子信息模型、设计子信息模型、施工子信息模型以及运营子信息模型等，也可以是针对某个应用主题的子信息模型，如建筑成本信息模型、施工安全信息模型、物业管理信息模型。另外，模型层提供了一些底层操作的模块，封装了基本数据访问、子模型操作功能的一组应用程序组成，是能够完成一定功能的功能模块。如工程数据库管理模块，就是由数据库创建、维护、备份等工具组成的用于管理工程数据库的模块。信息模型层是建筑信息管理系统中的核心部分，连接着数据层和功能应用层，主要是利用从BIM数据库中提取的数据，进行建筑信息模型的创建，并利用扩展的数据进行信息模型的更新完善，为工程项目各参与方提供各自需要的模型信息，如图2所示。模型图元定义了所有构配件对象及其属性和操作，因此创建BIM建筑信息模型，首先要从BIM数据库中进行模型图元数据的提取。其中，提取的模型图元基本数据(如几何数据、物理数据、功能数据等)是描述模型构件的自身特征和属性，用于创建BIM几何模型。其扩展数据是项目管理过程中所产生的与模型图元关联的信息或资料，如成本数据、技术数据、进度数据等。通过将大量的、非直接的与模型元素相关联的各种扩展数据不断整合到信息模型中，逐步完善建筑信息模型。针对建筑工程全生命周期不同阶段，还可生成相应的建筑信息各阶段的子模型，各阶段子模型又可生成面向应用主体的子模型，如项目设计子阶段又可生成建筑设计子模型、结构设计子模型以及MVP设计子模型等。功能应用层主要由工程项目各参与方对信息模型层获取的各类共享模型信息(如设计信息、成本信息、进度信息等)，运用相应BIM软件进行分析应用，并将各自应用分析得到的信息进行相互交流和共享。例如:在设计阶段，将RevitArchitecture建立的3D建筑信息模型导入到Navisworks中进行建筑信息模型的碰撞检查；3D建筑信息模型导入到EcotectAnalysis中进行光照、热能等建筑综合性能分析；在施工阶段，3D建筑信息模型结合Project创建的施工进度信息进行项目4D进度管理等。但由于目前各软件公司开发的数据存储格式标准不同，出现了各专业软件之间信息无法共享的问题。IFC作为一个公开的数据表达和存储标准，使得工程类软件能够以其作为数据交换的中转站，完成数据的无缝链接，实现建筑项目各专业之间高效的信息交换。利用网络协作平台创建的虚拟网络环境，来实现工程项目各参与方各专业之间远程的信息交流和协同工作，完成全生命周期内模型信息的传递和共享。一种基于BIM的建筑信息集成管理系统的构建方法，包括以下步骤：步骤一：对信息进行采集、编码和归类，并将信息存储到BIM数据库，如图2所示；(1)信息采集：电子文件记录方式通过基于网络的云盘平台本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM的建筑信息集成管理系统，其特征在于：包括数据层、信息模型层和功能应用层，所述的数据层实现信息的采集、编码、归类和存储；所述的信息模型层利用从数据层提取的模型图元基本数据，进行建筑信息模型的创建，并利用扩展数据进行信息模型的更新完善，为工程项目各参与方提供各自需要的模型信息；所述的功能应用层对由信息模型层获取的各类共享模型信息进行分析应用，并将各自分析应用得到的信息进行相互交流和共享。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的建筑信息集成管理系统，其特征在于：包括数据层、信息模型层和功能应用层，所述的数据层实现信息的采集、编码、归类和存储；所述的信息模型层利用从数据层提取的模型图元基本数据，进行建筑信息模型的创建，并利用扩展数据进行信息模型的更新完善，为工程项目各参与方提供各自需要的模型信息；所述的功能应用层对由信息模型层获取的各类共享模型信息进行分析应用，并将各自分析应用得到的信息进行相互交流和共享。2.根据权利要求1所述的基于BIM的建筑信息集成管理系统，其特征在于：所述数据层对信息归类为结构化数据和非结构化数据，所述结构化数据包括结构化文档和结构化模型。3.根据权利要求1所述的基于BIM的建筑信息集成管理系统，其特征在于：所述基本数据为描述模型构件的自身特征和属性的数据。4.根据权利要求3所述的基于BIM的建筑信息集成管理系统，其特征在于：所述基本数据包括几何数据、物理数据、功能数据。5.根据权利要求1所述的基于BIM的建筑信息集成管理系统，其特征在于：所述扩展数据为项目管理过程中所产生的与模型图元关联的信息或资料。6.根据权利要求5所述的基于BIM的建筑信息集成管理系统，其特征在于：所述扩展数据包括成本数据、技术数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬疆，冯梓峰，董晨，任志旭，岳乃华，孙慧，于德湖，
申请(专利权)人：住房和城乡建设部科技发展促进中心，誉光评估工程咨询青岛有限公司，徐州中煤百甲重钢科技股份有限公司，青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11