一种基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统，用于将沉没在各个电脑硬盘的BIM(Building Information Modeling，即建筑信息模型)模型进行整合，实现建筑数据的快速集成和可视化分享。其技术方案为：系统是在BIM模型的基础上提出的一种CDE在BI应用领域自动化的解决方案，而且系统搭建在SaaS模式的云端，能够充分挖掘BIM数据价值，便于项目各方进行协同工作和数据分析。方进行协同工作和数据分析。方进行协同工作和数据分析。

【技术实现步骤摘要】
一种基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统


[0001]本专利技术涉及BIM(Building Information Modeling，即建筑信息模型)领域中的技术，具体涉及基于SaaS模式实现的基于建筑信息模型的CDE(Common Data Environment，即通用数据环境)应用系统。

技术介绍

[0002]根据有关部门的调查研究，建筑行业的信息化水平是所有非农行业中最低的，如图1A所示，项目的各个参与方都是相互之间两两沟通，并没有可共享的统一的数据源，这就造成了信息不对称或数据互通性不足，从而导致建设项目平均增加3％左右的成本和3％左右的工期延误。故而，在2010左右，国内开始引入一种全新的技术：BIM技术。
[0003]BIM技术(Building Information Modeling，即建筑信息模型技术)是对建筑工程项目设施实体和功能特性的数字化表达，也可以理解为建筑业的一种基础数字化技术。BIM技术的一个主要载体就是BIM模型。BIM模型一般理解为富含几何模型和属性数据两大类数据。BIM技术的核心任务是解决建筑信息共享问题。如图1B所示，在建筑全生命周期中，项目的各个参与方围绕着单一数据源的BIM模型，利用BIM技术通过进行各类信息的共享，从而实现高效的建设生产活动。
[0004]随着BIM技术在我国建筑行业的普及，已经有大量的建筑项目应用并产生了相应的建筑信息模型(即BIM模型)。但是，这些BIM模型基本上都是围绕着几何模型进行共享和产生价值。例如设计阶段，通过三维综合的应用，排查各个专业的冲突问题，从而提高设计质量；在施工阶段，利用施工动态模拟，优化施工工艺方案等。然后在项目结束后，BIM模型基本上都是以文件的形式提交给业主或建设方，留存在各个电脑硬盘中，没有发挥出其他价值。BIM模型中富含的属性数据就变成了沉没成本，没有发挥出应用价值。
[0005]基于以上的这种问题，国外有专家学者提出了一个新的理论，叫CDE(Common Data Environment，即通用数据环境)。CDE可以理解为一种应用BIM技术的系统，用来发挥BIM数据的价值。CDE的核心就是搭建一个系统，项目的各个参与方可以在这个系统里，基于各自的权限去获取、使用和分享各自需要的数据，并输出相应的成果。通俗的理解就是将BIM概念里共享信息的理念，通过一个实际的系统来落地。
[0006]其次，自从BIM技术的引入，建筑业的数字化进展得到的快速发展。由BIM技术引发的三维轻量化引擎技术，数字孪生技术，CIM(City Information Modeling，即城市信息模型)技术，智能建造技术等，都应运而生。但是这些技术都存在一系列的通病，其中包括：技术门槛太高，没有对基础技术进行研究或共享，例如分类编码和数据字典等；经济成本太高，使用者往往需要投入百万元甚至千万元以上的初始成本。这些通病都严重的制约着BIM数据的价值体现。
[0007]总体而言，现有技术中存在以下一些问题：
[0008]1)目前市场上的建筑信息模型的建模软件，主要是Revit(Revit软件是欧特克公司的一款用于建筑信息模型设计的专业软件)，市场占有率最高。为了满足后续竣工交付和
运维系统对各类数据的需要，Revit模型构件需要快速批量的添加各类属性数据，这些数据必须与构件有唯一对应关系。Revit模型是最常规的BIM模型之一。
[0009]2)目前市场上的基于BIM模型的轻量化平台，基本只具备展示几何模型和属性数据的功能。但是都无法实现对几何模型和属性数据的有效管理和分析。
[0010]3)进一步来说，目前市场上还没把BIM模型和BI(Business Intelligence，即商业智能)进行自动关联，并做智能可视化展示的解决方案和产品。
[0011]4)最后，建筑数据从设计到运营的数据资产化从技术手段来说，还是空白，需要系统积累大量数据后，逐步开发使用。

技术实现思路

[0012]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0013]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统，系统是在BIM模型的基础上提出的一种CDE在BI应用领域自动化的解决方案，而且系统搭建在SaaS模式(Software
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Service，软件即服务，即通过网络提供软件服务)的云端，能够充分挖掘BIM数据价值，便于项目各方进行协同工作和数据分析。
[0014]本专利技术的技术方案为：本专利技术揭示了一种基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统，系统包括：
[0015]模型解析模块，配置为通过解析BIM模型，识别出BIM模型中所有的实体和非实体构件，对识别得到的构件提取或赋予唯一身份编号，并使用数模分离将BIM模型中的几何模型数据和包括属性数据的非几何数据进行拆分并以不同的形式存储，再对拆分出的几何模型数据进行轻量化处理；
[0016]模型渲染模块，配置为对轻量化处理后的几何模型数据进行实时渲染；
[0017]数据第一次清洗模块，配置为对经模型解析模块的数模分离处理后的非几何数据进行第一次清洗，第一次数据清洗的过程包括对构件层次关系、包含关系、归属子系统在内的空间编码属性数据进行自动赋值；
[0018]构件编码模块，配置为预先设置构件的数据字典和分类编码，获取构件属性、构件拓扑关系数据，根据设置的数据字典和分类编码为编码表，再对构件进行自动编码，其中构件的自动编码而成的构件编码具有唯一性且和构件一一对应；
[0019]数据融合模块，配置为将数模分离的原始属性数据和后续添加、修改的属性数据在云端自动进行融合，其中数据融合是以构件编码来进行的；
[0020]数模集合展示模块，配置为读取BIM模型，使用轻量化引擎将几何模型数据和非几何数据进行数模集合三维或二维展示。
[0021]根据本专利技术的基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统的一实施例，模型解析模块中的轻量化处理包括以下三种方式的其中任一：参数化或三角化几何描述，采用相似性算法对相似的构件数据进行合并，构建符合场景远近原则的多级构件组织体系。
[0022]根据本专利技术的基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统的一实施例，模型渲染
模块是在Web端采用WebGL轻量化BIM模型引擎对几何模型数据进行实时渲染。
[0023]根据本专利技术的基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统的一实施例，数据第一次清洗模块的自动赋值的处理包括：
[0024]采用拓扑算法自动提取实体构件和非实体构件的拓扑关系、楼层层次关系，通过图数据库自动提取子系统的上下游链接关系；
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统，其特征在于，系统包括：模型解析模块，配置为通过解析建筑信息模型，识别出建筑信息模型中所有的实体和非实体构件，对识别得到的构件提取或赋予唯一身份编号，并使用数模分离将建筑信息模型中的几何模型数据和包括属性数据的非几何数据进行拆分并以不同的形式存储，再对拆分出的几何模型数据进行轻量化处理；模型渲染模块，配置为对轻量化处理后的几何模型数据进行实时渲染；数据第一次清洗模块，配置为对经模型解析模块的数模分离处理后的非几何数据进行第一次清洗，第一次数据清洗的过程包括对构件层次关系、包含关系、归属子系统在内的空间编码属性数据进行自动赋值；构件编码模块，配置为预先设置构件的数据字典和分类编码，获取构件属性、构件拓扑关系数据，根据设置的数据字典和分类编码，再对构件进行自动编码，其中构件的自动编码而成的构件编码具有唯一性且和构件一一对应；数据融合模块，配置为将数模分离的原始属性数据和后续添加、修改的属性数据在云端自动进行融合，其中数据融合是以构件编码来进行的；数模集合展示模块，配置为读取建筑信息模型，使用轻量化引擎将几何模型数据和非几何数据进行数模集合三维或二维展示。2.根据权利要求1所述的基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统，其特征在于，模型解析模块中的轻量化处理包括以下三种方式的其中任一：参数化或三角化几何描述，采用相似性算法对相似的构件数据进行合并，构建符合场景远近原则的多级构件组织体系。3.根据权利要求1所述的基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统，其特征在于，模型渲染模块是在网页端采用WebGL轻量化建筑信息模型引擎对几何模型数据进行实时渲染。4.根据权利要求1所述的基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统，其特征在于，数据第一次清洗模块的自动赋值的处理包括：采用拓扑算法自动提取实体构件和非实体构件的拓扑关系、楼层层次关系，通过图数据库自动提取子系统的上下游链接关系；基于上一步提取的关系，对构件的空间编码属性数据进行自动赋值。5.根据权利要求1所述的基于建筑信息模型的通用数据环境应用系统，其特征在于，构件编码模块中的对构件进行自动编码的处理包括：第一步，预先对标准模板中的每条编码对应的构件定义分类名，以分类名对应键值、以分类名的字符串长度为该键对应的赋值，存储到一个预先设定的数据结构中，同时对构件分类名进行语义解析，提取出分类名中的名词；第二步，获取构件的名称的字符串，判断该字符串包含了第一步中所存储的数据结构中的键值内容，其中如果包含了某一个键值，则该构件对应的构件编码是所包含的键值对应代表的编码，并跳转至第六步，如果包含了多个键值，则继续第三步的处理；第三步，用构件名称的字符串长度减去分类名的字符串长度且记作长度差，在所有构件名称包含的分类名中找出最小长度差的分类名，以便从定义的分类名中找出多个候选分类名；第四步，对构件名称做语言解析，找出其中的名词；
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈元监，金戈，梁家明，徐磊，
申请(专利权)人：上海鹦伍塔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：