CN110059150A - 基于bim+gis的水利工程数字档案*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,包括档案数据采集***、档案数据集成***、BIM+GIS平台、档案管理***和档案应用***;BIM+GIS平台以三维模型为载体,实现结构化的IFC模型数据和非结构化的文档数据的关联,同时是整个档案***的门户界面,本发明以BIM+GIS技术为核心,与各类应用***实现数据联通和共享,将水利工程中分散、无序的档案信息与三维模型挂接,实现基于空间位置信息的交互查询和联动管理,创新了一种信息化、高效化的档案管理模式。
Description
技术领域
本发明涉及三维信息模型及地理信息***技术领域,尤其涉及一种基于BIM+GIS的水利工程数字档案***。
背景技术
水利工程档案是指水利工程从其立项到竣工等各个建设阶段直接产生的具有重要价值的各种原始的文件材。其表现形式多种多样,主要有文字、数据、图纸、相片、录像、图表等。它是水利工程项目开展规划、管理、勘测、设计、施工、运行、维护、科研、抗灾等工作的重要依据,包含了许多成功的经验和失败的教训,记载着许多宝贵的信息,是国家做出相关水利管理决定和策略的重要依据和凭证。
水利工程档案通常数量非常巨大,归整复杂,人工查询速度慢,无法产生应有的效益,并且由于大部分档案信息在保存期间受制于档案保存环境影响,以及档案利用者的重复调用影响,有可能造成原件的受损或破坏,为档案的复查以及重复利用带来极大的困难。随着我国BIM、GIS、信息化技术的不断发展,水利工程档案管理模式急需改革。
BIM(建筑信息模型)通过集成项目信息的收集、管理、交换、更新、存储过程和项目业务流程,为建设项目生命周期中的不同阶段、不同参与方提供及时、准确、丰富的信息,以实现项目设计、施工、运营、维护效率和质量的提高。随着BIM应用的深入发展,BIM的价值开始逐渐显现,BIM模型的多元化数据来源正在推进水利工程档案管理模式的升级,为数据挖掘和知识重用奠定了必要基础。
3D GIS(三维地理信息***)是从数据结构到空间查询再到建模分析,都建立在三维数据模型基础上的地理信息***。3D GIS能够存储海量数据,并对数据进行复杂逻辑运算和深度挖掘。
基于BIM+GIS技术,工程项目信息不仅可以体现建筑信息的纵向时间关联,还可以形象化地展示出不同建筑之间的横向空间关联,保障工程建设档案提供的信息更***更全面。3D GIS提供的多种空间数据为BIM应用提供了坚实的地理环境基础,可满足大场景与室内精细场景完美结合的应用需求,并且GIS宏观尺度的管理功能可将BIM应用扩展至长距离输水、隧道等长线工程,极大地拓展了BIM行业应用的广度和深度。
目前,国内水利工程仍采用传统的档案管理机制,由于计算机和网络的普及,使得越来越多的文件直接在电脑上产生,通过网络传输。面对无纸化办公的提出和发展,传统的档案管理显得相对滞后和低效,无法满足现代化管理的需求,不能适应时代的要求。
水利工程建设内容涉及多领域多专业,各相关单位临时聚集在一起,随着水利工程建设的完工而分散,造成水利工程项目设计、建造的相关信息分散于各个单位、文件、图纸内,信息之间的关联度低、成果查询困难、可视化程度差,使档案利用的整体效率和效果受到极大影响,这也对水利工程档案的全生命周期管理提出了要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,优化水利工程传统的档案管理模式,提供一种基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,具有数据多元化、归档标准化、数据信息集成化、档案服务智慧化、工程全生命周期管理等优点,大大提升了水利工程档案管理及服务水平。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,至少包括:
档案数据采集***,利用多种方式采集档案数据;
档案数据集成***,接收档案数据采集***的采集数据,对多源异构数据重新清洗、迁移、汇聚,融合形成数据仓库;
BIM+GIS平台,以BIM模型、GIS三维实景模型成果为载体,实现结构化的IFC模型数据和非结构化的文档数据的关联,接收档案数据集成***的集成数据,采用面向服务的架构,为档案管理***和档案应用***提供基础的水利数据;
档案管理***,包括***维护子***、档案管理子***和信息服务管理子***,档案管理***与档案应用***进行数据互换;
档案应用***,分为Web端和移动APP,Web端功能包括基于三维场景的档案在线浏览、检索查询、借阅下载、归档申请、个人信息管理,移动APP用于水利工程现场,通过扫描建筑物、构件、设备上的二维码,进行远程档案查询、下载操作。
所述档案数据采集***包括自动采集模块、收集整编模块和数据导入模块;自动采集模块指通过数据一体化标准接口,将信息***中的待归档信息直接采集到档案数据集成***中;收集整编模块包含分散式、集中式光盘载体的档案整理和移交;数据导入模块,实现离线数据的收集、历史数据的导入以及将数字化加工产生的电子档案数据导入到档案数据集成***中。
所述档案数据集成***包括数据库单元、中间件单元以及数据仓库。
所述BIM+GIS平台为***界面,包括BIM模型平台、GIS平台以及基础功能服务平台;BIM模型平台实现水利工程BIM模型的编码、轻量化及网页端展示;所述GIS平台以地理空间数据库为基础,科学管理和综合展示具有空间内涵的地理、地质、环境类档案;基础功能服务平台包括模型集成、数据交换、场景管理、三维展示、空间分析、空间查询,专题服务接口。
所述***维护子***为整个档案***提供全部后台的支持,功能包括数据结构设置和维护、权限管理、***参数设置和维护、日志管理、流程管理、数据备份与修复;
所述档案管理子***包括实现对文件的新增、审查、分类、编辑、录入、删除功能的文件管理模块;根据相关制度和规范对文件进行编码、归档的编目归档模块;针对归档后的数字档案信息进行日常管理、统计的台账管理模块;对档案销毁的申请、审批和销毁进行管理的鉴定销毁模块;
所述信息服务管理子***功能包括档案检索管理、借阅管理、统计年报、档案编研、光盘制作、二维码制作、电子文件防扩散管理。
Web端功能中的个人信息管理模块包括登陆信息修改、档案下载借阅记录、归档记录、赋权申请功能。
所述数据集成***中的数据库单元包括BIM数据库、GIS数据库、档案数据库、元数据库、备份数据库;所述中间件单元包括数据访问中间件、面向对象的中间件、事务处理中间件、终端仿真中间件;所述数据仓库是基于数据库单元按照目标主题建立的数据的查询,为决策分析提供数据。
所述BIM模型根据GB/T51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》的规定进行编码,工程数字档案根据NB T 35075-2015《水电工程项目编号及产品文件管理规定》的规定进行编码。
***采用B/S架构,与***进行网络互联的应用客户端包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑和手机。
本发明的有益效果是:
本发明实现对水利工程全生命周期过程中三维模型成果、数字档案的“一张图”管理、维护和利用,以三维模型成果为载体,实现结构化的IFC模型数据和非结构化的文档数据的读取、保存、提取、集成和扩展。
利用BIM+GIS技术搭建的仿真三维场景具有可视化查询、空间化分析的优势,可以实现在模型中对项目相关的文档和信息进行搜索、查阅、定位和操作。将档案之间、档案与实体模型之间分散独立的逻辑关系转变为严密联动的逻辑关系,有效提升档案管理效率和服务效果,实现从面向过程的管理转变为面向对象的管理。
本发明将档案管理工作流程和业务数据,科学、规范的固化到***中,将极大地提升管理人员的工作规范化程度,降低因岗位交接产生的管理和数据风险,利用多种手段保证数字档案的安全性,为知识资源的完整和重用提供了强力保障。
附图说明
图1是本发明基于BIM+GIS的水利工程数字档案***的工作原理示意图。
图2是本发明基于BIM+GIS的水利工程数字档案***的模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,至少包括:
档案数据采集***,利用多种方式采集档案数据;
档案数据集成***,接收档案数据采集***的采集数据,对多源异构数据重新清洗、迁移、汇聚,融合形成数据仓库;
BIM+GIS平台,以BIM模型、GIS三维实景模型成果为载体,实现结构化的IFC模型数据和非结构化的文档数据的关联,接收档案数据集成***的集成数据,采用面向服务的架构,为档案管理***和档案应用***提供基础的水利数据;
档案管理***,包括***维护子***、档案管理子***和信息服务管理子***,档案管理***与档案应用***进行数据互换;
档案应用***,分为Web端和移动APP,Web端功能包括基于三维场景的档案在线浏览、检索查询、借阅下载、归档申请、个人信息管理,移动APP用于水利工程现场,通过扫描建筑物、构件、设备上的二维码,进行远程档案查询、下载操作。
所述档案数据采集***包括自动采集模块、收集整编模块和数据导入模块;自动采集模块指通过数据一体化标准接口,将信息***中的待归档信息直接采集到档案数据集成***中;收集整编模块包含分散式、集中式光盘载体的档案整理和移交;数据导入模块,实现离线数据的收集、历史数据的导入以及将数字化加工产生的电子档案数据导入到档案数据集成***中。
所述档案数据集成***包括数据库单元、中间件单元以及数据仓库。
所述BIM+GIS平台为***界面,包括BIM模型平台、GIS平台以及基础功能服务平台;BIM模型平台实现水利工程BIM模型的编码、轻量化及网页端展示;所述GIS平台以地理空间数据库为基础,科学管理和综合展示具有空间内涵的地理、地质、环境类档案;基础功能服务平台包括模型集成、数据交换、场景管理、三维展示、空间分析、空间查询,专题服务接口。
所述***维护子***为整个档案***提供全部后台的支持,功能包括数据结构设置和维护、权限管理、***参数设置和维护、日志管理、流程管理、数据备份与修复;
所述档案管理子***包括实现对文件的新增、审查、分类、编辑、录入、删除功能的文件管理模块;根据相关制度和规范对文件进行编码、归档的编目归档模块;针对归档后的数字档案信息进行日常管理、统计的台账管理模块;对档案销毁的申请、审批和销毁进行管理的鉴定销毁模块;
所述信息服务管理子***功能包括档案检索管理、借阅管理、统计年报、档案编研、光盘制作、二维码制作、电子文件防扩散管理。
Web端功能中的个人信息管理模块包括登陆信息修改、档案下载借阅记录、归档记录、赋权申请功能。
所述数据集成***中的数据库单元包括BIM数据库、GIS数据库、档案数据库、元数据库、备份数据库;所述中间件单元包括数据访问中间件、面向对象的中间件、事务处理中间件、终端仿真中间件;所述数据仓库是基于数据库单元按照目标主题建立的数据的查询,为决策分析提供数据。
所述BIM模型根据GB/T51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》的规定进行编码,工程数字档案根据NB T 35075-2015《水电工程项目编号及产品文件管理规定》的规定进行编码。
***采用B/S架构,与***进行网络互联的应用客户端包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑和手机。
具体地说,如图1、2所示,本发明基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,包括档案数据采集***、档案数据集成***、BIM+GIS平台、档案管理***和档案应用***;所述档案数据采集***利用多种方式采集档案数据;所述档案数据集成***对多源异构数据进行融合形成数据仓库;所述BIM+GIS平台以BIM模型、三维实景模型等三维模型成果为载体,实现结构化的IFC模型数据和非结构化的文档数据的关联,同时是整个档案***的门户界面;所述档案管理***包括***维护子***、档案管理子***和信息服务管理子***;所述档案应用***分为Web端和移动APP,Web端功能包括基于三维场景的档案在线浏览、检索查询、借阅下载、归档申请、个人信息管理,移动APP主要用于在水利工程现场,通过扫描建筑物、构件、设备上的二维码,进行远程档案查询、下载等操作。
所述档案数据采集***包括自动采集模块、收集整编模块以及数据导入模块;所述自动采集模块指通过数据一体化标准接口,将各个信息***(包含但不限于BIM设计平台、工程管理平台、PDM平台、OA***)中的待归档信息直接采集到档案数据集成***中;所述收集整编模块,可实现分散式、集中式光盘载体的档案整理和移交;所述数据导入模块,可实现离线数据的收集、历史数据的导入以及数字化加工产生的电子档案数据的导入。
所述档案数据集成***包括数据库单元、中间件单元以及数据仓库。
所述BIM+GIS平台为***界面,包括BIM模型平台、GIS平台以及基础功能服务平台;所述BIM模型平台实现水利工程BIM模型的编码、轻量化及网页端展示;所述GIS平台以地理空间数据库为基础,科学管理和综合展示具有空间内涵的地理、地质、环境类档案;所述基础功能服务平台包括模型集成、数据交换、场景管理、三维展示、空间分析、空间查询,专题服务接口。
所述***维护子***为整个档案***提供了全部后台的支持,功能包括数据结构设置和维护、权限管理、***参数设置和维护、日志管理、流程管理、数据备份与修复等。
所述档案管理子***包括,实现对文件的新增、审查、分类、编辑、录入、删除功能的文件管理模块;根据相关制度和规范对文件进行编码、归档的编目归档模块;针对归档后的数字档案信息进行日常管理、统计的台账管理模块;对档案销毁的申请、审批和销毁进行管理的鉴定销毁模块。
所述信息服务管理子***功能包括,档案检索管理、借阅管理、统计年报、档案编研、光盘制作、二维码制作、电子文件防扩散管理。
所述数据库单元包括但不限于BIM数据库、GIS数据库、工程档案数据库、工程信息数据库、元数据库、备份数据库;所述中间件单元包括但不限于数据访问中间件、面向对象的中间件、事务处理中间件、终端仿真中间件;所述数据仓库是基于数据库单元按照目标主题建立的,主要是为决策分析提供数据,所涉及的操作主要是数据的查询。
工作原理部分:本发明基于BIM+GIS技术的水利工程数字档案***的实现方法包括以下步骤:(1)数字档案采集,采集内容包括工程三维模型成果、数字档案等,采集形式主要包括数据一体化接口、收集整编及数据导入;(2)基于BIM+GIS平台,对三维模型成果进行解析处理、轻量化处理、按照逻辑关系关联数字档案,搭建工程三维场景;(3)档案管理***界定了档案管理功能的数据流程和业务流程,从建档、审查、分类、编码、录入直至鉴定销毁,实现数字档案的全生命周期管理;(4)档案管理***一方面提供与实体档案相关的借阅服务,另一方面通过网络提供各种方式的档案检索和利用,包括信息发布、全文检索、分类检索、统计年报等;(5)档案管理***利用权限管理、电子文件防扩散管理、数字水印等多种方式保证数字档案的安全;(6)档案应用***Web端实现基于三维场景的档案在线浏览、检索查询、借阅下载、归档申请、个人信息管理等功能;(7)档案应用***的移动APP主要用于扫描水利工程现场建筑物、构件、设备上的二维码,进行远程档案浏览、查询及下载。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点,其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施,不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围,即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰,仍落在本发明的专利范围内。
Claims (9)
1.一种基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,至少包括:
档案数据采集***,利用多种方式采集档案数据;
档案数据集成***,接收档案数据采集***的采集数据,对多源异构数据重新清洗、迁移、汇聚,融合形成数据仓库;
BIM+GIS平台,以BIM模型、GIS三维实景模型成果为载体,实现结构化的IFC模型数据和非结构化的文档数据的关联,接收档案数据集成***的集成数据,采用面向服务的架构,为档案管理***和档案应用***提供基础的水利数据;
档案管理***,包括***维护子***、档案管理子***和信息服务管理子***,档案管理***与档案应用***进行数据互换;
档案应用***,分为Web端和移动APP,Web端功能包括基于三维场景的档案在线浏览、检索查询、借阅下载、归档申请、个人信息管理,移动APP用于水利工程现场,通过扫描建筑物、构件、设备上的二维码,进行远程档案查询、下载操作。
2.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,所述档案数据采集***包括自动采集模块、收集整编模块和数据导入模块;自动采集模块指通过数据一体化标准接口,将信息***中的待归档信息直接采集到档案数据集成***中;收集整编模块包含分散式、集中式光盘载体的档案整理和移交;数据导入模块,实现离线数据的收集、历史数据的导入以及将数字化加工产生的电子档案数据导入到档案数据集成***中。
3.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,所述档案数据集成***包括数据库单元、中间件单元以及数据仓库。
4.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,所述BIM+GIS平台为***界面,包括BIM模型平台、GIS平台以及基础功能服务平台;BIM模型平台实现水利工程BIM模型的编码、轻量化及网页端展示;所述GIS平台以地理空间数据库为基础,科学管理和综合展示具有空间内涵的地理、地质、环境类档案;基础功能服务平台包括模型集成、数据交换、场景管理、三维展示、空间分析、空间查询,专题服务接口。
5.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,所述***维护子***为整个档案***提供全部后台的支持,功能包括数据结构设置和维护、权限管理、***参数设置和维护、日志管理、流程管理、数据备份与修复;
所述档案管理子***包括实现对文件的新增、审查、分类、编辑、录入、删除功能的文件管理模块;根据相关制度和规范对文件进行编码、归档的编目归档模块;针对归档后的数字档案信息进行日常管理、统计的台账管理模块;对档案销毁的申请、审批和销毁进行管理的鉴定销毁模块;
所述信息服务管理子***功能包括档案检索管理、借阅管理、统计年报、档案编研、光盘制作、二维码制作、电子文件防扩散管理。
6.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,Web端功能中的个人信息管理模块包括登陆信息修改、档案下载借阅记录、归档记录、赋权申请功能。
7.根据权利要求3所述基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,所述数据集成***中的数据库单元包括BIM数据库、GIS数据库、档案数据库、元数据库、备份数据库;所述中间件单元包括数据访问中间件、面向对象的中间件、事务处理中间件、终端仿真中间件;所述数据仓库是基于数据库单元按照目标主题建立的数据的查询,为决策分析提供数据。
8.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,所述BIM模型根据GB/T51269-2017《建筑信息模型分类和编码标准》的规定进行编码,工程数字档案根据NB T 35075-2015《水电工程项目编号及产品文件管理规定》的规定进行编码。
9.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的水利工程数字档案***,其特征在于,***采用B/S架构,与***进行网络互联的应用客户端包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑和手机。
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