CN111931818A - Bim与图纸中配件信息一致性的自动审核方法和*** - Google Patents

Bim与图纸中配件信息一致性的自动审核方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核方法，步骤101，根据图纸建立配件图例集合Tp，获得图纸中各配件的位置信息集合Tx；步骤102，建立BIM模型配件类型集合Mp；步骤103，图模一致性匹配计算：根据所述配件图例集合Tp、位置信息集合Tx和配件类型名称集合Mp以计算图纸和BIM的一致性；步骤104，输出一致性报告。本发明可以自动对比BIM和图纸中各个配件的一致性情况，准确度高、速度快。

Description

BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核方法和***
技术领域
本发明属于建造工程信息化领域，涉及一种BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核方法和***，特别涉及一种基于文本分析方法对BIM和工程图纸中配件信息进行一致性审核的方法和***。
背景技术
建筑信息模型(BIM)是建筑的三维数字化表达，包括建筑所有设备、配件、管线的几何和工程信息，在建筑行业应用很广泛。目前行业中BIM一般由工程师根据建模规范应用BIM软件根据传统二维电子工程图纸创建。由于目前工程图纸仍是建造过程的法定依据，因此如何审核BIM与工程图纸的一致性是目前BIM应用的一个重大问题。
在一些方案中，图纸与模型中配件信息的一致性检测往往需要工程师人工进行审查，审核效率低，而自动化地实现图纸和模型中配件信息一致性地审查，尚未见相关文献记载。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核方法和***，以解决图纸与模型中配件信息的一致性检测由人工进行审查存审核效率低的问题，自动对比分析工程图纸和BIM中配件的位置、类型名称的一致性，完成模型审核工作，提高BIM审核效率。
根据本发明的第一方面，提供一种BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核方法，其特征在于，包括：步骤101，根据图纸建立配件图例集合Tp，获得图纸中各配件的位置信息集合Tx；步骤102，建立BIM模型配件类型集合Mp；步骤103，图模一致性匹配计算：根据所述配件图例集合Tp、位置信息集合Tx和配件类型名称集合Mp以计算图纸和BIM的一致性；步骤104，输出一致性报告。
优选地，所述方法还包括：所述配件图例集合Tp＝{tpi}，每个元素tpi包括配件图例图形tci，配件类型名称tni，即Tp＝{tpi}＝{tci，tni}；所述配件位置信息集合Tx＝{txi}，每个元素txi包括匹配的配件类型名称tni，所述楼层fi，图纸中配件图例中心点的横坐标xi，图纸中配件图例中心点的纵坐标yi，即Tx＝＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi}；所述BIM模型配件类型名称集合Mp＝{mpi}，每个元素mpi包括配件类型名称mcj，idj是配件id，配件cxj，配件cyj，即Mp＝{mpi}＝{mcj，idj，cxj，cyj，fj}。
优选地，所述步骤103中的根据所述Tp、Tx和Mp计算图纸和BIM的一致性，具体为：针对Tp中各个元素tni，采用基于词向量的余弦相似度方法，在Mp中匹配最相似的mcj，存入Tp＝{tci，tni,mcj}；设置最大允许误差D；逐步遍历Tx中每个元素txj＝{tni，xi，yi，fi}，从Tp中计算tni对应的mcj，存入txj＝{tni，xi，yi，fi，mcj}；将集合Mp按照配件类型mc和楼层f进行分组，得到分组后的集合{Mpk}，集合{Mpk}中共有k个组，每个组有i个元素，第k组记为Mpk＝{mpi}；遍历Mpk中各个元mpi，根据横坐标和纵坐标计算Mpk与txj距离
Figure BDA0002579598190000021
其中txj的mci与mpi中的mci需要相同；取距离di最小且di<D的元素mpk,存入Tx＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi，mpk，di}；将Mpk从Mp中删除。
优选地，所述步骤104中的所述输出一致性报告，具体为：输出所述Tx中所有元素信息和所述Mp中所有元素信息，展示图纸中所有配件在BIM匹配的元素，以及BIM中存在而图纸中不存在的配件信息。
根据本发明第二方面，提供一种BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核***，其特征在于，包括：图纸参数获取模块，根据图纸建立配件图例集合Tp，获得图纸中各配件的位置信息集合Tx；BIM参数获取模块，用于建立BIM模型配件类型名称集合Mp；计算模块，用于根据配件图例集合Tp、位置信息集合Tx和配件类型名称集合Mp计算图纸和BIM的一致性；显示模块，用于输出一致性报告。
优选地，所述***还包括：所述配件图例集合Tp＝{tpi}，每个元素tpi包括配件图例图形tci，配件类型名称tni，即Tp＝{tpi}＝{tci，tni}；所述配件位置信息集合Tx＝{txi}，每个元素txi包括匹配的配件类型名称tni，所述楼层fi，图纸中配件图例中心点的横坐标xi，图纸中配件图例中心点的纵坐标yi，即Tx＝＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi}；所述BIM模型配件类型名称集合Mp＝{mpi}，每个元素mpi包括配件类型名称mcj，idj是配件id，配件cxj，配件cyj，即Mp＝{mpi}＝{mcj，idj，cxj，cyj，fj}。
优选地，所述计算模块还用于：针对Tp中各个元素tni，采用基于词向量的余弦相似度方法，在Mp中匹配最相似的mcj，存入Tp＝{tci，tni,mcj}；设置最大允许误差D；逐步遍历Tx中每个元素txj＝{tni，xi，yi，fi}，从Tp中计算tni对应的mcj，存入txj＝{tni，xi，yi，fi，mcj}；将集合Mp按照配件类型mc和楼层f进行分组，得到分组后的集合{Mpk}，集合{Mpk}中共有k个组，每个组有i个元素，第k组记为Mpk＝{mpi}；遍历{Mpk}中各个元mpi，根据横坐标xi和纵坐标yi计算Mpk与txj距离
Figure BDA0002579598190000031
其中txj的mci与mpi中的mci需要相同；取距离di最小且di<D的元素mpk,存入Tx＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi，mcj，mpk，di}中。
优选地，所述显示模块还用于：输出所述Tx中所有元素信息和所述Mp中所有元素信息，展示图纸中所有配件在BIM匹配的元素，以及BIM中存在而图纸中不存在的配件信息。
根据本发明的上述方案，可以自动对比BIM和图纸中各个配件的一致性，完成模型审核工作，提高BIM审核效率，还可以减少人工BIM工作，促进BIM应用，且准确度高、速度快。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明的***示意图。
图3为本发明的另一方法流程图。
图4为工程图纸中配件图例。
图5为工程图纸配件信息表示意图。
图6为BIM模型示意图。
图7为BIM与图纸一致报告数据表。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
工程图纸一般由设计师根据《房屋建筑统一制图规范》GB/T 50001-2017，《暖通空调制图规范》GB/T 50114-2010，《给排水制图标准》GB/T 50106-2010等各专业制图标准创建。根据规范要求，图纸中应当包含的基本要素至少包含重要构件列表、各类配件的图例说明表等，在图纸上所绘制的配件应当能与配件图例说明表的一条数据对应，所绘制的重要构件的文字标注应当与重要构件表中的一条数据对应。数量庞大重复使用到的构件称为配件，图纸中应包含各类配件的图例说明表，如图4所示，并在各楼层平面图中用图例标记各个配件在平面的空间位置，如图5所示；建筑的门窗，结构的梁柱，机电的设备等数量较少而更具功能性的构件是建筑的重要组成元素，称为重要构件。图纸中应包含重要构件的信息表，并在图纸中用包含文字的符号将构件标记出。
一些方案中，BIM与图纸一致性审查主要由工程师手动进行，一般根据图纸检查BIM中对应区域配件的类型、所属楼层和平面位置等信息是否一致。建筑中配件包括各机电***的开关、阀门、仪表和末端设备等，是建筑的重要组成元素，是审核的重点。
根据BIM建模规范，BIM中配件类型应该具有与图纸中类型一致，并在图纸标记的位置放置相应类型的BIM元素；因此可以通过对比图纸和模型中同类型配件的位置信息，审核模型与图纸的一致性。但电子工程图纸中内容较多，如何从海量图元中找到对应的图例，识别为图例是个难点问题。并且BIM建模时，输入的配件类型名称与图纸中的配件名称也可能有变差，因此如何通过文本相识度分析等方式建立BIM和图纸中同个类型配件的关联。另外，图纸中标记的配件位置在实际建模时会根据施工要求进行微调，因此图纸和模型中对应配件的位置也不完全一致。因此，图纸和模型中配件一致性匹配的方法较大难度，尚未见相关文献记载。
本发明是一种BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核方法和***，主要技术包括参数获取，参数计算，一致性审查过程。
首先结合图1说明本发明的流程。如图1所示，提供一种BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核方法，包括：步骤101，根据图纸建立配件图例集合Tp，获得图纸中各配件的位置信息集合Tx；步骤102，建立BIM模型配件类型名称集合Mp；步骤103，根据所述Tp、Tx和Mp计算图纸和BIM的一致性；步骤104，输出一致性报告。
接下来，结合图2说明本发明的***图，并描述如下：
图纸参数获取模块，根据图纸建立配件图例集合Tp，获得图纸中各配件的位置信息集合Tx；BIM参数获取模块，用于建立BIM模型配件类型名称集合Mp；计算模块，用于根据所述Tp、Tx和Mp计算图纸和BIM的一致性；显示模块，用于输出一致性报告。
下面结合图3中描述的算法流程说明本发明的另一方法流程图，并描述如下：
步骤1：针对一个建筑，图纸中应包含配件图例表，根据图纸建立配件图例表Tp＝{tpi}，每个元素tpi包括配件图例图形tci，配件类型名称tni，即tpi＝{tci、tni}；如图4所示，tp1＝{图例4.1，调节蝶阀}，tp2＝{图例4.2，定量风阀}，tp3＝{图例4.3，电动双位调节阀}，tp4＝{图例4.4，电动多位调节阀}；
步骤2：应用工程图矢量化图形识别算法，在平面图中根据步骤1中的Tp表的配件图例识别其中各个配件txi，并获得各配件的位置信息，记录为Tx＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi，},tni是匹配所得的配件类型名称，fi是所属楼层，xi为图纸中配件图例中心点的横坐标，yi为中心点纵坐标；如图5所示，tx1＝{调节蝶阀，100，100，1F}，tx2＝{调节蝶阀，270，100，1F}，tx3＝{调节蝶阀，65，500，1F}，tx4＝{调节蝶阀，265，400，1F}；
步骤3：根据BIM模型建立模型中配件类型名称列表Mp＝{mpi}＝{mcj，idj，cxj，cyj，fj}，其中mcj是模型中的配件类型名称，idj是配件id，cxj是模型中配件x坐标位置，cyj是模型中配件y坐标位置,fj是所属楼层；模型中配件类型名称集合Mc＝{mcj}；如图5所示，mp1＝{水阀蝶阀，sfdf272，110，115，1F}，mp2＝{水阀蝶阀，sfdf273，290，90，1F}，mp3＝{水阀蝶阀，sfdf274，60，515，1F}，mp4＝{水阀蝶阀，sfdf275，270，410，1F}；
步骤4：根据配件类型名称、楼层和坐标信息计算Tx中各个元素匹配的Mp中元素，分析图纸和BIM的一致性，包括以下步骤：
步骤4.1针对Tp中各个元tni，采用基于词向量的余弦相似度方法，在Mp中匹配最相似的mcj，存入Tp＝{tci，tni,mcj}；如图2所示，tp1＝{图例4.1，调节蝶阀，水阀蝶阀}。
步骤4.2设置最大允许误差D；优选设置D＝100mm；
步骤4.3针对Tx中各个元txj＝{tni，xi，yi，fi，}，采用基于词向量的余弦相似度方法，在Mp中匹配与tni最相似的mcj，存入Tx＝{tni，xi，yi，fi，mcj}；如图5所示，对于tx1＝{调节蝶阀，100，100，1F，水阀蝶阀}。
步骤4.4从Mp中提取配件类型为mcj和楼层为fi的元素，加入集合Mpk＝{mpi}；如图3所示，Mpk＝{mp1，mp2，mp3，mp4}＝{{水阀蝶阀，sfdf272，110，115，1F}，{水阀蝶阀，sfdf273，290，90，1F}，{水阀蝶阀，sfdf274，60，515，1F}，{水阀蝶阀，sfdf273，270，410，1F}}
步骤4.5遍历Mpk中各个元mpi，遍历Tx中各个元txj，根据横坐标和纵坐标从Mpk计算与txj距离
Figure BDA0002579598190000061
步骤4.6取距离di最小且di<D的元素mpk,存入Tx＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi，mcj，mpk，di}；对于tp1和tx1，距离最小的是与mp1之间的距离，记为d1＝18<D＝100；d2＝190,d3＝416,d4＝353均不满足要求。
步骤4.7继续其他构件的匹配，并将mp1标记为已匹配状态，mp1将不再参与后续的匹配。
步骤5：输出BIM与图纸一致报告，包括输出Tx中所有元素信息和Mp中所有元素信息，展示图纸中所有配件在BIM匹配的元素，以及BIM中存在而图纸中不存在的配件信息。如图7所示，tp1对应的BIM元素是mp1差异为18mm，符合要求；tp2对应的BIM元素是mp2差异为68mm，符合情况较差；tp3最近的BIM元素是mp3差异为15mm，符合要求；tp4对应的BIM元素是mp4差异为11mm，符合要求。
本发明中自动对比分析工程图纸和BIM中配件的位置、类型等信息的一致性，并可在短时间输出每个配件与工程图纸的对比结果，帮助审查人员快速定位重要设备在模型和图纸上的匹配问题。经实践发现，本发明可在完成模型审核工作的同时，提高BIM模型一致性审核效率。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种BIM与图纸中配件信息一致性的自动审核方法，其特征在于，包括：
步骤101，根据图纸建立配件图例集合Tp，获得图纸中各配件的位置信息集合Tx；
步骤102，建立BIM模型配件类型集合Mp；
步骤103，图模一致性匹配计算：根据所述配件图例集合Tp、位置信息集合Tx和配件类型名称集合Mp计算图纸和BIM的一致性；
步骤104，输出一致性报告。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述配件图例集合＝{配件图例元素}，每个元素tpi包括配件图例图形tci、配件类型名称tni，即Tp＝{tpi}＝{tci，tni}；
和/或，
所述配件位置信息集合Tx＝{txi}，每个元素txi包括配件类型名称tni，所处楼层fi，图纸中配件图例中心点的横坐标xi，图纸中配件图例中心点的纵坐标yi，即Tx＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi}；
和/或，
所述BIM模型配件类型名称集合Mp＝{mpi}，每个元素mpi包括模型中的配件类型名称mcj，配件id即idj，配件模型中心点x坐标cxj，配件模型中心点y坐标cyj，配件模型所处楼层fj，即Mp＝{mpi}＝{mcj，idj，cxj，cyj，fj}。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤103中的根据所述Tp、Tx和Mp计算图纸和BIM的一致性，具体为：
针对Tp中各个元素tni，采用基于词向量的余弦相似度方法，在Mp中匹配最相似的mcj，存入Tp＝{tci，tni,mcj}；
设置最大允许误差D；
逐步遍历Tx中每个元素txj＝{tni，xi，yi，fi}，从Tp中计算tni对应的mcj，存入txj＝{tni，xi，yi，fi，mcj}；
将集合Mp按照配件类型mc和楼层f进行分组，得到分组后的集合{Mpk}，集合{Mpk}中共有k个组，每个组有i个元素，第k组记为Mpk＝{mpi}；
遍历{Mpk}中各个元mpi，根据横坐标xi和纵坐标yi计算Mpk与txj距离
Figure FDA0002579598180000021
其中txj的mci与mpi中的mci需要相同；
取距离di最小且di<D的元素mpk,存入Tx＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi，mcj，mpk，di}中。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤104中的所述输出一致性报告，具体为：
输出所述Tx中所有元素信息和所述Mp中所有元素信息，展示图纸中所有配件在BIM匹配的元素，以及BIM中存在而图纸中不存在的配件信息。
5.一种BIM与图纸中重要构件信息一致性的自动审核***，其特征在于，包括：
图纸参数获取模块，根据图纸建立配件图例集合Tp，获得图纸中各配件的位置信息集合Tx；
BIM参数获取模块，用于建立BIM模型配件类型名称集合Mp；
计算模块，用于根据所述配件图例集合Tp、位置信息集合Tx和配件类型名称集合Mp计算图纸和BIM的一致性；
显示模块，用于输出一致性报告。
6.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述***还包括：
所述配件图例集合Tp＝{tpi}，每个元素tpi包括配件图例图形tci，配件类型名称tni，即Tp＝{tpi}＝{tci，tni}；
所述配件位置信息集合Tx＝{txi}，每个元素txi包括匹配的配件类型名称tni，所述楼层fi，图纸中配件图例中心点的横坐标xi，图纸中配件图例中心点的纵坐标yi，即Tx＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi}；
所述BIM模型配件类型名称集合Mp＝{mpi}，每个元素mpi包括配件类型名称mcj，idj是配件id，配件cxj，配件cyj，即Mp＝{mpi}＝{mcj，idj，cxj，cyj，fj}。
7.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述计算模块还用于：
针对Tp中各个元素tni，采用基于词向量的余弦相似度方法，在Mp中匹配最相似的mcj，存入Tp＝{tci，tni,mcj}；
设置最大允许误差D；
逐步遍历Tx中每个元素txj＝{tni，xi，yi，fi}，从Tp中计算tni对应的mcj，存入txj＝{tni，xi，yi，fi，mcj}；
将集合Mp按照配件类型mc和楼层f进行分组，得到分组后的集合{Mpk}，集合{Mpk}中共有k个组，每个组有i个元素，第k组记为Mpk＝{mpi}；
遍历{Mpk}中各个元mpi，根据横坐标xi和纵坐标yi计算Mpk与txj距离
Figure FDA0002579598180000031
其中txj的mci与mpi中的mci需要相同；
取距离di最小且di<D的元素mpk,存入Tx＝{txi}＝{tni，xi，yi，fi，mcj，mpk，di}中。
8.如权利要求6所述的***，其特征在于，所述显示模块还用于：
输出所述Tx中所有元素信息和所述Mp中所有元素信息，展示图纸中所有配件在BIM匹配的元素，以及BIM中存在而图纸中不存在的配件信息。
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