CN113656402A - 基于bim的工程项目全生命周期数据记录和存储方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，包括以下：步骤110：在BIM平台创建BIM构件，并生成唯一性ID作为其全生命周期的代号，将所述BIM构件存入BIM构件数据库；步骤120：根据BIM构件的构件类型和工程管理需要，定义其属性值并设置属性初值作为属性数据；步骤130：实时监控工程推进过程中所述BIM构件的各属性值变化数据，并将所述变化数据链接到前一条变化数据记录存储至属性值数据库，形成数据链；步骤140：获取在工程推进过程中产生的各类报告和文件，将其数据来源均关联至所述BIM构件，并从所述BIM构件中读取所需属性数据。本发明能够有效实现工程项目的全过程精细化管理，提高工程项目管理效率和信息化水平。

Description

基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法及装置

技术领域

本发明涉及工程建设技术领域，尤其涉及基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法及装置。

背景技术

近年来，BIM的概念越来越深入人心，凡工程必提BIM，必提模型和信息，随着国家对BIM技术的重视，BIM的国家标准的逐步发布和对国有资金投资的项目推荐甚至强制要求应用BIM技术，催生了基于BIM技术的工程管理信息化需求，特别是随着全过程工程咨询工作的推进和CIM城市信息模型的管理工作需求，对从规划设计到施工运营的工程全生命周期的数字化管理，迫切要求实现基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法。

现有基于BIM的项目数据管理存在几个主要缺陷: 一是总是将信息附加到三维模型，而忽略了模型自身也是一种信息即外观形状信息，也会随着时间和功能改变而变化;二是总是依赖于整体模型版本的变更对比，而对于两个版本之间的个体构件信息的变化则不加处理，无法满足全生命周期数据变化可继承、可追溯的管理需求;三是数据重复严重，由于采用了整体模型版本，单个版本中任意一个个体的小变化均导致整体版本的升级，基于上一版本的所有信息均需要重新链接到新的整体版本，白白消耗大量的人力物力。

以一幢大楼建筑物为例，当前的做法是以整幢大楼的BIM模型作为一个整体管理，或是细拆分一下，以大楼的楼层或楼层中的某一个区域作为一个整体管理。如果仅有其中一个门有变化，比如由木门变为玻璃门，则使用下述方式处理: 首先变化前后均以整幢大楼所有构件模型(即使未有任何改变)作为一个整体作为版本进行保存管理，其次是如果在门变化过程中有个中间过程是变为铁门，则这一变化不会反映到最终的结果中，再次是新的玻璃门版本模型保存后，基于原来木门版本模型的其他信息，如进度、造价、施工等信息均需要重新连接到新玻璃门版本。

发明内容

本发明的目的是为了至少解决现有技术的不足之一，提供基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

具体的，提出基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，包括以下：

步骤110：在BIM平台创建BIM构件，并生成唯一性ID作为其全生命周期的代号，将所述BIM构件存入BIM构件数据库；

步骤120：根据BIM构件的构件类型和工程管理需要，定义其属性值并设置属性初值作为属性数据，所述属性值包括基本属性集、模型属性集以及工程管理需要的规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维数据的属性集，将所述属性值的属性初值存储至属性值数据库；

步骤130：实时监控工程推进过程中所述BIM构件的各属性值变化数据，并将所述变化数据链接到前一条变化数据记录存储至属性值数据库，形成数据链；

步骤140：获取在工程推进过程中产生的各类报告和文件，将其数据来源均关联至所述BIM构件，并从所述BIM构件中读取所需属性数据。

进一步，所述方法还包括，

将所述BIM构件数据库以及属性值数据库作为BIM数据库，并将所述BIM数据库的数据与其他任意BIM应用平台的数据以双向同步的方式进行交互，并将所述BIM数据库的数据以分布式存储以及分布式访问的方式保存读取。

进一步，所述步骤110具体包括以下，

所述BIM构件具体包括墙、梁、板、门、窗、设备部件、管道附件中的任意一种，所述唯一性ID采用全局唯一标识符GUID的方式，保证唯一性，并且在创建的所述BIM构件在过程中被删除或更换的话，对所述BIM构件进行对应标记，且不删减以及更换之前已经存在的过程数据。

进一步，所述步骤120具体包括以下，

根据BIM构件的空间位置、构件类型，定义其基本属性集，包括名称、所属建筑、所属楼层、构件类型、创建时间、创建人，并存储以上数据的初始值到属性值数据库；根据其模型特性，定义模型属性集，包括空间定位、外观形状、构成材料、重量，并存储其初始值到属性值数据库；根据工程管理需要，定义规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维属性集，并存储其初始值到属性值数据库；上述的所有初始值若无数据则进行空置处理，各属性也在根据需要进行删减时，只进行标记为已删减，不改变其已存储的过程数据。

进一步，所述步骤130具体包括以下，

将各属性的属性值随着过程推进而产生的过程变化数据即时存储到属性值数据库，并记录其更改ID、更改人、更改时间、更改原因以及属性的模型变化值，同时指向前一条该属性的属性值更改记录，形成数据链。

进一步，在BIM平台的相关数据移交给下一阶段应用时采用数据库同步进行数据流转。

本发明还提出基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储装置，包括，

BIM构件创建模块，用于在BIM平台创建BIM构件，并生成唯一性ID作为其全生命周期的代号，将所述BIM构件存入BIM构件数据库；

属性定义模块，用于根据BIM构件的构件类型和工程管理需要，定义其属性值并设置属性初值作为属性数据，所述属性值包括基本属性集、模型属性集以及工程管理需要的规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维数据的属性集，将所述属性值的属性初值存储至属性值数据库；

数据更新模块，用于实时监控工程推进过程中所述BIM构件的各属性值变化数据，并将所述变化数据链接到前一条变化数据记录存储至属性值数据库，形成数据链；

数据读取模块，用于获取在工程推进过程中产生的各类报告和文件，将其数据来源均关联至所述BIM构件，并从所述BIM构件中读取所需属性数据。

本发明的有益效果为：

本发明通过采用本基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，能够实现对工程项目的全过程、全生命周期产生的过程数据进行记录，并将数据记录粒度精细到BIM构件，使每一个BIM构件的属性变化数据形成数据链，形成工程项目全生命周期数据库，有效实现工程项目的全过程精细化管理，提高工程项目管理效率和信息化水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实例中的技术方案，下面将对实例描述中所使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1所示为本发明基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法的流程图；

图2所示为本发明基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储装置的结构原理图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。

参照图1，实施例1，本发明提出基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，包括以下：

步骤110：在BIM平台创建BIM构件，并生成唯一性ID作为其全生命周期的代号，将所述BIM构件存入BIM构件数据库；

步骤120：根据BIM构件的构件类型和工程管理需要，定义其属性值并设置属性初值作为属性数据，所述属性值包括基本属性集、模型属性集以及工程管理需要的规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维数据的属性集，将所述属性值的属性初值存储至属性值数据库；

步骤130：实时监控工程推进过程中所述BIM构件的各属性值变化数据，并将所述变化数据链接到前一条变化数据记录存储至属性值数据库，形成数据链；

步骤140：获取在工程推进过程中产生的各类报告和文件，将其数据来源均关联至所述BIM构件，并从所述BIM构件中读取所需属性数据。

作为本发明的优选实施方式，所述方法还包括，

将所述BIM构件数据库以及属性值数据库作为BIM数据库，并将所述BIM数据库的数据与其他任意BIM应用平台的数据以双向同步的方式进行交互，并将所述BIM数据库的数据以分布式存储以及分布式访问的方式保存读取。

作为本发明的优选实施方式，所述步骤110具体包括以下，

所述BIM构件具体包括墙、梁、板、门、窗、设备部件、管道附件中的任意一种，所述唯一性ID采用全局唯一标识符GUID的方式，保证唯一性，并且在创建的所述BIM构件在过程中被删除或更换的话，对所述BIM构件进行对应标记，且不删减以及更换之前已经存在的过程数据。

作为本发明的优选实施方式，所述步骤120具体包括以下，

根据BIM构件的空间位置、构件类型，定义其基本属性集，包括名称、所属建筑、所属楼层、构件类型、创建时间、创建人，并存储以上数据的初始值到属性值数据库；根据其模型特性，定义模型属性集，包括空间定位、外观形状、构成材料、重量，并存储其初始值到属性值数据库；根据工程管理需要，定义规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维属性集，并存储其初始值到属性值数据库；上述的所有初始值若无数据则进行空置处理，各属性也在根据需要进行删减时，只进行标记为已删减，不改变其已存储的过程数据。

作为本发明的优选实施方式，所述步骤130具体包括以下，

将各属性的属性值随着过程推进而产生的过程变化数据即时存储到属性值数据库，并记录其更改ID、更改人、更改时间、更改原因以及属性的模型变化值，同时指向前一条该属性的属性值更改记录，形成数据链。

综合以上优选方案，本方法的具体实施方式如下：

第一步，在BIM平台上创建一个墙、梁、板、门、窗、设备部件、管道附件等BIM构件，并生成一个唯一性ID，作为其全生命周期的代号，并将其存储到BIM构件数据库中。唯一性ID采用全局唯一标识符（GUID)的方式，保证唯一性。BIM构件如在过程中删除或更换，进行相关标记，但不删减和更换之前已有过程数据。

第二步，根据BIM构件的空间位置、构件类型等，定义其基本属性集，包括名称、所属建筑、所属楼层、构件类型、创建时间、创建人等，并存储其初始值到属性值数据库; 根据其模型特性，定义模型属性集，包括空间定位、外观形状、构成材料、重量等，并存储其初始值到属性值数据库;根据工程管理需要，定义规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维等属性集，并存储其初始值到属性值数据库。上述的初始值可以为空，其他属性也可根据需要随时按此步骤增加定义和存储。各属性也可根据需要进行删减，但只是标记为已删减，并不真正其已存储的过程数据。

第三步，根据工程管理需要，将各属性的属性值随着过程推进而产生的过程变化数据即时存储到属性值数据库，并记录其更改ID、更改人、更改时间、更改原因等，并同时指向前一条该属性的属性值更改记录，形成数据链。上述的属性值既可是形状变化、位置变化等模型变化值，也可以是工程量、施工进度、维修记录等变化值。属性值的变化采用新增记录的方式而不是覆盖现有记录，并按需增加数据变更审核流程，充分保证数据的安全性、可靠性和准确性。

第四步，根据工程管理需要，将过程各项报告的数据来源关联到BIM构件，如施工进度可关联多个BIM构件，其自身的计划开始时间、计划完成时间可自由设置，但其实际开始时间、实际完成时间、即时进度则可从BIM构件的属性值中获取。

第五步，BIM数据库中的数据值可即时与BIM平台双向同步和交互，保证数据的唯一性和一致性，任何BIM应用的数据更改均即时协同同步，记录BIM构件的全流程过程信息数据。BIM数据库使用分布式存储和分布式访问，实现数据高可用、高性能、高扩展、高稳定、高安全的数据应用服务。

第六步，阶段完成需将工程项目数据移交到下一阶段使用，可即时将数据库进行同步，使数据流转更案例，更便捷。

通过以上方式进行BIM的全生命周期工程数据的记录能够具备如下优势：

一是采用最细粒度的数据载体，改变当前使用整体模型版本的做法，将数据载体细化到最小粒度的BIM模型的单个构件，并以BIM构件的唯一性ID进行抽象化，将构件的名称、三维外观形状以及其他所有过程信息等通通作为属性挂接到抽象的BIM构件上。

二是使用基于数据库的存储方式，改变当前BIM模型数据使用文档进行存储的方式，每个BIM构件存储为数据库里构件数据表的一条记录，BIM构件的每一个属性也使用唯一性ID并存储到数据库里的属性数据表中，属性的定义可以形成属性集合的方式，将构件的规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维等过程信息形成属性集合，全面记录BIM构件的全生命周期的所有信息。

三是记录数据的所有历史变化过程，记录每一个BIM构件的每一个属性从创建开始以来的所有属性值变化并存储到数据库里的属性值数据表中，充分记录BIM构件每一个属性的全生命周期数据变化。

四是工程建设过程中的所有报告、文件的数据来源均要与构件和构件的属性相关连，构件和构件属性的变化过程直接在报告成果上反映出来。

五是通过定义虚拟节点的方式组织BIM构件形成多层结构，如通过定义建筑、楼层、专业等三个层级结构，可将该建筑的所有构件集合成一个目录树上，加强数据的结构性和加快数据的访问速度。

六是使用分布式存储方式，全生命周期的工程项目数据量十分巨大，如使用传统存储有可能无法满足数据应用要求，通过使用分布式存储，实现高可用、高性能、高扩展、高稳定、高安全的数据应用服务。

参照图2，本发明还提出基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储装置，包括，

BIM构件创建模块，用于在BIM平台创建BIM构件，并生成唯一性ID作为其全生命周期的代号，将所述BIM构件存入BIM构件数据库；

属性定义模块，用于根据BIM构件的构件类型和工程管理需要，定义其属性值并设置属性初值作为属性数据，所述属性值包括基本属性集、模型属性集以及工程管理需要的规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维数据的属性集，将所述属性值的属性初值存储至属性值数据库；

数据更新模块，用于实时监控工程推进过程中所述BIM构件的各属性值变化数据，并将所述变化数据链接到前一条变化数据记录存储至属性值数据库，形成数据链；

数据读取模块，用于获取在工程推进过程中产生的各类报告和文件，将其数据来源均关联至所述BIM构件，并从所述BIM构件中读取所需属性数据。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例中的方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储的介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (7)

1.基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，其特征在于，包括以下：

步骤110：在BIM平台创建BIM构件，并生成唯一性ID作为其全生命周期的代号，将所述BIM构件存入BIM构件数据库；

步骤120：根据BIM构件的构件类型和工程管理需要，定义其属性值并设置属性初值作为属性数据，所述属性值包括基本属性集、模型属性集以及工程管理需要的规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维数据的属性集，将所述属性值的属性初值存储至属性值数据库；

步骤130：实时监控工程推进过程中所述BIM构件的各属性值变化数据，并将所述变化数据链接到前一条变化数据记录存储至属性值数据库，形成数据链；

步骤140：获取在工程推进过程中产生的各类报告和文件，将其数据来源均关联至所述BIM构件，并从所述BIM构件中读取所需属性数据。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，其特征在于，所述方法还包括，

将所述BIM构件数据库以及属性值数据库作为BIM数据库，并将所述BIM数据库的数据与其他任意BIM应用平台的数据以双向同步的方式进行交互，并将所述BIM数据库的数据以分布式存储以及分布式访问的方式保存读取。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，其特征在于，所述步骤110具体包括以下，

所述BIM构件具体包括墙、梁、板、门、窗、设备部件、管道附件中的任意一种，所述唯一性ID采用全局唯一标识符GUID的方式，保证唯一性，并且在创建的所述BIM构件在过程中被删除或更换的话，对所述BIM构件进行对应标记，且不删减以及更换之前已经存在的过程数据。

4.根据权利要求1所述的基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，其特征在于，所述步骤120具体包括以下，

根据BIM构件的空间位置、构件类型，定义其基本属性集，包括名称、所属建筑、所属楼层、构件类型、创建时间、创建人，并存储以上数据的初始值到属性值数据库；根据其模型特性，定义模型属性集，包括空间定位、外观形状、构成材料、重量，并存储其初始值到属性值数据库；根据工程管理需要，定义规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维属性集，并存储其初始值到属性值数据库；上述的所有初始值若无数据则进行空置处理，各属性也在根据需要进行删减时，只进行标记为已删减，不改变其已存储的过程数据。

5.根据权利要求3所述的基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，其特征在于，所述步骤130具体包括以下，

将各属性的属性值随着过程推进而产生的过程变化数据即时存储到属性值数据库，并记录其更改ID、更改人、更改时间、更改原因以及属性的模型变化值，同时指向前一条该属性的属性值更改记录，形成数据链。

6.根据权利要求2所述的基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储方法，其特征在于，在BIM平台的相关数据移交给下一阶段应用时采用数据库同步进行数据流转。

7.基于BIM的工程项目全生命周期数据记录和存储装置，其特征在于，包括，

BIM构件创建模块，用于在BIM平台创建BIM构件，并生成唯一性ID作为其全生命周期的代号，将所述BIM构件存入BIM构件数据库；

属性定义模块，用于根据BIM构件的构件类型和工程管理需要，定义其属性值并设置属性初值作为属性数据，所述属性值包括基本属性集、模型属性集以及工程管理需要的规划、勘察、设计、招投标、施工、造价、运维数据的属性集，将所述属性值的属性初值存储至属性值数据库；

数据更新模块，用于实时监控工程推进过程中所述BIM构件的各属性值变化数据，并将所述变化数据链接到前一条变化数据记录存储至属性值数据库，形成数据链；

数据读取模块，用于获取在工程推进过程中产生的各类报告和文件，将其数据来源均关联至所述BIM构件，并从所述BIM构件中读取所需属性数据。

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