基于BIM的橋梁健康監(jiān)測云平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

發(fā)布時(shí)間：2020-10-23 10:18

　　目前,中國已是世界第一橋梁大國,中國路橋的發(fā)展已經(jīng)到了建設(shè)與養(yǎng)護(hù)并重的階段。如何對已有的橋梁進(jìn)行保護(hù)、延長其使用壽命是目前熱點(diǎn)研究課題之一。從最早的人工檢查到如今的自動(dòng)化設(shè)備檢查,從本地巡檢到遠(yuǎn)程監(jiān)控,結(jié)合日益發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)逐漸向云平臺(tái)靠攏。而現(xiàn)有的監(jiān)測系統(tǒng)大多在圖形交互界面趨于平面化,相較于3D展示不夠直觀,尤其在監(jiān)測點(diǎn)位展示方面較為嚴(yán)重。結(jié)合建筑信息化模型(Building Information Modeling,BIM)技術(shù)的三維優(yōu)勢,本文提出基于BIM的橋梁健康監(jiān)測云平臺(tái)系統(tǒng),主要工作包括:(1)設(shè)計(jì)了基于BIM的橋梁健康監(jiān)測云平臺(tái)系統(tǒng)。對其發(fā)展歷程、應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行研究,結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范擬定監(jiān)測內(nèi)容和報(bào)警閾值。提出傳感器+采集儀+無線通訊模塊+云存儲(chǔ)+Web端(BIM模型+數(shù)據(jù)可視化)的框架,驗(yàn)證BIM技術(shù)進(jìn)入橋梁健康監(jiān)測領(lǐng)域的可行性,打通技術(shù)鏈路,對橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展進(jìn)行探索。(2)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),選取傳感器+采集儀+無線通訊模塊的硬件鏈路,針對野外工況下的數(shù)據(jù)采集工作,本文采用更為穩(wěn)定的通信協(xié)議MODBUS-RTU和4G無線通訊網(wǎng)絡(luò),擺脫對有線網(wǎng)絡(luò)的依賴。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì),本系統(tǒng)采用Java EE開發(fā),PC端和移動(dòng)端均選取B/S架構(gòu),前端頁面采用HTML5+CSS3+JavaScript語言編程,以WebGL加載BIM模型,服務(wù)端采用Java語言編程,使用MySQL進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。(3)將BIM模型進(jìn)行輕量化處理。由于原始BIM模型體量巨大,難以脫離繪制軟件單獨(dú)使用,本系統(tǒng)通過輕量化引擎將BIM模型去除冗余的點(diǎn)面,將模型縮小數(shù)倍,再結(jié)合HTML5中的WebGL技術(shù),使得BIM模型得以在Web系統(tǒng)中進(jìn)行展示。通過軟硬件聯(lián)合調(diào)試,可以實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳、超值報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)查詢、發(fā)送報(bào)警郵件等功能。將本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行對比,體現(xiàn)了橋梁運(yùn)維過程中監(jiān)測系統(tǒng)與BIM技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U446
【部分圖文】：