基于BIM的监测信息IFC表达与集成方法研究

摘要

建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）具有强大的可视化和信息集成能力，以 BIM为监测信息可视化和集成管理平台，能够降低监测信息理解和管理的难度，从而提高监测系统的性能和效率。因此，本文将BIM引入结构健康监测，结合工业基础类（Industry Foundation Classes，简称IFC）标准，提出基于BIM的监测信息IFC表达与集成方法。
　　研究基于IFC的监测信息表达与集成方法，建立监测信息模型，确定集成到BIM的监测数据成员及类型。对 IFC标准进行扩展，建立基于IFC的结构健康监测信息模型。建立监测信息模型与IFC信息模型的映射，实现基于IFC的监测信息表达。运用C＃语言开发 IFC文件读写程序，通过IFC文件解析、监测数据提取和IFC文件生成，实现监测数据自动批量集成到IFC文件。通过实验验证监测信息IFC表达方法和集成程序的可用性。
　　研究基于Revit的监测信息可视化方法，以BIM核心建模软件Revit为平台，运用C＃编程语言，开发基于Revit的监测信息可视化程序，实现监测信息与Revit模型的交互。通过自动监测、测点查找、信息查询、文件导出和附加功能五个模块，实现自动预警、数据图形显示、实时漫游、数据分析及数据共享等功能。进行四层钢框架加速度和位移监测信息可视化实验，验证该方法的有效性和实用性。
　　研究基于数据库的监测信息集成管理方法。针对海量监测信息管理问题，运用新奥尔良数据库设计方法，设计SQL Server监测数据库。运用Revit API和C＃语言，开发基于Revit的监测信息管理系统，实现自动创建监测数据库及监测数据自动导入。通过监测数据管理模块、文档资料管理模块和数据库后台管理模块，实现监测信息和文档的可视化集成管理。
　　以珠海歌剧院小贝壳监测项目为例，运用基于IFC的监测信息表达方法，建立传感器 Revit模型并设置 IFC参数，实现监测信息的IFC表达和集成。运用基于Revit的监测信息可视化和管理程序，实现自动预警、数据图形显示、数据分析和数据管理，验证本文提出方法在工程中的可行性和实用性。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.2 国内外相关研究现状及分析

1.3 本文主要研究内容

第2章 基于IFC的监测信息表达与集成

2.1 引言

2.2 结构健康监测信息模型

2.3 基于IFC的监测信息表达与扩展

2.4 基于IFC文件的监测信息集成

2.5 实验验证

2.6 本章小结

第3章 基于Revit的监测信息可视化

3.1 引言

3.2 开发环境和流程

3.3 界面和功能划分

3.4 各模块功能实现

3.5 实验验证

3.6 本章小结

第4章 基于数据库的监测信息集成管理

4.1 引言

4.2 管理思路

4.3 数据库的设计与实现

4.4 监测数据管理

4.5 监测文档管理

4.6 数据库后台管理

4.7 本章小结

第5章 珠海歌剧院小贝壳监测项目应用

5.1 引言

5.2 工程概况

5.3 运行效果

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢