一种基于建筑信息模型技术的建筑设备管理系统

摘要

本发明公开了一种基于建筑信息模型技术的建筑设备管理系统，本发明涉及建筑设备管理技术领域，解决了现有技术中，不能够通过对区域进行合理分配，导致工程进度速度降低的技术问题，通过区域划分单元接收区域模型，并对区域模型合理规划大型设备安装位置，具将区域模型划分为若干个矩形区域，随后获取区域i的区域信息，并对区域i的区域信息进行分析，通过公式获取到区域的设备规划系数Xi获取大型设备的占地面积，并将占地面积按照从大到小的顺序进行排序，随后将设备分等级，并将分等级后的设备发送至设备管理平台；对区域进行合理分配，提高了设备的工作效率，降低了因设备位置安排不当，导致工程进度速度降低。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑设备管理技术领域，具体为一种基于建筑信息模型技术的建筑设备管理系统。

背景技术

建筑设备管理系统是实现建筑设备管理的各种功能集成的系统,传统的建筑设备管理系统集成平台在一定程度上已经无法满足现代化的要求，需要得到进一步的改进和优化。其目标主要是减少与设备管理相关的总费用，同时提高设备的综合效率，提高企业的生产率和组织机构的办事效率，对设备进行在线监测的同时实现高可靠性和高实时性。

但是在现有技术中，不能够通过对区域进行合理分配，导致工程进度速度降低，同时，不能够对区域中灯光位置进行规划，增加了灯光对工人的影响，导致工作效率降低，灯光污染增加。

发明内容

本发明的目的就在于提出一种基于建筑信息模型技术的建筑设备管理系统，通过区域划分单元接收区域模型，并对区域模型合理规划大型设备安装位置，具将区域模型划分为若干个矩形区域，随后获取区域i的区域信息，并对区域i的区域信息进行分析，通过公式获取到区域的设备规划系数Xi获取大型设备的占地面积，并将占地面积按照从大到小的顺序进行排序，随后将设备分等级，并将分等级后的设备发送至设备管理平台；对区域进行合理分配，提高了设备的工作效率，降低了因设备位置安排不当，导致工程进度速度降低；

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于建筑信息模型技术的建筑设备管理系统，包括设备管理平台、空间构建单元、区域划分单元、设备检测单元、灯光规划单元、注册登录单元以及数据库；

所述空间构建单元用于通过建筑信息模型技术构建三维图纸，具体构建过程如下：获取建筑设计的CAD图纸，通过检测CAD图纸构建建筑信息模型，同时通过CAD图纸获取到建筑组件信息，建筑组件信息为建筑物的周长与高度的乘积，并将钢筋按照数量加入建筑信息模型；将建筑信息模型中的图层进行删减，随后将删减后的建筑信息模型发送至设备管理平台；

所述设备管理平台接收到建筑信息模型后，将建筑信息模型分为建筑物模型和区域模型，建筑物模型为建筑信息模型中建筑物的三维建模图形，区域模型为建筑物模型之外的施工区域的三维建模图形，随后对建筑物模型和区域模型进行设备填充，设备填充表示将设备建模后加入建筑信息模型，将区域模型发送至区域划分单元；

所述区域划分单元用于接收区域模型，并对区域模型合理规划大型设备安装位置，所述灯光规划单元用于在区域模型中规划灯具的安装位置。

进一步地，所述注册登录单元用于管理人员和维护人员通过在线终端设备提交管理人员信息和维护人员信息进行注册，并将注册成功的管理人员信息和维护人员信息发送至数据库进行储存，管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码，维护人员信息包括维护人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码，在线终端设备为电脑、平板以及智能手机。

进一步地，所述区域划分单元用于接收区域模型，并对区域模型合理规划大型设备安装位置，具体规划过程如下：

步骤一、将区域模型划分为若干个矩形区域，并将矩形区域标记为i，i=1，2，......，n，n为正整数，随后获取区域i的区域信息，并对区域i的区域信息进行分析，区域信息为时长数据、人流数据以及空间数据，时长数据为区域i中工人工作的平均时长，人流数据为区域i中全天经过的工人总数量，空间数据为区域i中设备的占地面积与区域总面积的比值；

步骤二、获取到区域i中工人工作的平均时长，并将区域i中工人工作的平均时长标记为Si；

步骤三、获取到区域i中全天经过的工人总数量，并将区域i中全天经过的工人总数量标记为Ri；

步骤四、获取到区域i中设备的占地面积与区域总面积的比值，并将区域i中设备的占地面积与区域总面积的比值标记为Bi；

步骤五、通过公式

步骤六、将区域的设备规划系数Xi分别与L1和L2进行比较，L1和L2均为预设比例系数，L1＞L2：

若区域的设备规划系数Xi≥L1，生成一级区域信号，同时将区域标记为一级规划区域；

若L2＜区域的设备规划系数Xi＜L1，生成二级区域信号，同时将区域标记为二级规划区域；

若区域的设备规划系数Xi≤L2，生成三级区域信号，同时将区域标记为三级规划区域；

步骤七、获取大型设备的占地面积，并将占地面积按照从大到小的顺序进行排序，随后将排序中靠前30%的占地面积对应的大型设备标记为一级设备，将排序中居中40%的占地面积对应的大型设备标记为二级设备，将排序中靠后30%的占地面积对应的大型设备标记为三级设备，随后将一级设备、二级设备以及三级设备发送至设备管理平台；

所述设备管理平台接收到一级设备、二级设备以及三级设备后，将设备与对应等级的区域进行匹配，并将对应的等级设备和对应的区域标注在建筑信息模型中。

进一步地，所述灯光规划单元用于在区域模型中规划灯具的安装位置，灯具为夜间工作用LED灯，具体安装规划过程如下：

步骤SS1：获取到区域模型中的大型设备安装位置，随后获取大型设备的全天工作时间，并将大型设备的全天工作时间与工作时间阈值进行比较，若大型设备的全天工作时间≥工作时间阈值，则判定设备需要夜间工作，并标记为灯光预设点o，o=1，2，......，m，m为正整数；若大型设备的全天工作时间＜工作时间阈值，则判定设备不需要夜间工作，并标记为不需灯光点；

步骤SS2：获取大型设备对应的工作方向，并标记为工人工作方向，随后获取预设灯光点设置的灯光照射方向，并标记为光线朝向，若光线朝向与工人工作方向一致，则判定该光线朝向无影响，将该灯光预设点设置为筛选预设点，若光线朝向与工人工作方向相对，则判定该光线朝向有影响，将该灯光预设点设置为不符合预设点，并将不符合预设点发送至设备管理平台；

步骤SS3：获取到筛选预设点灯光的照射面积与大型设备对应的区域面积之比，并将灯光预设点灯光的照射面积与大型设备对应的区域面积之比标记为Bo；

步骤SS4：获取到筛选预设点的灯光在大型设备对应的区域面积以外的照射面积，并将筛选预设点的灯光在大型设备对应的区域面积以外的照射面积标记为So，同时获取到照射面积So内存在的工地周边用户数量，并将照射面积So内存在的工地周边用户数量标记为Lo；

步骤SS5：通过公式

步骤SS6：将筛选预设点的符合系数Xo与符合系数阈值进行比较：

若筛选预设点的符合系数Xo≥符合系数阈值，则判定该筛选预设点符合系数高，并将该筛选预设点标记为选中预设点，随后选中预设点发送至设备管理平台；

若筛选预设点的符合系数Xo＜符合系数阈值，则判定该筛选预设点符合系数低，并将该筛选预设点标记为未选中预设点，随后未选中预设点发送至设备管理平台；

所述设备管理平台接收到不符合预设点、选中预设点以及未选中预设点后，将不符合预设点、选中预设点以及未选中预设点添加至区域模型，并将区域模型中的不符合预设点与未选中预设点标记为禁止灯光安装点，同时将选中预设点标记为灯光安装点，随后将建筑物模型和区域模型发送至管理人员的在线终端设备，管理人员通过在线终端设备进行电子签名，并将电子签名后的建筑物模型和区域模型设置为施工建筑信息模型，随后工人按照施工建筑信息模型进行施工，同时生成设备检测信号并将设备检测信号发送至设备检测单元。

进一步地，所述设备检测单元用于接收设备检测信号同时分析设备工作信息，设备工作信息为时长数据、频率数据以及次数数据，时长数据为设备的全天工作时长与全天休息时长的比值，频率数据为设备白天工作频率与晚间工作频率之和，次数数据为设备在非正常环境下工作的次数，非正常环境为高温或者雨雪天气，将设备标记为u，u=1,2，......k，k为正整数，具体分析检测过程如下：

步骤L1：获取到设备的全天工作时长与全天休息时长的比值，并将设备的全天工作时长与全天休息时长的比值标记为Bk；

步骤L2：获取到设备白天工作频率与晚间工作频率之和，并将设备白天工作频率与晚间工作频率之和标记为Hk；

步骤L3：获取到设备在非正常环境下工作的次数，并将设备在非正常环境下工作的次数标记为Ck；

步骤L4：通过公式

步骤L5：将设备的检测系数Xk与检测系数阈值进行比较：

若设备的检测系数Xk≥检测系数阈值，则判定该设备正常，生成正常信号并将设备和正常信号发送至管理人员的手机终端；

若设备的检测系数Xk＜检测系数阈值，则判定该设备异常，生成异常信号并将设备和异常信号发送至维护人员的手机终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过区域划分单元接收区域模型，并对区域模型合理规划大型设备安装位置，具将区域模型划分为若干个矩形区域，随后获取区域i的区域信息，并对区域i的区域信息进行分析，通过公式获取到区域的设备规划系数Xi，将区域的设备规划系数Xi分别与L1和L2进行比较，若区域的设备规划系数Xi≥L1，生成一级区域信号，同时将区域标记为一级规划区域；若L2＜区域的设备规划系数Xi＜L1，生成二级区域信号，同时将区域标记为二级规划区域；若区域的设备规划系数Xi≤L2，生成三级区域信号，同时将区域标记为三级规划区域；获取大型设备的占地面积，并将占地面积按照从大到小的顺序进行排序，随后将排序中靠前30%的占地面积对应的大型设备标记为一级设备，将排序中居中40%的占地面积对应的大型设备标记为二级设备，将排序中靠后30%的占地面积对应的大型设备标记为三级设备，随后将一级设备、二级设备以及三级设备发送至设备管理平台；对区域进行合理分配，提高了设备的工作效率，降低了因设备位置安排不当，导致工程进度速度降低；

2、本发明中，通过光规划单元在区域模型中规划灯具的安装位置，获取到区域模型中的大型设备安装位置，随后获取大型设备的全天工作时间，获取到灯光预设点，获取筛选预设点，通过公式获取到筛选预设点的符合系数Xo，若筛选预设点的符合系数Xo≥符合系数阈值，则判定该筛选预设点符合系数高，并将该筛选预设点标记为选中预设点，随后选中预设点发送至设备管理平台；若筛选预设点的符合系数Xo＜符合系数阈值，则判定该筛选预设点符合系数低，并将该筛选预设点标记为未选中预设点，随后未选中预设点发送至设备管理平台；对区域中灯光位置进行规划，减少了灯光对工人的影响，提高了工作效率，同时，降低了灯光对附近居民的影响，降低了灯光污染。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种基于建筑信息模型技术的建筑设备管理系统，包括设备管理平台、空间构建单元、区域划分单元、设备检测单元、灯光规划单元、注册登录单元以及数据库；

注册登录单元用于管理人员和维护人员通过在线终端设备提交管理人员信息和维护人员信息进行注册，并将注册成功的管理人员信息和维护人员信息发送至数据库进行储存，管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码，维护人员信息包括维护人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码，在线终端设备为电脑、平板以及智能手机；

空间构建单元用于通过建筑信息模型技术构建三维图纸，具体构建过程如下：获取建筑设计的CAD图纸，通过检测CAD图纸构建建筑信息模型，同时通过CAD图纸获取到建筑组件信息，建筑组件信息为建筑物的周长与高度的乘积，并将钢筋按照数量加入建筑信息模型；将建筑信息模型中的图层进行删减，随后将删减后的建筑信息模型发送至设备管理平台；

设备管理平台接收到建筑信息模型后，将建筑信息模型分为建筑物模型和区域模型，建筑物模型为建筑信息模型中建筑物的三维建模图形，区域模型为建筑物模型之外的施工区域的三维建模图形，随后对建筑物模型和区域模型进行设备填充，设备填充表示将设备建模后加入建筑信息模型，将区域模型发送至区域划分单元；

区域划分单元用于接收区域模型，并对区域模型合理规划大型设备安装位置，具体规划过程如下：

步骤一、将区域模型划分为若干个矩形区域，并将矩形区域标记为i，i=1，2，......，n，n为正整数，随后获取区域i的区域信息，并对区域i的区域信息进行分析，区域信息为时长数据、人流数据以及空间数据，时长数据为区域i中工人工作的平均时长，人流数据为区域i中全天经过的工人总数量，空间数据为区域i中设备的占地面积与区域总面积的比值；

步骤二、获取到区域i中工人工作的平均时长，并将区域i中工人工作的平均时长标记为Si；

步骤三、获取到区域i中全天经过的工人总数量，并将区域i中全天经过的工人总数量标记为Ri；

步骤四、获取到区域i中设备的占地面积与区域总面积的比值，并将区域i中设备的占地面积与区域总面积的比值标记为Bi；

步骤五、通过公式

步骤六、将区域的设备规划系数Xi分别与L1和L2进行比较，L1和L2均为预设比例系数，L1＞L2：

若区域的设备规划系数Xi≥L1，生成一级区域信号，同时将区域标记为一级规划区域；

若L2＜区域的设备规划系数Xi＜L1，生成二级区域信号，同时将区域标记为二级规划区域；

若区域的设备规划系数Xi≤L2，生成三级区域信号，同时将区域标记为三级规划区域；

步骤七、获取大型设备的占地面积，并将占地面积按照从大到小的顺序进行排序，随后将排序中靠前30%的占地面积对应的大型设备标记为一级设备，将排序中居中40%的占地面积对应的大型设备标记为二级设备，将排序中靠后30%的占地面积对应的大型设备标记为三级设备，随后将一级设备、二级设备以及三级设备发送至设备管理平台；

设备管理平台接收到一级设备、二级设备以及三级设备后，将设备与对应等级的区域进行匹配，并将对应的等级设备和对应的区域标注在建筑信息模型中；

灯光规划单元用于在区域模型中规划灯具的安装位置，灯具为夜间工作用LED灯，具体安装规划过程如下：

步骤SS1：获取到区域模型中的大型设备安装位置，随后获取大型设备的全天工作时间，并将大型设备的全天工作时间与工作时间阈值进行比较，若大型设备的全天工作时间≥工作时间阈值，则判定设备需要夜间工作，并标记为灯光预设点o，o=1，2，......，m，m为正整数；若大型设备的全天工作时间＜工作时间阈值，则判定设备不需要夜间工作，并标记为不需灯光点；

步骤SS2：获取大型设备对应的工作方向，并标记为工人工作方向，随后获取预设灯光点设置的灯光照射方向，并标记为光线朝向，若光线朝向与工人工作方向一致，则判定该光线朝向无影响，将该灯光预设点设置为筛选预设点，若光线朝向与工人工作方向相对，则判定该光线朝向有影响，将该灯光预设点设置为不符合预设点，并将不符合预设点发送至设备管理平台；

步骤SS3：获取到筛选预设点灯光的照射面积与大型设备对应的区域面积之比，并将灯光预设点灯光的照射面积与大型设备对应的区域面积之比标记为Bo；

步骤SS4：获取到筛选预设点的灯光在大型设备对应的区域面积以外的照射面积，并将筛选预设点的灯光在大型设备对应的区域面积以外的照射面积标记为So，同时获取到照射面积So内存在的工地周边用户数量，并将照射面积So内存在的工地周边用户数量标记为Lo；

步骤SS5：通过公式

步骤SS6：将筛选预设点的符合系数Xo与符合系数阈值进行比较：

若筛选预设点的符合系数Xo≥符合系数阈值，则判定该筛选预设点符合系数高，并将该筛选预设点标记为选中预设点，随后选中预设点发送至设备管理平台；

若筛选预设点的符合系数Xo＜符合系数阈值，则判定该筛选预设点符合系数低，并将该筛选预设点标记为未选中预设点，随后未选中预设点发送至设备管理平台；

设备管理平台接收到不符合预设点、选中预设点以及未选中预设点后，将不符合预设点、选中预设点以及未选中预设点添加至区域模型，并将区域模型中的不符合预设点与未选中预设点标记为禁止灯光安装点，同时将选中预设点标记为灯光安装点，随后将建筑物模型和区域模型发送至管理人员的在线终端设备，管理人员通过在线终端设备进行电子签名，并将电子签名后的建筑物模型和区域模型设置为施工建筑信息模型，随后工人按照施工建筑信息模型进行施工，同时生成设备检测信号并将设备检测信号发送至设备检测单元；

设备检测单元用于接收设备检测信号同时分析设备工作信息，设备工作信息为时长数据、频率数据以及次数数据，时长数据为设备的全天工作时长与全天休息时长的比值，频率数据为设备白天工作频率与晚间工作频率之和，次数数据为设备在非正常环境下工作的次数，非正常环境为高温或者雨雪天气，将设备标记为u，u=1,2，......k，k为正整数，具体分析检测过程如下：

步骤L1：获取到设备的全天工作时长与全天休息时长的比值，并将设备的全天工作时长与全天休息时长的比值标记为Bk；

步骤L2：获取到设备白天工作频率与晚间工作频率之和，并将设备白天工作频率与晚间工作频率之和标记为Hk；

步骤L3：获取到设备在非正常环境下工作的次数，并将设备在非正常环境下工作的次数标记为Ck；

步骤L4：通过公式

步骤L5：将设备的检测系数Xk与检测系数阈值进行比较：

若设备的检测系数Xk≥检测系数阈值，则判定该设备正常，生成正常信号并将设备和正常信号发送至管理人员的手机终端；

若设备的检测系数Xk＜检测系数阈值，则判定该设备异常，生成异常信号并将设备和异常信号发送至维护人员的手机终端；

维护单元用于规划设备维修时间，并将合理安排备用设备，具体规划过程如下：获取异常设备的所在区域编号，并将异常设备按照设备对应的等级进行排序，随后将异常设备安装等级顺序进行维修，维修前获取异常设备的所在区域编号，并标记为维修区域，同时获取到维修区域周边存在同样设备的最近区域，并将该区域标记为备用区域，随后将备用区域的编号发送至管理人员的手机终端。

本发明工作原理：

一种基于建筑信息模型技术的建筑设备管理系统，在工作时，空间构建单元通过建筑信息模型技术构建三维图纸，获取建筑设计的CAD图纸，通过检测CAD图纸构建建筑信息模型，同时通过CAD图纸获取到建筑组件信息，建筑组件信息为建筑物的周长与高度的乘积，并将钢筋按照数量加入建筑信息模型；将建筑信息模型中的图层进行删减，随后将删减后的建筑信息模型发送至设备管理平台；

设备管理平台接收到建筑信息模型后，将建筑信息模型分为建筑物模型和区域模型，建筑物模型为建筑信息模型中建筑物的三维建模图形，区域模型为建筑物模型之外的施工区域的三维建模图形，随后对建筑物模型和区域模型进行设备填充，设备填充表示将设备建模后加入建筑信息模型，将区域模型发送至区域划分单元；区域划分单元接收区域模型，并对区域模型合理规划大型设备安装位置，灯光规划单元在区域模型中规划灯具的安装位置。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。