基于bim技術的鋼架結構建筑漏水監測方法
【專利說明】
[0001](一)、技術領域:本發明涉及一種鋼架結構建筑漏水監測方法，特別是涉及一種基于BIM技術的鋼架結構建筑漏水監測方法。
[0002](二)、【背景技術】:目前，建筑行業發展迅速，各種新技術、新材料的應用讓新的建筑更加美觀、舒適，尤其是鋼結構在大型建筑中已是不二的選擇，其空間大、造型多變、施工高效的優點備受消費者青睞，大量應用于機場航站樓、火車站候車廳、體育場等場合。但是鋼結構建筑物的屋面漏水是不得不面對的問題，其嚴重影響了建筑的高大形象及使用舒適性，近期發生的機場航站樓、火車站候車廳等場合的漏水情況較多，而且均是投入使用不久的新建筑，此類建筑在設計時已充分考慮了防水問題，但是因為面積巨大、結合點多，難以完全避免部分位置人工作業質量不合格，以及使用中發生的材質變形、老化損壞等種種狀況的發生，進而引起漏水。因此，問題的關鍵不在于不讓建筑漏水，而是如何及時檢測出漏水點，進行維護修理，不讓故障累積惡化，這樣就可以保證建筑的使用舒適性、結構安全性。
[0003]現有用于建筑屋面漏水檢測的技術主要有以下三種:一是微波方式；二是單點漏水檢測儀；三是漏水檢測線。微波方式是利用微波對介質的介電常數的敏感性來檢測的，由于建筑物中各材質含水率不同引起介電常數不同，因此，通過微波就能檢測出哪里出漏水了，其又叫微波測濕法；其缺點是覆蓋區域小，而且其對于鋼結構的材質基本無效。單點漏水檢測儀可以分為電極法、光電法等等，其將探頭置于水流潛在匯集的地方，當有水時就發出信號；其缺點是無法定位漏水點，對安裝位置有要求，而且必須有足夠大的水量。漏水檢測線分為不定位、定位兩種，一般是多芯線，當有水流經過檢測線時，會改變檢測線的阻值，控制器就可檢測出信號的變化；其缺點是檢測線成本較高，尤其是定位式檢測線，主要是國外產品，每米達到百元，難以應用于大型建筑的屋面漏水檢測，而且定位式僅能定位單點，無法實現多點定位。
[0004]并且，以上這些漏水檢測技術都只是對建筑物局部的情況進行單一的檢測，無法形成一種比較直觀的、能反映建筑物全局性漏水狀況的檢測效果。
[0005](三)、
【發明內容】
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本發明要解決的技術問題是:提供一種基于BIM技術的鋼架結構建筑漏水監測方法，該漏水監測方法實現了鋼架結構建筑中漏水的可視化檢測，并且能夠實現長期實時監測、多點同時精確定位。
[0006]本發明的技術方案:
一種基于BIM技術的鋼架結構建筑漏水監測方法，含有如下步驟:
步驟1:搭建硬件檢測結構:該硬件檢測結構中含有檢測終端、路由器、服務器和顯示終端,檢測終端中含有M個終端檢測主機，每個終端檢測主機中含有N個漏水檢測傳感器，各漏水檢測傳感器分別設置在鋼架結構建筑中需要檢測漏水的各個位置處，M個終端檢測主機通過無線或有線的方式與路由器通訊，路由器再直接與服務器連接或通過交換機與服務器連接(如果終端檢測主機的數量較少，可以直接使用路由器與服務器連接，如果終端檢測主機的數量較多，則需要多個路由器，多個路由器與交換機相連，交換機再與服務器相連)，顯示終端通過以太網與服務器通訊； 步驟2:在步驟I中搭建的硬件檢測結構的基礎上進行如下控制:
步驟2.1:M個終端檢測主機將檢測到的漏水狀態數據通過路由器傳送給服務器，或者，通過路由器和交換機傳送給服務器；
步驟2.2:服務器獲得漏水狀態數據后，將該漏水狀態數據與服務器內存儲的BIM模型結合，完成漏水的模型定位；其中，服務器軟件設計架構為C/S架構；
步驟2.3:顯示終端將服務器生成的定位結果顯示出來。
[0007]步驟2.2的具體過程如下:
步驟2.2.1:通過數據轉換工具將BM模型轉換為三維模型數據文件:
BIM模型是由Autodesk Revit軟件設計出來的，數據轉換工具是將Autodesk Revit2014軟件的圖紙文件轉換為三維模型數據文件，數據轉換工具以Autodesk Revit 2014SDK軟件開發包中提供的數據讀取接口來實現圖紙文件的讀取和數據解釋，再根據Autodesk Revit 2014軟件的數據規則與標準，將其轉換成三維數據結構，并對數據進行優化處理；
步驟2.2.2:根據漏水狀態數據的格式對數據內容進行解析:
漏水狀態數據的格式為:數據頭、數據長度、幀序號、數據類型、節點編號、節點狀態、預留、校驗、數據尾，通過數據頭和數據尾來判斷收到一包數據，通過數據長度和校驗來判斷數據的正確性，通過幀序號來判斷是否有數據丟包，通過數據類型、節點編號和節點狀態來判斷該節點是否處于漏水狀態；步驟2.2.3:建立數據庫:
數據庫分為三維模型數據庫和信息數據庫；三維模型數據庫用來存儲和管理三維模型數據文件，該三維模型數據庫支持面向對象級數據管理，并提供數據庫模型管理工具，可以方便實現數據導入、導出與更新等管理操作，便于三維模型數據的維護與更新，確保三維模型數據的一致性與時效性；信息數據庫用來管理與設備相關的信息數據、與顯示終端程序及用戶權限管理相關的信息數據、以及其他信息類數據；數據庫軟件采用SQL SERVER或ORACLE ；
步驟2.2.4:數據關聯:
將漏水狀態數據中的節點編號與三維模型數據文件中每個位置元素的編號進行關聯(比如:漏水狀態數據中編號為0050的節點出現漏水，而這個節點處的傳感器安裝于鋼架結構編號為1150的位置元素處，這樣就可以將節點0050與位置元素1150關聯，這樣，服務器就會自動將收到的0050節點數據反映到位置元素1150處，在顯示界面中，位置元素1150處的顏色會變紅，并提示有漏水);
步驟2.2.5:根據數據關聯結果找出漏水點在BIM模型中的位置。
[0008]服務器還進行通信交互、事件監聽與派送和權限管理；通信交互是指:維護服務器與顯示終端的信息互通交換，負責與Windows平臺、Android平臺、1S平臺的客戶程序進行通信，由于三個平臺特性的差異，通信交互必須為三個平臺進行適配；事件監聽與派送是指:監聽和接收硬件設備的事件，并將其推送、分發至顯示終端的應用程序進行響應處理；權限管理是指:負責顯示終端應用程序的軟件注冊登錄、用戶權限和運行狀態的管理；月艮務器對于系統中的大數據通過云計算獲得高效處理。
[0009]顯示終端為PC顯示終端、手持機終端或LED大屏顯示終端,顯示終端在BIM圖紙內同時顯示各漏水點的位置，并進行語音提示，顯示終端還進行歷史數據的存儲、分析和查詢，同時，還進行人員管理、設備信息管理、工單管理、報表打印。
[0010]每個終端檢測主機含有主控模塊、漏水檢測模塊、網絡通訊模塊和電源模塊，主控模塊中含有微處理器，漏水檢測模塊中含有漏水檢測傳感器矩陣和掃描驅動隔離電路；N個按矩陣格式排列的漏水檢測傳感器組成漏水檢測傳感器矩陣，每個漏水檢測傳感器上設有第一信號線和第二信號線，每行漏水檢測傳感器的第一信號線都連接在一起形成行掃描線，每列漏水檢測傳感器的第二信號線都連接在一起形成列掃描線；掃描驅動隔離電路中含有第一總線收發器、第一光電稱合器、第二總線收發器和第二光電稱合器，微處理器的行掃描線依次通過第一總線收發器、第一光電耦合器后與漏水檢測傳感器矩陣的行掃描線連接，漏水檢測傳感器矩陣的列掃描線依次通過第二光電耦合器、第二總線收發器后與微處理器的列掃描線連接；微處理器的第二通訊口通過網絡通訊模塊與路由器連接；電源模塊為主控模塊、漏水檢測模塊和網絡通訊模塊供電。
[0011]微處理器的行掃描線與第一總線收發器的輸入端連接，第一總線收發器的輸出端通過第一電阻與第一光電耦合器的發射端連接，第一光電耦合器的接收端通過第二電阻與漏水檢測傳感器矩陣的行掃描線連接，漏水檢測傳感器矩陣的列掃描線與第二光電耦合器的發射端連接，第二光電耦合器的接收端與第二總線收發器的輸入端連接，第二光電耦合器的接收端還通過第三電阻接電源，第二總線收發器的輸出端與微處理器的列掃描線連接。
[0012]第一總線收發