基于BIM技术的多源信息集成研究_喻兴洪.pdf

-150-基于 BIM 技术的多源信息集成研究喻兴洪，黄才明（贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550000）摘要：借助 BIM 技术的可视化、协调性、模拟性等优势，并利用 BIM 软件的信息交换的功能，探索了集成多源异构数据的方法，实现了将隧道结构模型、施工进度数据和监测信息的统一管理和可视化。关键词：BIM；信息集成；多源信息；隧道结构中图分类号：TP391.9 文献标识码：AResearch on multi-source information integration based on BIM TechnologyYU Xinghong,HUANG Caiming（Guizhou Highway Engineering Group Co.,Ltd.,Guizhou Guiyang 550000 China）Abstract:With the advantages of visualization,coordination and simulation of BIM technology,and the use of the information exchange function of BIM software,the method of integrating multi-source heterogeneous data is explored,which realizes the unified management and visualization of tunnel structure model,construction progress data and monitoring information.Key words:BIM;information integration;multi source information;tunnel structure引言BIM 技术在隧道工程监测、工程量、施工进度管理的集成应用较少，为解决隧道信息化动态施工技术，相关学者展开了相关探索和研究。韩庆全等1以大道梁隧道工程为背景，利用神经网络、灰色预测等机器学习方法建立了施工进度管理模型，并借助 BIM 技术可视化的优势，实现了对施工进度的实时监测和控制。李啸雪等2基于 Navisworks 软件，探索了其在大型水电工程四维施工模拟规划中的应用，实现了水电工程三维模型与施工总进度的整合。谢特赐3针对隧道工程和 BIM 技术的特点，分析了BIM 技术在地铁隧道工程全寿命周期中设计、施工、运维阶段的应用价值，得出了 BIM 技术能提高地铁隧道工程信息化水平的结论。邓小军等4结合 BIM和三维数字技术，将高精度 BIM 模型与设计图纸、工程量、质量等项目资料相关联，实现了隧道施工的可视化、数字化和集成化管理。1 工程背景贵州重遵扩容 7 标合同段桐梓隧道由贵州省公路工程集团有限公司承建，位于遵义市，隧道埋深较大，地层众多，岩性多样，组合复杂。穿越灰岩、泥岩、煤系地层以及碳酸盐岩区段、岩溶发育，涌水量大，瓦斯含量高。因此，隧址区分布不良地质有高地应力、岩溶、瓦斯、采空区、危岩体及堆积体等，水文地质条件复杂。2 监测信息可视化集成岩石监测信息的及时处理和管理对评价评价围岩和支护结构的稳定性与安全性，及时预报围岩险情具有重要意义。基于桐梓隧道施工现场的位移监测项目开发了将监测数据集成于 Revit 三维隧道模型的方法。常见的隧道位移监测项目主要有周边位移、拱顶沉降和地表沉降，以右线进口断面里程YK34+535 的测点 YK34+535（）GD03 的拱顶沉降监测数据为例，将其 2018 年 5 月 21 日7 月 13 日的每日下沉量、累计下沉量以及下沉速度可视化展示于 Revit 模型中。2.1 原始监测数据集成于 Revit 模型（1）用 Dynamo 读取 Excel 表格中的原始监测数据，接下来需要将Excel中的数据展现在Revit模型中，采用 UI（界面设计）来实现这一功能，UI 是指对软件的人机交互、操作逻辑、界面美观的整体设计，在Dynamo 的 Data-Sharp 包里的一个节点组 UI 就包含许多 UI 设计的节点。其中，使用到的关键命令：UI.DataTable input+（）和UI.MultipleInputForm+（）。（2）分别用于将 Excel 中表格转化为 UI 界面的表格数据格式和创建一个由 UI.DataTable input+（）收稿日期：2022-06-25作者简介：喻兴洪（1985），男，贵州六枝人，工程师。-151-2022 年第 6 期山东交通科技输入进来的表格交互界面。联合使用两个节点的连接见图 1。图 1 创建原始监测数据 UI 界面的节点连接（3）运行此程序，得到的 UI 界面和监测数据集成于 Revit 模型的效果见图 2。图 2 原始监测数据集成于 Revit 模型2.2 原始监测数据曲线转换考虑到将监测数据以表格显示于 Revit 中还不够直观，考虑将监测沉降数据转化成沉降曲线后集成在 Revit 中。（1）读取 Excel 表格中的监测数据，连接节点同图 1。（2）将 Excel 的数据转化为 UI 界面的输入曲线，使用的关键命令是 UI.SplineChart（）。（3）将转化好的曲线输入 UI 界面内，并设置 UI 界面的选项，使用的关键命令是 UI.DropDown Data（），UI.InputGroup Data（）和 UI.MultipleInputForm+（），运行此程序，得到的 UI 界面和监测数据集成于 Revit模型的效果见图 3。节点连接和 UI 界面创建好后，工程人员只需输入断面名称即可查看任意断面测点的沉降监测曲线，减少了查找监测信息的工作量，提高了查询速度和效率。图 3 监测数据曲线集成于 Revit 模型3 工程进度集成于隧道三维模型为了将施工进度集成于隧道三维模型中，将上 述 隧 道 模 型 的 Revit 文 件 导 入 Naviswork 中，Navisworks 是一款能够精确地再现设计图，制定准确的四维施工进度表，超前实现施工项目的可视化的BIM 软件。在 navisworks 中，将施工进度集成于导入的隧道三维模型的文件格式有多种，如：Microsoft Project MPX、Microsoft Project 2007-2013、Microsoft Project Management 6-8 和 CSV 等，采用的是将 CSV格式的施工进度台账导入 Timeliner 中的方法。（1）在 Timeliner 任务选项栏里添加任务，然后在数据源选项栏中添加对应的CSV格式的施工台账，接着在 CSV 导入设置选项框中为任务名称和同步 ID指定映射，即可将施工进度台账与每一个任务相关联，由于在 CSV 文件中已经设置了任务类型为构造，则在 TimeLiner 模块中无须设置任务类型。（2）将隧道模型的施工进度计划都进行上述同样操作后，即可将工程进度集成于隧道三维模型，集成界面见图 4。图 4 施工进度集成于隧道三维模型通过此施工进度与隧道三维模型的整合，工程人员可以将实际的进度信息与进度计划进行比较分析，并根据偏差的程度适当地调整进度计划，确保工程按时完成。4 结语（1）利用 Revit 的可视化编程插件 Dynamo，通喻兴洪，黄才明：基于 BIM 技术的多源信息集成研究-152-过可视化编程及连接综合使用一系列节点，实现了将原始监测信息集成于隧道三维模型，开发了可以实时查看监测信息的交互界面，方便调取任意断面的监测信息。（2）将原始监测表格数据通过节点程序转换为曲线，并集成于 Revit 模型中，方便观察各类变形曲线的形态特征，掌握围岩力学性态的变化规律，评价围岩和支护结构的稳定性和安全性，对地下工程未来性态做出预测，及时预报围岩险情，以便采取措施防止事故发生，保证安全施工。（3）将施工现场提供的施工进度 csv 格式台账和 Revit 三维模型导入 Navisworks,在 Timeliner 模块里将每个隧道构件的施工情况与模型相关联，在同一界面上可以对应查阅模型及对应的进度，动态模拟了施工进展。参考文献：1 韩庆全,贾紫涵,段晓晨,等.隧道工程施工进度三维智能控制方法研究 J.内蒙古公路与运输,2021（1）:25-30.2 李啸雪,郭兴,宋朝,等.水电工程基于 Navisworks 的四维施工模拟规划研究 J.水力发电,2017,43（10）:62-65.3 谢特赐.地铁隧道工程全寿命周期 BIM 应用价值分析J.工程经济,2021,31（5）:54-56.4 邓小军,刘肖群,董春晖.基于 BIM 技术的隧道工程施工信息集成与管理应用研究 J.浙江建筑,2018,35（8）:60-66.（上接第 147 页）参考文献：1 张英杰,马士杰,闫翔鹏.三维探地雷达在道路病害探测中的应用J.山东交通科技,2015（5）:80-82.2 靳美倩.机场水泥混凝土道面典型病害分析及处治技术研究D.西安:长安大学,2015.3 吴治龙.基于深度图像的道面病害检测与测量方法研究D.天津:中国民航大学,2020.4 张宇辉,张献民.机场道面及其下部地基脱空的测试方法J.交通运输工程学报,2016,16（6）:1-11.5 黄勇,袁捷,谭悦,等.机场水泥混凝土道面脱空判定及影响J.同济大学学报（自然科学版）,2012,40（6）:861-866.6 朱洁,仝润北,于建洋,等.探地雷达在道路厚度和板底脱空检测中的应用研究J.公路交通科技（应用技术版）,2020（9）:148-151.7 陈宇豪,吴瑾.机场混凝土道面板断板无损检测技术研究进展J.江苏建筑,2021（1）:81-85.8 孙强.基于探地雷达的机场跑道检测信号处理技术研究D.沈阳:沈阳航空航天大学,2014.