(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210952294.2 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 吕婷 地址 266000 山东省青岛市城阳区河套街 道安和路1号3号楼3 01室 (72)发明人 吕婷　耿燕燕　陈辰　 (74)专利代理 机构 合肥正则元起专利代理事务 所(普通合伙) 3416 0 专利代理师 刘念 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01W 1/02(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G16C 60/00(2019.01)G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于BIM的工程建 筑远程监测系统 (57)摘要 本发明公开了基于BIM的工程建筑远程监测 系统， 包括信息采集模块和分析比对模块， 信息 采集模块对建筑的结构进行划分， 同时对每种结 构中的部件的尺寸、 使用材料和使用时限进行采 集和记录， 信息采集模块将获取的部件数据导入 至模型构建模块进行建筑模型构建， 分析比对模 块利用建筑模 型进行应力分析和比较； 通过信息 采集模块对建筑结构的部件数据进行细致完整 的记录， 将各项数据均标记在建筑模型中， 可 以 更加立体化、 真实化反应各个细分结构和部件的 状态， 为后期的风险管控做好了准备， 实时掌握 影响建筑稳定性的各项数据要素， 做到数据的及 时反馈， 同时不会因为偶发现象导致误判， 增强 了历史建 筑保护的可操作性和精准 性。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115452039 A 2022.12.09 CN 115452039 A 1.基于BIM的工程建筑远程监测系统， 其特征在于： 包括信息采集模块和分析 比对模 块， 所述信息采集模块对建筑的结构进 行划分， 同时对每种结构中的部件的尺 寸、 使用材料 和使用时限进行采集和记录， 并在承重结构 中设置力学传感器进行应力监测， 信息采集模 块将获取的部件数据导入至模型构建模块进 行建筑模型构建， 分析比对模块利用建筑模型 进行应力 分析， 并将力学传感器的实时监测值与允许应力值进行比较， 当发生应力异常情 况时生成警报信号后由预警处置模块进行识别并将异常位置发送至 工作人员进行维护。 2.根据权利要求1所述的基于BIM的工程建筑远程监测系统， 其特征在于， 所述模型构 建模块在构建建筑模型时按照不同结构的部件尺寸和使用材料进行比例缩放， 构建完成 后， 将各部件的使用材料与使用时限进 行对应， 生成对应的寿命表单， 寿命表单根据建筑的 建造年份和保存状况进行剩余寿命预估生成。 3.根据权利要求2所述的基于BIM的工程建筑远程监测系统， 其特征在于， 所述剩余寿 命预估的具体方式包括： 步骤一： 工作人员对各 结构内部件的使用环境进行划分； 步骤二： 查询对应部件的材料在对应使用环境下的使用寿命 并利用该建筑的存在时间 进行差值计算得到理论剩余寿命； 步骤三： 工作人员针对部件进行检验并给 出对应部件的完整度系数； 步骤四： 将理论剩余寿命与完整度系数进行乘积运 算得到预估剩余寿命。 4.根据权利要求3所述的基于BIM的工程建筑远程监测系统， 其特征在于， 所述使用环 境具体表征为部件工作位置的湿度， 并将使用环 境划分为干燥环境、 潮湿环境和普通环境， 干燥环境或潮湿环境表示历史年份中该建筑的对应结构部件处于干燥环境或潮湿环境的 平均天数超过两百天， 则认为该 结构部件的使用环境 为干燥环境或潮湿环境。 5.根据权利要求1所述的基于BIM的工程建筑远程监测系统， 其特征在于， 所述分析比 对模块针对承重结构进行有限元力学分析和相应部件材料的强度分析， 从而得出承重结构 各个连接节点的允许应力值。 6.根据权利要求1所述的基于BIM的工程建筑远程监测系统， 其特征在于， 所述分析比 对模块在进行应力异常情况判断时， 首先判断异常情况 的发生是否与气象条件相关， 若不 相关， 则生成非外力风险警报信号， 反 之则生成外力风险警报信号。 7.根据权利要求6所述的基于BIM的工程建筑远程监测系统， 其特征在于， 所述分析比 对模块生成非外力风险警报信号或外力风险警报信号后进 行延时发送处理， 规避偶发因素 的干扰， 在超过设定时间后， 再将上述信号发送至预警处置模块。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115452039 A 2基于BIM的工 程建筑远 程监测系统 技术领域 [0001]本发明涉及建筑工程 技术领域， 具体为基于BIM的工程建筑远程 监测系统。 背景技术 [0002]一些历史优秀的文化建筑在传承的时候因为缺乏保护， 极容易受到损坏或者自身 因年代久远和本身结构不稳定导致最终被损毁， 在日常保护过程中， 往往需要人工进行定 期检测和勘探， 才能发现异常并及时进行维护， 但是这种方式效率低且不具有时效性。 [0003]公开号为CN108871442A的发明专利， 提出了一种基于BIM和物联网的远程监测预 警系统， 利用BIM技术构建历史建筑 的BIM模型， 利用物联网技术于历史建筑中设置传感器 采集实时结构信息和实时环境信息， 根据多个监测点构建健康监测模型， 将BIM模 型和健康 监测模型进行合并处理从而将传感器添加到BIM模型中， 能直观连续监测整个历史建筑生 命周期的实时性态以及历史建筑中多个传感器的位置。 但是在该发明文件中， 并没有涉及 相关对建筑结构的具体监测方式和异常发现和处置方式， 无法在现实中进 行实际合理的使 用， 缺乏可操作性。 为此， 我们提供一种基于BIM的工程建筑远程 监测系统。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供了基于BIM的工程建筑远程 监测系统。 [0005]本发明所解决的技 术问题为： [0006](1)如何通过信息采集模块对建筑结构的部件数据进行细致完整的记录， 利用BIM 构建出比例合适的建筑模型， 将部件的使用材料和使用环境综合进行考虑， 解决现有技术 中无法对历史建筑的结构细致 化划分和监测的问题； [0007](2)如何通过设置分析比对模块， 对历史建筑的承重结构进行有限元分析， 根据各 部件使用环境的不同预估其剩余寿命， 并针对各连接节点进行应力监测， 解决现有技术中 无法对历史建筑的异常进行实时掌握和风险预估的问题。 [0008]本发明可以通过以下技术方案 实现： 基于BIM的工程建筑远程监测系统， 包括信息 采集模块和分析比对模块， 所述信息采集模块对建筑的结构进行划分， 同时对每种 结构中 的部件的尺寸、 使用材料和使用时限进行采集和记录， 并在承重结构 中设置力学传感器进 行应力监测， 信息采集模块将获取 的部件数据导入至模型构建模块进行建筑模型构建， 分 析比对模块利用建筑模型进行应力分析， 并将力学传感器的实时监测值与允许应力值进 行 比较， 当发生应力异常情况时生成警报信号后由预警处置模块进 行识别并将异常位置发送 至工作人员进行维护。 [0009]本发明的进一步技术改进在于： 所述模型构建模块在构建建筑模型时按照不同结 构的部件尺寸和使用材料进行比例缩放， 构建完成后， 将各部件的使用材料与使用时限进 行对应， 生成对应的寿命表单， 寿命表单根据建筑的建造年份和保存状况进行剩余寿命预 估生成。 [0010]本发明的进一 步技术改进在于： 所述剩余寿命预估的具体方式包括：说　明　书 1/4 页 3 CN 115452039 A 3