基于bim技术的钢架结构建筑漏水监测方法
【专利说明】
[0001](一)、技术领域:本发明涉及一种钢架结构建筑漏水监测方法，特别是涉及一种基于BIM技术的钢架结构建筑漏水监测方法。
[0002](二)、【背景技术】:目前，建筑行业发展迅速，各种新技术、新材料的应用让新的建筑更加美观、舒适，尤其是钢结构在大型建筑中已是不二的选择，其空间大、造型多变、施工高效的优点备受消费者青睐，大量应用于机场航站楼、火车站候车厅、体育场等场合。但是钢结构建筑物的屋面漏水是不得不面对的问题，其严重影响了建筑的高大形象及使用舒适性，近期发生的机场航站楼、火车站候车厅等场合的漏水情况较多，而且均是投入使用不久的新建筑，此类建筑在设计时已充分考虑了防水问题，但是因为面积巨大、结合点多，难以完全避免部分位置人工作业质量不合格，以及使用中发生的材质变形、老化损坏等种种状况的发生，进而引起漏水。因此，问题的关键不在于不让建筑漏水，而是如何及时检测出漏水点，进行维护修理，不让故障累积恶化，这样就可以保证建筑的使用舒适性、结构安全性。
[0003]现有用于建筑屋面漏水检测的技术主要有以下三种:一是微波方式；二是单点漏水检测仪；三是漏水检测线。微波方式是利用微波对介质的介电常数的敏感性来检测的，由于建筑物中各材质含水率不同引起介电常数不同，因此，通过微波就能检测出哪里出漏水了，其又叫微波测湿法；其缺点是覆盖区域小，而且其对于钢结构的材质基本无效。单点漏水检测仪可以分为电极法、光电法等等，其将探头置于水流潜在汇集的地方，当有水时就发出信号；其缺点是无法定位漏水点，对安装位置有要求，而且必须有足够大的水量。漏水检测线分为不定位、定位两种，一般是多芯线，当有水流经过检测线时，会改变检测线的阻值，控制器就可检测出信号的变化；其缺点是检测线成本较高，尤其是定位式检测线，主要是国外产品，每米达到百元，难以应用于大型建筑的屋面漏水检测，而且定位式仅能定位单点，无法实现多点定位。
[0004]并且，以上这些漏水检测技术都只是对建筑物局部的情况进行单一的检测，无法形成一种比较直观的、能反映建筑物全局性漏水状况的检测效果。
[0005](三)、
【发明内容】
:
本发明要解决的技术问题是:提供一种基于BIM技术的钢架结构建筑漏水监测方法，该漏水监测方法实现了钢架结构建筑中漏水的可视化检测，并且能够实现长期实时监测、多点同时精确定位。
[0006]本发明的技术方案:
一种基于BIM技术的钢架结构建筑漏水监测方法，含有如下步骤:
步骤1:搭建硬件检测结构:该硬件检测结构中含有检测终端、路由器、服务器和显示终端,检测终端中含有M个终端检测主机，每个终端检测主机中含有N个漏水检测传感器，各漏水检测传感器分别设置在钢架结构建筑中需要检测漏水的各个位置处，M个终端检测主机通过无线或有线的方式与路由器通讯，路由器再直接与服务器连接或通过交换机与服务器连接(如果终端检测主机的数量较少，可以直接使用路由器与服务器连接，如果终端检测主机的数量较多，则需要多个路由器，多个路由器与交换机相连，交换机再与服务器相连)，显示终端通过以太网与服务器通讯； 步骤2:在步骤I中搭建的硬件检测结构的基础上进行如下控制:
步骤2.1:M个终端检测主机将检测到的漏水状态数据通过路由器传送给服务器，或者，通过路由器和交换机传送给服务器；
步骤2.2:服务器获得漏水状态数据后，将该漏水状态数据与服务器内存储的BIM模型结合，完成漏水的模型定位；其中，服务器软件设计架构为C/S架构；
步骤2.3:显示终端将服务器生成的定位结果显示出来。
[0007]步骤2.2的具体过程如下:
步骤2.2.1:通过数据转换工具将BM模型转换为三维模型数据文件:
BIM模型是由Autodesk Revit软件设计出来的，数据转换工具是将Autodesk Revit2014软件的图纸文件转换为三维模型数据文件，数据转换工具以Autodesk Revit 2014SDK软件开发包中提供的数据读取接口来实现图纸文件的读取和数据解释，再根据Autodesk Revit 2014软件的数据规则与标准，将其转换成三维数据结构，并对数据进行优化处理；
步骤2.2.2:根据漏水状态数据的格式对数据内容进行解析:
漏水状态数据的格式为:数据头、数据长度、帧序号、数据类型、节点编号、节点状态、预留、校验、数据尾，通过数据头和数据尾来判断收到一包数据，通过数据长度和校验来判断数据的正确性，通过帧序号来判断是否有数据丢包，通过数据类型、节点编号和节点状态来判断该节点是否处于漏水状态；步骤2.2.3:建立数据库:
数据库分为三维模型数据库和信息数据库；三维模型数据库用来存储和管理三维模型数据文件，该三维模型数据库支持面向对象级数据管理，并提供数据库模型管理工具，可以方便实现数据导入、导出与更新等管理操作，便于三维模型数据的维护与更新，确保三维模型数据的一致性与时效性；信息数据库用来管理与设备相关的信息数据、与显示终端程序及用户权限管理相关的信息数据、以及其他信息类数据；数据库软件采用SQL SERVER或ORACLE ；
步骤2.2.4:数据关联:
将漏水状态数据中的节点编号与三维模型数据文件中每个位置元素的编号进行关联(比如:漏水状态数据中编号为0050的节点出现漏水，而这个节点处的传感器安装于钢架结构编号为1150的位置元素处，这样就可以将节点0050与位置元素1150关联，这样，服务器就会自动将收到的0050节点数据反映到位置元素1150处，在显示界面中，位置元素1150处的颜色会变红，并提示有漏水);
步骤2.2.5:根据数据关联结果找出漏水点在BIM模型中的位置。
[0008]服务器还进行通信交互、事件监听与派送和权限管理；通信交互是指:维护服务器与显示终端的信息互通交换，负责与Windows平台、Android平台、1S平台的客户程序进行通信，由于三个平台特性的差异，通信交互必须为三个平台进行适配；事件监听与派送是指:监听和接收硬件设备的事件，并将其推送、分发至显示终端的应用程序进行响应处理；权限管理是指:负责显示终端应用程序的软件注册登录、用户权限和运行状态的管理；月艮务器对于系统中的大数据通过云计算获得高效处理。
[0009]显示终端为PC显示终端、手持机终端或LED大屏显示终端,显示终端在BIM图纸内同时显示各漏水点的位置，并进行语音提示，显示终端还进行历史数据的存储、分析和查询，同时，还进行人员管理、设备信息管理、工单管理、报表打印。
[0010]每个终端检测主机含有主控模块、漏水检测模块、网络通讯模块和电源模块，主控模块中含有微处理器，漏水检测模块中含有漏水检测传感器矩阵和扫描驱动隔离电路；N个按矩阵格式排列的漏水检测传感器组成漏水检测传感器矩阵，每个漏水检测传感器上设有第一信号线和第二信号线，每行漏水检测传感器的第一信号线都连接在一起形成行扫描线，每列漏水检测传感器的第二信号线都连接在一起形成列扫描线；扫描驱动隔离电路中含有第一总线收发器、第一光电稱合器、第二总线收发器和第二光电稱合器，微处理器的行扫描线依次通过第一总线收发器、第一光电耦合器后与漏水检测传感器矩阵的行扫描线连接，漏水检测传感器矩阵的列扫描线依次通过第二光电耦合器、第二总线收发器后与微处理器的列扫描线连接；微处理器的第二通讯口通过网络通讯模块与路由器连接；电源模块为主控模块、漏水检测模块和网络通讯模块供电。
[0011]微处理器的行扫描线与第一总线收发器的输入端连接，第一总线收发器的输出端通过第一电阻与第一光电耦合器的发射端连接，第一光电耦合器的接收端通过第二电阻与漏水检测传感器矩阵的行扫描线连接，漏水检测传感器矩阵的列扫描线与第二光电耦合器的发射端连接，第二光电耦合器的接收端与第二总线收发器的输入端连接，第二光电耦合器的接收端还通过第三电阻接电源，第二总线收发器的输出端与微处理器的列扫描线连接。
[0012]第一总线收发