本发明涉及三维地理信息系统技术领域，具体涉及基于bim的三维厂区智能信息管理系统及其使用方法。
背景技术：
目前三维建模技术不断发展，三维建模方式逐渐多样化，但三维模型通常是通过计算机虚拟构建出物体，多用于展示物体的外观，缺少建筑物内部模型以及三维地理信息管理的相关应用。随着地理信息系统相关技术的逐步成熟，二维平面地理信息系统对于影像的相关处理也已经逐步完善，但三维地理信息系统的相关建设还不够完善，弱化了三维模型在整体三维地理信息系统的使用效率。
现有技术中，厂区办公管理系统、厂区管网管理系统、厂区地理信息系统以及厂区监控系统是相互独立的，厂区管理者只能调用不同的系统对厂区实施管理，系统之间相互切换繁琐，工作效率低。现阶段厂区的管理系统无法实时全面的展示厂区的整体情况，厂区的管理需要各个部门的相互协调，无法带来更好的管理流程和附加价值，而且现有的三维管网模型通常都是独立的，只在局部实现了的信息管理，并没有实现厂区的综合管理，无法进一步强化三维模型的使用效果，降低了三维模型的使用体验。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供基于bim的三维厂区智能信息管理系统及其使用方法，将系统中的厂区内部管理子系统、厂区三维地理信息子系统和数据传输子系统进行统一整合，降低了管理的复杂程度。
一方面，本发明提供基于bim的三维厂区智能信息管理系统，包括以下子系统：厂区内部管理子系统、厂区三维地理信息子系统和数据传输子系统；其中，厂区内部管理子系统包括厂区三维模型和厂区三维地理信息管理两个程序模块，厂区三维地理信息子系统包括厂区内部生产信息管理和数据分析智能决策两个程序模块，数据传输子系统包括厂区数据传输、信息发布、用户移动终端和用户服务器终端四个程序模块；
所述厂区三维模型模块用于存储厂区整体建立的三维模型数据，并对厂区三维模型模块中的数据进行编辑与管理，将厂区三维模型模块中的数据上传至厂区数据传输模块；所述厂区三维模型模块中数据的编辑与管理包括对厂区三维模型进行量测、旋转、缩放、定位操作，还包含厂区扩建、设备更新、设备改造的模拟功能，为厂区的扩建计划提供三维模型数据支持，对厂区三维模型的相关操作保存后系统会自动将三维模型数据发布到厂区数据传输模块，其中，对厂区三维模型进行旋转和缩放操作时，厂区模型会根据显示比例尺进行不同层级的贴图显示，比例尺越大，厂区模型表示范围越小，加载贴图细节越多，展示内容越详细，相反，比例尺越小，厂区模型表示范围变大，加载贴图细节减少，展示内容越简单；
所述厂区三维地理信息管理模块用于建立厂区三维地理信息管理模块与厂区三维模型模块的关联关系，对厂区三维模型模块中模型的地理信息系统属性数据进行编辑，并将编辑后的数据发布到信息发布模块；
所述厂区内部生产信息管理模块通过调取厂区原有系统数据库，将原有数据上传至数据分析智能决策模块，使所有数据都集成在三维厂区智能信息管理系统中，并将所采集到的信息上传至信息发布模块；
所述数据分析智能决策模块通过对监控传感器得到的数据进行分析与处理，对厂区内发生的事件进行分析并提出解决办法，并针对事件范围是否扩大进行预警判断，将事发地点及系统判断的可能扩大范围显示到管理系统的三维模型中；所述解决办法包括通知管理员、通知技术人员、关停事故设备或关停事故设备同时关闭周边设备三种措施；
所述厂区数据传输模块用于将三维厂区智能管理系统中厂区三维模型模块、厂区三维地理信息管理模块、厂区内部生产信息管理模块、数据分析智能决策模块的数据传递至用户终端处，同时接受用户终端传递回的指令；厂区数据传输模块提供包括为用户移动终端的用户提供b/s结构数据模型单元以及为用户服务器终端的用户提供c/s结构数据模型单元；
所述信息发布模块用于将厂区数据传输模块中的数据信息传递给用户移动终端和用户服务器终端；
所述用户移动终端和用户服务器终端用于用户对厂区智能信息管理系统中模块数据的编辑、修改和控制。
进一步地，所述用户移动终端和用户服务器终端的用户包括管理员、技术人员和员工；所述管理员、技术人员和员工是通过厂区内部生产信息管理模块内的信息，经过核实提出注册的用户信息并进行智能分配，并针对不同类型的用户配置厂区数据传输模块的权限，其中，管理员、技术人员和员工均能够到厂区数据传输模块下载数据，而对于上传数据到厂区数据传输模块或其他模块，管理员和技术人员能够直接上传，员工需要管理员审批才能够上传；所述管理员能够直接对厂区数据传输模块中数据进行编辑与修改；所述技术人员能够对厂区三维模型模块中的管网设施进行控制。
另一方面，本发明提供基于bim的三维厂区智能信息管理系统的使用方法，包括如下步骤：
步骤1：建立厂区智能信息管理系统，包括厂区内建筑物及地下管网模型的建立、厂区内建筑物及地下管网传感器的布设、厂区内部生产信息管理模块与数据分析智能决策模块的数据传输，调试地下管网布设的传感器，并将传感器采集到的数据上传至数据分析智能决策模块；
步骤2：根据厂区内部生产信息管理模块内的信息对通过用户移动终端和用户服务器终端注册用户的用户类型进行智能分配，并针对不同类型的用户配置三维厂区智能信息管理系统的权限；
步骤3：读取传感器数据并对其进行监测，利用数据分析智能决策模块对传感器数据进行处理，包括以下步骤：
步骤3.1：利用厂区管网内布设的监控传感器对管网的状态进行监测，返回传感器数值并将数据传递至数据分析智能决策模块中；
步骤3.2：智能分析决策模块根据监控传感器传递的数值判断是否有突发事件发生，若发生，则继续步骤3.3，若未发生，则继续监控传感器传递的数值；所述突发事件为管网内某部分传感器监测数据数值会发生大幅度变化；
步骤3.3：系统自动监测周围传感器数据，智能判断事件等级并提出解决办法，针对事件范围是否扩大进行预警判断，将事发地点及经过系统判断的可能扩大范围显示到厂区三维模型模块中；所述解决办法包括通知管理员、通知技术人员、关停事故设备或关停事故设备同时关闭周边设备三种措施。
进一步地，所述步骤2中用户类型包括管理员、技术人员和员工；所述不同类型的用户配置三维厂区智能信息管理系统的权限，包括：管理员、技术人员和员工均能够到三维厂区智能信息管理系统的厂区数据传输模块下载数据，而对于上传数据到三维厂区智能信息管理系统的厂区数据传输模块或其他模块，管理员和技术人员能够直接上传，员工需要管理员审批才能够上传；所述管理员能够直接对三维厂区智能信息管理系统的厂区数据传输模块中数据进行编辑与修改；所述技术人员能够对三维厂区智能信息管理系统的厂区三维模型模块中的管网设施进行控制。
本发明的有益效果：
本发明提出基于bim的三维厂区智能信息管理系统及其使用方法，通过在厂区内安放传感器监控系统并将采集数据整合到厂区地上建筑三维模型与地下管线三维模型，构建基于bim的三维厂区智能信息管理系统，利用该系统可以将厂区的整体运营状况实时反馈给管理人员，便于管理人员对员工进行相应的工作安排，将厂区管理、生产与安全等部分整合到一个系统当中，便于各部门之间的信息交流，及时了解厂区内部的各项信息。本发明还提出了一种全新的管理办法，不仅局限于厂区，还可以广泛应用在学校、社区等多个使用场景，对传统地理信息管理行业有着极大的推动作用，为三维地理信息系统的建设提供基础。
附图说明
图1为本发明实施例中基于bim的三维厂区智能信息管理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中基于bim的三维厂区智能信息管理系统的用户权限分配示意图；
图3为本发明实施例中基于bim的三维厂区智能信息管理系统的使用方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优势更加清晰,下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
基于bim的三维厂区智能信息管理系统，如图1所示，包括以下子系统：厂区内部管理子系统、厂区三维地理信息子系统和数据传输子系统；其中，厂区内部管理子系统包括厂区三维模型和厂区三维地理信息管理两个程序模块，厂区三维地理信息子系统包括厂区内部生产信息管理和数据分析智能决策两个程序模块，数据传输子系统包括厂区数据传输、信息发布、用户移动终端和用户服务器终端四个程序模块。
所述厂区三维模型模块用于存储厂区整体建立的三维模型数据，并对厂区三维模型模块中的数据进行编辑与管理，将厂区三维模型模块中的数据上传至厂区数据传输模块；所述厂区三维模型模块中数据的编辑与管理包括对厂区三维模型进行量测、旋转、缩放、定位操作，还包含厂区扩建、设备更新、设备改造的模拟功能，为厂区的扩建计划提供三维模型数据支持，对厂区三维模型的相关操作保存后系统会自动将三维模型数据发布到厂区数据传输模块，其中，对厂区三维模型进行旋转和缩放操作时，厂区模型会根据显示比例尺进行不同层级的贴图显示，比例尺越大，厂区模型表示范围越小，加载贴图细节越多，展示内容越详细，相反，比例尺越小，厂区模型表示范围变大，加载贴图细节减少，展示内容越简单。
本实施例中，通过bim数据对厂区整体进行三维建模，对于bim数据缺失部分采取航拍建模和根据图纸构建模型的方式补全模型数据。厂区内三维模型包括厂区地上三维建筑模型模块、厂区三维管网模型模块。所述三维建筑模型模块包括厂区内建筑物、绿地、道路、水域、路灯、井盖、电力设施、雕塑的三维模型。厂区三维管线模块中包括厂区整体管网信息，记录地上地下管网的类型，管网管线的宽度以及阀门所在位置。
所述厂区三维地理信息管理模块用于建立厂区三维地理信息管理模块与厂区三维模型模块的关联关系，对厂区三维模型模块中模型的地理信息系统属性数据进行编辑，并将编辑后的数据发布到信息发布模块。
本实施例中，技术人员根据三维模型模块中生成的厂区三维模型数据提取地理信息数据，包括厂区建筑物及管线坐标信息，房屋分布及管理职能信息以及监控传感器布设位置和监控传感器的信息存储。
所述厂区内部生产信息管理模块通过调取厂区原有系统数据库，将原有数据上传至数据分析智能决策模块，使所有数据都集成在三维厂区智能信息管理系统中，并将所采集到的信息上传至信息发布模块。
本实施例中，将调取的厂区原有系统数据库移植到三维厂区智能信息管理系统中，其中，厂区原有系统数据库包含厂区生产管理系统数据与厂区行政系统数据，在厂区生产管理系统中厂区重要设备设施的生命周期数据进行记录，对厂区内的重要设施进行重点管理。所述重要设备设施由厂区管理员在厂区内部生产信息管理模块中添加确定。
所述数据分析智能决策模块通过对监控传感器得到的数据进行分析与处理，对厂区内发生的事件进行分析并提出解决办法，并针对事件范围是否扩大进行预警判断，将事发地点及系统判断的可能扩大范围显示到管理系统的三维模型中；所述解决办法包括通知管理员、通知技术人员、关停事故设备或关停事故设备同时关闭周边设备三种措施。
所述厂区数据传输模块用于将三维厂区智能管理系统中厂区三维模型模块、厂区三维地理信息管理模块、厂区内部生产信息管理模块、数据分析智能决策模块的数据传递至用户终端处，同时接受用户终端传递回的指令；厂区数据传输模块提供包括为用户移动终端的用户提供b/s结构数据模型单元以及为用户服务器终端的用户提供c/s结构数据模型单元。
所述信息发布模块用于将厂区数据传输模块中的数据信息传递给用户移动终端和用户服务器终端。
所述用户移动终端和用户服务器终端用于用户对厂区智能信息管理系统中模块数据的编辑、修改和控制。
所述用户移动终端和用户服务器终端的用户包括管理员、技术人员和员工；所述管理员、技术人员和员工是通过厂区内部生产信息管理模块内的信息，经过核实提出注册的用户信息并进行智能分配，并针对不同类型的用户配置厂区数据传输模块的权限，如图2所示，其中，管理员、技术人员和员工均能够到厂区数据传输模块下载数据，而对于上传数据到厂区数据传输模块或其他模块，管理员和技术人员能够直接上传，员工需要管理员审批才能够上传；所述管理员能够直接对厂区数据传输模块中数据进行编辑与修改；所述技术人员能够对厂区三维模型模块中的管网设施进行控制。
另一方面，本发明提供基于bim的三维厂区智能信息管理系统的使用方法，流程如图3所示，包括如下步骤：
步骤1：建立厂区智能信息管理系统，包括厂区内建筑物及地下管网模型的建立、厂区内建筑物及地下管网传感器的布设、厂区内部生产信息管理模块与数据分析智能决策模块的数据传输，调试地下管网布设的传感器，并将传感器采集到的数据上传至数据分析智能决策模块。
步骤2：根据厂区内部生产信息管理模块内的信息对通过用户移动终端和用户服务器终端注册用户的用户类型进行智能分配，并针对不同类型的用户配置三维厂区智能信息管理系统的权限。
所述用户类型包括管理员、技术人员和员工；所述不同类型的用户配置三维厂区智能信息管理系统的权限，包括：管理员、技术人员和员工均能够到三维厂区智能信息管理系统的厂区数据传输模块下载数据，而对于上传数据到三维厂区智能信息管理系统的厂区数据传输模块或其他模块，管理员和技术人员能够直接上传，员工需要管理员审批才能够上传；所述管理员能够直接对三维厂区智能信息管理系统的厂区数据传输模块中数据进行编辑与修改；所述技术人员能够对三维厂区智能信息管理系统的厂区三维模型模块中的管网设施进行控制。
步骤3：读取传感器数据并对其进行监测，利用数据分析智能决策模块对传感器数据进行处理，包括以下步骤。
步骤3.1：利用厂区管网内布设的监控传感器对管网的状态进行监测，返回传感器数值并将数据传递至数据分析智能决策模块中。
步骤3.2：智能分析决策模块根据监控传感器传递的数值判断是否有突发事件发生，若发生，则继续步骤3.3，若未发生，则继续监控传感器传递的数值；所述突发事件为管网内某部分传感器监测数据数值会发生大幅度变化。
步骤3.3：系统自动监测周围传感器数据，智能判断事件等级并提出解决办法，针对事件范围是否扩大进行预警判断，将事发地点及经过系统判断的可能扩大范围显示到厂区三维模型模块中；所述解决办法包括通知管理员、通知技术人员、关停事故设备或关停事故设备同时关闭周边设备三种措施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；因而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。