一种基于BIM技术的智能设备通信信号可视化表示方法

本发明涉及建筑物建模技术领域，特别是涉及一种基于bim技术的智能设备通信信号可视化表示方法。

背景技术：

bim（buildinginformationmodeling，建筑信息模型）是近年来出现在建筑业中的一个新名词，其定义为：创建并利用数字化模型对建筑工程项目的设计、建造和运营全过程进行管理和优化的过程、方法和技术。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。运用这一技术，从理论上来讲，可以对所有的物理实体设施进行数字化可视化的三维描述。

随着智能化技术的发展，智能设备在建筑中的运用越来越多，在智能建筑的bim规划、设计、施工和运维的过程中，有时需要直观地了解这些智能设备的通信信号的传输方式、性质以及流向。但是目前，在建筑物的bim数字化的过程中，一般仅仅是对智能设备进行了可视化三维建模，还没有对建筑物内的智能设备的通信信号进行三维建模。

在建筑物内各种物理设施都能进行三维可视化描述和呈现的情况下，智能设备的通信信号不能进行直观的bim化描述，这显然是对建筑物物理世界进行数字化描述的一个缺项，会带来后续bim应用的一系列问题。从用户使用体验来讲，就无从直观地从bim模型上知道这些遍布整个建筑的大大小小的智能设备中，哪些是信号采集设备、哪些是信号处理设备、哪些是被控执行设备、哪些既是信号采集设备同时也是被控执行设备，也无从直观地知晓这些智能设备是采用有线通信还是无线通信、通信信号的性质和流向如何、哪些是智能化系统的末端单点设备、哪些是信号比较集中的中间层关健设备等信息，这对于整个智能化系统的bim设计规划和后期维护保养是一个缺陷。

由于有线、无线通信信号肉眼不可见，但作为通信信号，它是客观存在于建筑物中的。因此，在运用bim技术对建筑物及内部设施等物理世界进行描述时，也应对肉眼不可见的智能设备的通信信号进行可视化描述，这样的bim建筑才会是完整的可视化bim建筑。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于bim技术的智能设备通信信号可视化表示方法，能够对智能设备的通信信号进行直观表示，实现通信信号的可视化描述。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于bim技术的智能设备通信信号可视化表示方法，包括以下步骤：

s1：基于bim技术建立建筑物的空间三维模型，在所述空间三维模型中创建部署智能设备的设备三维模型；

s2：设置用于表示控制信号的第一颜色、用于表示信息采集信号的第二颜色、用于同时表示控制信号和信息采集信号的第三颜色、用于表示有线通信的第一图形、用于无线通信的第二图形、用于表示有线信号流向的第三图形；

s3：检测当前智能设备的通信信号的传输方式为有线通信还是无线通信，检测当前智能设备的通信信号的性质属于控制信号、信息采集信号还是同时属于控制信号和信息采集信号，并获取当前智能设备的通信信号的流向；

s4：如果通信信号的传输方式为有线通信，则将当前智能设备以及与其信号连接的其他智能设备的设备三维模型通过第一图形连接，并根据通信信号的流向在第一图形上添加第三图形，同时在通信信号的性质属于控制信号时，将第一图形的颜色设置为第一颜色，在通信信号的性质属于信息采集信号时，将第一图形的颜色设置为第二颜色，在通信信号的性质同时属于控制信号和信息采集信号时，将第一图形的颜色设置为第三颜色；

s5：如果通信信号的传输方式为无线通信，则在当前智能设备发射信号时，在当前智能设备的设备三维模型上添加朝第一方向放置的第二图形，在当前智能设备接收信号时，在当前智能设备的设备三维模型上添加朝与第一方向相反的第二方向放置的第二图形，在当前智能设备同时接收和发射信号时，在当前智能设备的设备三维模型上添加分别朝第一方向和第二方向放置的第二图形，同时在通信信号的性质属于控制信号时，将第二图形的颜色设置为第一颜色，在通信信号的性质属于信息采集信号时，将第二图形的颜色设置为第二颜色，在通信信号的性质同时属于控制信号和信息采集信号时，将第二图形的颜色设置为第三颜色。

优选的，所述步骤s2还包括：

设置多个用于分别表示不同无线通信技术的符号；

所述步骤s5还包括：根据当前智能设备采用的无线通信技术，在第二图形旁添加与之对应的符号。

优选的，所述步骤s4还包括：检测当前智能设备是否采用单工通信，在当前智能设备采用单工通信时，对第一图形进行断续化处理。

优选的，所述第一颜色的rgb值为255.0.0，所述第二颜色的rgb值为0.0.255，所述第三颜色的rgb值为255.0.255。

优选的，所述第一图形为直线，所述第二图形为伞形，所述第三图形为箭头。

优选的，所述第一方向为上弓，所述第二方向为下弓。

区别于现有技术在进行建筑的bim建模时，仅仅是将智能设备的物理结构以及布线管路桥架等进行可视化三维建模，并没有对这些智能设备的通信信号进行可视化描述，本发明的有益效果是：通过在建筑物的bim模型中很直观地获得建筑物内智能设备的通信信号的传输方式（有线通信、无线通信）、性质（控制信号、信息采集信号）及流向，进而可以在bim建模后初步判断该智能设备的属性和重要性，为后续的智慧建造和智慧化运维提供支持，使建筑的智能化系统工程从咨询、设计、施工、运维等全过程全生命周期都更加科学化、精细化、精确化。

附图说明

图1是本发明实施例的基于bim技术的智能设备通信信号可视化表示方法的流程示意图。

图2是通信信号的传输方式为有线通信时，第一图形的示意图，其中，图2（a）为第一颜色的直线，图2（b）为第二颜色的直线，图2（c）为第三颜色的直线，图2（d）表示经过了断续化处理的第三颜色的直线。

图3是通信信号的传输方式为有线通信时，智能设备的设备三维模型的示意图，其中，图3（a）中的两个立方体图形表示两个智能设备，两个智能设备分别作为控制设备和采集设备，控制设备向采集设备发送性质属于控制信号的通信信号，采集设备向控制设备发送性质属于信息采集信号的通信信号，图3（b）表示两个智能设备分别既是控制设备又是采集设备，两个智能设备互相发送性质既属于控制信号又属于信息采集信号的通信信号。

图4是通信信号的传输方式为无线通信时，第二图形的示意图，其中，图4（a）为第一颜色的伞形，并且伞形为上弓，图4（b）为第一颜色的伞形，并且伞形为下弓，图4（c）为第二颜色的伞形，并且伞形为上弓，图4（d）为第二颜色的伞形，并且伞形为下弓，图4（e）为上弓且第一颜色的伞形，下弓且第二颜色的另一个伞形，图4（f）为上弓且第二颜色的伞形，下弓且第一颜色的另一个伞形。

图5是通信信号的传输方式为无线通信时，智能设备的设备三维模型的示意图，其中，图5（a）表示智能设备发射性质为控制信号的通信信号，图5（b）表示智能设备接收性质为控制信号的通信信号，图5（c）表示智能设备发射性质为信息采集信号的通信信号，图5（d）表示智能设备既发射性质为控制信号的通信信号，又接收性质为信息采集信号的通信信号。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，本发明实施例的基于bim技术的智能设备通信信号可视化表示方法包括以下步骤：

s1：基于bim技术建立建筑物的空间三维模型，在空间三维模型中创建部署智能设备的设备三维模型。

其中，智能设备包括传感器、执行器、报警器、控制器、摄像头等能够采集或控制通信信号的实体设施。空间三维模型可以模拟建筑物的空间长度、空间高度、空间宽度，设备三维模型可以模拟智能设备的空间长度、空间高度、空间宽度。

s2：设置用于表示控制信号的第一颜色、用于表示信息采集信号的第二颜色、用于同时表示控制信号和信息采集信号的第三颜色、用于表示有线通信的第一图形、用于无线通信的第二图形、用于表示有线信号流向的第三图形。

其中，第一颜色、第二颜色、第三颜色各不相同，例如第一颜色的rgb值为255.0.0，即红色，第二颜色的rgb值为0.0.255，即蓝色，第三颜色的rgb值为255.0.255，即品红色。

第一图形、第二图形和第三图形也是各不相同的图形，例如第一图形为直线，第二图形为伞形，第三图形为箭头。

s3：检测当前智能设备的通信信号的传输方式为有线通信还是无线通信，检测当前智能设备的通信信号的性质属于控制信号、信息采集信号还是同时属于控制信号和信息采集信号，并获取当前智能设备的通信信号的流向。

其中，如果智能设备为控制设备，则其通信信号属于控制信号，如果智能设备为信息采集设备，例如传感器等，则其通信信号属于信息采集信号。

s4：如果通信信号的传输方式为有线通信，则将当前智能设备以及与其信号连接的其他智能设备的设备三维模型通过第一图形连接，并根据通信信号的流向在第一图形上添加第三图形，同时在通信信号的性质属于控制信号时，将第一图形的颜色设置为第一颜色，在通信信号的性质属于信息采集信号时，将第一图形的颜色设置为第二颜色，在通信信号的性质同时属于控制信号和信息采集信号时，将第一图形的颜色设置为第三颜色。

其中，通信信号的传输方式为有线通信时，则当前智能设备的设备三维模型需要使用第一图形，并且在第一图形上还要添加第三图形。具体的，如图2所示，图2（a）为第一颜色的直线，表示当前智能设备的通信信号的性质属于控制信号，直线上添加有表示通信信号的流向的箭头；图2（b）为第二颜色的直线，表示当前智能设备的通信信号的性质属于信息采集信号，直线上添加有表示通信信号的流向的箭头；图2（c）为第三颜色的直线，表示当前智能设备的通信信号的性质既属于控制信号又属于信息采集信号，直线上添加有表示通信信号的流向的箭头，且箭头有两个，表示当前智能设备既发送通信信号又接收通信信号。

最终，所有智能设备的设备三维模型如图3所示，图3（a）中的两个立方体图形表示两个智能设备，两个智能设备分别作为控制设备和采集设备，控制设备向采集设备发送性质属于控制信号的通信信号，采集设备向控制设备发送性质属于信息采集信号的通信信号；图3（b）表示两个智能设备分别既是控制设备又是采集设备，两个智能设备互相发送性质既属于控制信号又属于信息采集信号的通信信号。

s5：如果通信信号的传输方式为无线通信，则在当前智能设备发射信号时，在当前智能设备的设备三维模型上添加朝第一方向放置的第二图形，在当前智能设备接收信号时，在当前智能设备的设备三维模型上添加朝与第一方向相反的第二方向放置的第二图形，在当前智能设备同时接收和发射信号时，在当前智能设备的设备三维模型上添加分别朝第一方向和第二方向放置的第二图形，同时在通信信号的性质属于控制信号时，将第二图形的颜色设置为第一颜色，在通信信号的性质属于信息采集信号时，将第二图形的颜色设置为第二颜色，在通信信号的性质同时属于控制信号和信息采集信号时，将第二图形的颜色设置为第三颜色。

其中，通信信号的传输方式为无线通信时，则在当前智能设备的设备三维模型上添加第二图形。具体的，如图4所示，图4（a）为第一颜色的伞形，并且伞形为上弓，表示当前智能设备发射性质为控制信号的通信信号，图4（b）为第一颜色的伞形，并且伞形为下弓，表示当前智能设备接收性质为控制信号的通信信号，图4（c）为第二颜色的伞形，并且伞形为上弓，表示当前智能设备发射性质为信息采集信号的通信信号，图4（d）为第二颜色的伞形，并且伞形为下弓，表示当前智能设备接收性质为信息采集信号的通信信号，图4（e）为上弓且第一颜色的伞形，下弓且第二颜色的另一个伞形，表示当前智能设备既发射性质为控制信号的通信信号，又接收性质为信息采集信号的通信信号，图4（f）为上弓且第二颜色的伞形，下弓且第一颜色的另一个伞形，表示当前智能设备既发射性质为信息采集信号的通信信号，又接收性质为控制信号的通信信号。

最终，所有智能设备的设备三维模型如图5所示，图5（a）表示智能设备发射性质为控制信号的通信信号，图5（b）表示智能设备接收性质为控制信号的通信信号，图5（c）表示智能设备发射性质为信息采集信号的通信信号，图5（d）表示智能设备既发射性质为控制信号的通信信号，又接收性质为信息采集信号的通信信号。

在本实施例中，步骤s2还包括：

设置多个用于分别表示不同无线通信技术的符号；

步骤s5还包括：根据当前智能设备采用的无线通信技术，在第二图形旁添加与之对应的符号。

其中，如图4所示，伞形的短弧一侧添加有符号，例如有的符号为“5g”，表示当前智能设备采用5g技术。有的符号为“wifi”，表示当前智能设备采用wifi技术，有的符号为“zigbee”，表示当前智能设备采用zigbee技术。

进一步的，在本实施例中，步骤s4还包括：检测当前智能设备是否采用单工通信，在当前智能设备采用单工通信时，对第一图形进行断续化处理。

其中，如图2所示，图2（d）与图2（c）基本相同，不同之处在于，图2（d）中的直线经过了断续化处理，变成了虚线，也就是说，图2（c）表示当前智能设备没有采用单工通信，默认采用双工通信，而图2（d）表示当前智能设备采用了单工通信。

通过上述方式，本发明实施例的基于bim技术的智能设备通信信号可视化表示方法在bim建模过程和模型运用过程中，用直线来表示通信信号的有线通信，用伞形来表示通信信号的无线通信，用不同颜色来表示通信信号的性质，用箭头来表示通信信号的流向，以及采用特定的符号来表示无线通信技术，从而能够对智能设备的通信信号进行直观表示，实现通信信号的可视化描述，可以在bim建模后初步判断智能设备的属性和重要性，为后续的智慧建造和智慧化运维提供支持，使建筑的智能化系统工程从咨询、设计、施工、运维等全过程全生命周期都更加科学化、精细化、精确化。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。