一种渠系工程建筑建模方法、系统、电子设备及介质与流程

本发明属于水利工程建筑设计，具体涉及一种渠系工程建筑建模方法、系统、电子设备及介质。

背景技术：

1、目前，对水利行业的渠系工程进行建模时，多采用cad(computer aided design，一款计算机辅助设计软件)辅助设计工具zdm(由水利水电设计人员在cad平台上开发出来的辅助设计软件)配合excel(一款电子表格软件)计算水面线及出图，zdm工具集具有批量剖切横纵剖面、工程算量等功能，但该工具的工作流程存在软件间交互频繁，无法自动更新，效率不高，无法建立渠系建筑物bim(building information modeling，建筑信息模型，是建筑学、工程学及土木工程的新工具)模型等缺点。

2、近年来，bim技术在工程设计领域中的应用越来越广泛，尤其是建筑、道路行业bim正向设计蓬勃发展。公路行业基于bim软件实现了公路工程的线路设计、路基建模、快速道路整体建模、工程算量一整套正向设计流程，提出了道路bim三维设计、工程图纸、数字化交付等方面的解决方案。

3、但是，在使用现有技术过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

4、水利行业由于工程庞大、地质地形复杂、建筑结构复杂等特殊性，bim应用起步较晚、发展缓慢。目前水利行业bim正向设计技术的研究应用处于初期阶段，尚未形成系统的解决方案和设计流程，设计软件工具不完善，多数项目以“先设计后建模型”为主，设计与bim模型割裂，难以发挥bim的最大价值。目前国内水利行业许多人士对渠系工程bim正向设计进行了探索。牛立军、梁燕迪等基于revit二次开发实现了落地渡槽bim正向设计的程序，基于模型可以一键生成图纸、计算书、概预算等设计成果，然而该研究未考虑整个工程的全流程设计，仅实现了单类型建筑建模、出图、算量。侯毅、李广州等基于civil3d软件,通过定义平面中心线、设计纵断面和横断面创建动态更新的三维信息模型,基于模型可进行直观展示、工程计量和批量生成横断面图,提升设计效率与质量，该研究实现了渠线平面布置、纵横断面动态创建，提高了出图算量效率与质量，但是未建立渠系建筑物参数化模型及实时计算水面线。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，本发明提供了一种渠系工程建筑建模方法、系统、电子设备及介质。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种渠系工程建筑建模方法，包括：

4、获取渠系工程建筑对应的线路信息，并根据所述线路信息生成中心线；

5、获取所述中心线对应的流量段信息及渠系工程建筑中的建筑物横断面信息，并根据所述流量段信息和所述建筑物横断面信息在所述中心线中构建二维建筑物信息模型；

6、根据所述线路信息得到线路建筑物基础信息，并根据所述线路建筑物基础信息计算所述二维建筑物信息模型对应建筑物的水面高程；

7、根据所述水面高程生成水面剖面线；

8、根据所述中心线和所述水面剖面线拟合得到所述渠系工程建筑的三维空间线；

9、获取渠系工程建筑中的建筑物参数化模型信息，并根据所述建筑物参数化模型信息在所述三维空间线中构建三维建筑物bim模型；

10、根据所述三维建筑物bim模型，计算并存储三维建筑物bim模型对应的结构数据。

11、本发明集水面线计算、线路布置、bim建模、结构计算为一体，可精准建模、准确出图、快速算量，实现了bim建模与结构计算的无缝衔接，利于提高渠系工程的设计质量与生产效率，为工程运营阶段项目信息化交付与应用提供基础。

12、在一个可能的设计中，所述流量段信息包括指定流量段名称、渠系工程建筑类型、设计水深、设计面积、设计周湿、设计水力半径、设计糙率、设计底坡、设计流量和/或设计流速；所述建筑物横断面信息包括指定建筑物所属的流量段、建筑物类型、建筑物名、始末桩号、渐变段长度和/或固定水头损失；所述二维建筑物信息模型包括渡槽、隧道和/或明渠建筑物的二维数据模型。

13、在一个可能的设计中，生成中心线后，所述方法还包括：

14、根据所述中心线得到所述中心线对应的地形剖面线；

15、其中，根据所述中心线得到地形剖面线，包括：

16、将所述中心线中的多个指定点投影至预设的地形曲面上，得到多个指定点一一对应的多个投影点；

17、将多个投影点依次连接，得到多段线；

18、将所述多段线展平至预设的二维平面，得到所述中心线对应的地形剖面线。

19、在一个可能的设计中，生成水面剖面线后，所述方法还包括：

20、根据所述中心线和所述水面剖面线生成包含所述渠系工程建筑中所有沿线建筑物信息的纵断面表格。

21、在一个可能的设计中，根据所述建筑物参数化模型信息在所述三维空间线中构建三维建筑物bim模型，包括：

22、根据所述建筑物参数化模型信息构建具有输入参数及建模过程的参数化模型脚本文件；其中，所述输入参数包括类型参数和实例参数，对应地，所述参数化模型脚本文件包括类型属性和实例属性，所述类型属性包括脚本文件名、类型名、用户类型属性、类型参数和/或实例参数，所述实例属性包括脚本文件名、类型名、实例参数、空间定位属性和/或用户实例参数；

23、根据所述参数化模型脚本文件在所述三维空间线中构建三维建筑物bim模型。

24、在一个可能的设计中，构建三维建筑物bim模型后，所述方法还包括：

25、获取所述三维空间线对应的多个桩号，并根据多个桩号获取开挖断面形式信息；

26、根据所述开挖断面形式信息，获取挖填曲面信息；

27、获取所述挖填曲面信息对应的挖方指令和/或填方指令，并根据所述挖方指令和/或所述填方指令，计算所述挖填曲面信息对应的挖方体积和/或填方体积；

28、根据三维建筑物bim模型，以及所述挖方体积和/或所述填方体积，统计得到挖填建筑物信息。

29、在一个可能的设计中，根据所述三维建筑物bim模型，计算并存储三维建筑物bim模型对应的结构数据，包括：

30、提取所述三维建筑物bim模型的结构中心线；

31、设置所述结构中心线的横截面尺寸信息，并获取所述三维建筑物bim模型对应建筑物的材料属性信息和模型单元类型信息；

32、根据所述横截面尺寸信息、所述材料属性信息和所述模型单元类型信息，计算并存储所述三维建筑物bim模型对应的结构数据。

33、第二方面，本发明提供了一种渠系工程建筑建模系统，用于实现如上述任一项所述的渠系工程建筑建模方法；所述渠系工程建筑建模系统包括：

34、渠系工程线路生成模块，用于获取渠系工程建筑对应的线路信息，并根据所述线路信息生成中心线；

35、二维建筑物建模模块，与所述渠系工程线路生成模块通信连接，用于获取所述中心线对应的流量段信息及渠系工程建筑中的建筑物横断面信息，并根据所述流量段信息和所述建筑物横断面信息在所述中心线中构建二维建筑物信息模型；

36、水面线生成模块，与所述二维建筑物建模模块通信连接，用于根据所述线路信息得到线路建筑物基础信息，并根据所述线路建筑物基础信息计算所述二维建筑物信息模型对应建筑物的水面高程，然后根据所述水面高程生成水面剖面线；

37、三维建筑物建模模块，与所述水面线生成模块通信连接，用于根据所述中心线和所述水面剖面线拟合得到所述渠系工程建筑的三维空间线；还用于获取渠系工程建筑中的建筑物参数化模型信息，并根据所述建筑物参数化模型信息在所述三维空间线中构建三维建筑物bim模型；

38、计算模块，与所述三维建筑物建模模块通信连接，用于根据所述三维建筑物bim模型，计算并存储三维建筑物bim模型对应的结构数据。

39、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：

40、存储器，用于存储计算机程序指令；以及，

41、处理器，用于执行所述计算机程序指令从而完成如上述任一项所述的渠系工程建筑建模方法的操作。

42、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的计算机程序指令，所述计算机程序指令被配置为运行时执行如上述任一项所述的渠系工程建筑建模方法的操作。