一种基于IFC标准河道治理工程的信息交互方法与流程

本发明属于水利工程河道治理，具体涉及一种基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法。

背景技术：

1、河流是承载人类文明的重要载体，然而随着现代工业、经济的迅速发展，河流不可避免的受到污染，水环境质量大幅下降，多数河流存在不同程度的水质恶化、河道淤积、生态功能退化等问题，河道治理作为解决河流水生态问题的主要手段之一，被广泛应用于世界各地的河流修复当中，同样也取得了较为可观的成果。

2、随着河流污染的多样化，施工环境的复杂化(复杂河道、长距离河道等)，越来越多的治理方法如水质修复、生态护坡、景观重建等生态治理手段的不断涌现，为河道治理和修复提供了大量的技术参考。

3、然而，不断增多的治理技术也为工程施工带来了负面影响，如多工序、多交叉、工期短、任务重等特点使得河道治理工程变得越来越棘手，对工程质量和管理体系有了更高的要求，而传统施工管理方式在施工中难以兼顾多维信息，导致施工结构紊乱，工程成本激增。

4、此外在河道治理中对于工程设计效率、信息共享和生命周期提出的要求比较高，但是以上传统方法表现均存在一定不足，如缺乏统一的数据管理方式，不同系统之间难以进行数据交换，从而导致对项目进展产生不利影响。基于上述问题，亟需一种能够融合且兼顾多维度信息的设计施工综合管理系统，以实现对河道治理工程的全程监控管理。

技术实现思路

1、针对传统河道治理工程方法存在的缺乏统一的数据管理方式、不同系统之间难以进行数据交换，无法兼顾多维度信息的缺陷和问题，本发明提供一种基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法；可应用于河道治理工程的施工当中，实现对工程整体的实时监测、运行状态的预测以及施工方案的优化调控，并将调控结果反馈到具体施工对象，以完成建造全过程的智能闭环控制和动态优化，从而实现全程智能化的施工建造及全生命周期管理。

2、本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，包括以下步骤：

3、s1、构建河道工程信息模型，该模型用以反应河道治理工程的基础几何信息数据；

4、s2、在上述s1的河道工程信息模型中添加河道治理相关参数信息以建立符合实际情况的河道工程bim模型；

5、s3、将上述s2的bim模型中各部分以零件状态导出为ifc文件，建立ifcroot实体；

6、s4、对上述s3建立的ifcroot实体进行扩展，包括ifcobjectdefinition、ifcrelationship，并根据每个扩展实体的特性建立相应的ifcpropertydefinition属性集，形成基于改进ifc标准的河道治理工程bim实体库；

7、s5、对上述ifc进行文件解析，进行河道治理工程ifc信息集成，并通过融合bim模型完成河道治理工程数据交互体系的建立；

8、s6、根据上述s5文件解析结果，对其中的河道工程相关信息进行读取，获取工程施工进度和质量信息，并与实际工程规划进行对比；

9、s7、根据上述s6比对结果进行综合研判，分析施工期的工程施工质量是否达标，资源调配是否合理，运行期的工程运行情况是否正常；若满足要求则对河道工程继续进行持续的、实时的具体参数监测，并及时更新河道bim信息模型；而对于质量未达标的工程区域进行不停工的修复，直至满足质量评价标准，并对河道治理工程施工、运维全周期进行动态管理。

10、进一步地，所述s1中基于工程实际情况，通过gis数据、多波束测探、倾斜摄影点云数据、现场实测数据建立河道治理工程三维模型。

11、进一步地，所述s2中将建立的bim模型中各部分信息与ifc标准资源层模块相互对应，再通过上层控制同层及下层结构，形成“领域-共享-核心”信息架构。

12、进一步地，所述s3中将bim模型导出的.dll文件，gis软件导出的.gml文件，以及多波束测探、倾斜摄影点云数据导出的.dat文件，根据ifc标准export导出规则进行数据格式统一编译。

13、进一步地，所述s4中对ifcroot实体进行扩展，即扩展ifcobjectdefinition、ifcrelationship、ifcpropertydefinition集合，包括新增河道空间结构单元实体、组合件实体、零件实体、构件实体；将扩展后的ifc实体添加至对应的ifcentitytype中，对与未能对应类别零件新增单元定义并赋予所对应的属性信息。

14、进一步地，所述s5中运用ifc文件解析工具和编程平台、可视化软件实现河道治理工程ifc信息集成。

15、进一步地，所述s7中采用层次分析法对上述s6比对结果进行综合研判，过程为：首先构建工程质量评价层次结构，将具体的评价目标层次化处理，对二级指标进行两两比较，采用根号标度法标定指标重要性程度，并依据评定结果构建判别矩阵a＝(aij)n×n

16、

17、通过判断矩阵计算各因素的权重值ω1、ω2、ω3……ωn，本实施例中采用几何平均法对权重值进行计算，公式为：

18、

19、基于上述权重值构建权重矩阵wi＝[ω1,ω2,ω3……ωn]；

20、定义bi为评判指标，则：

21、

22、最后将最终得分结果根据等级来评定工程质量，决定是否进行工程修复。

23、进一步地，定义得分结果s＝b×t，

24、t为工程质量等级记为t＝(90，85，80，…)t，结果s的等级划分为：

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、本发明提供的基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，可以提高信息交互效率，实现多方协同合作，提升工程质量管理水平，以及实现动态管理和监测，从而为河道治理工程带来更高的效益，具体地：

27、本发明以ifc扩展机制为基础，通过融合工程河道治理施工要素，对河道治理工程实体构件进行扩展并建立了结构与层次关系，进而建立了基于改进ifc标准的河道治理工程信息模型框架，减少信息传递的误差和重复工作，提高信息交互的质量和效率；通过将河道工程信息模型导出为ifc文件，并进行文件解析和信息集成，可以实现不同参与方之间的协同合作；各方可以共享和访问同一份数据，减少信息孤岛的存在，提高沟通和协作效率。

28、本发明通过将河道治理工程施工质量评价信息、运维决策信息等具体参数集成到bim模型中，对河道治理工程的施工质量及运维情况进行综合评价，并通过ifc实体模块属性信息追溯问题所在区域进行修复，进而提升河道治理工程施工质量和运行安全性；能够及时发现问题和不达标的区域，并及时进行修复和调整，从而提升工程适量管理水平。

29、本发明基于可视化软件，实现河道治理工程的数字化实时映射，通过载入河道治理工程的ifc实体辅以实时监测数据实现数字孪生河道治理工程，综合管理调控工程施工进度及后期运维。

技术特征：

1.一种基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，其特征在于：所述s1中基于工程实际情况，通过gis数据、多波束测探、倾斜摄影点云数据、现场实测数据建立河道治理工程三维模型。

3.根据权利要求1所述的基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，其特征在于：所述s2中将建立的bim模型中各部分信息与ifc标准资源层模块相互对应，再通过上层控制同层及下层结构，形成“领域-共享-核心”信息架构。

4.根据权利要求1所述的基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，其特征在于：所述s3中将bim模型导出的.dll文件，gis软件导出的.gml文件，以及多波束测探、倾斜摄影点云数据导出的.dat文件，根据ifc标准export导出规则进行数据格式统一编译。

5.根据权利要求1所述的基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，其特征在于：所述s4中对ifcroot实体进行扩展，即扩展ifcobjectdefinition、ifcrelationship、ifcpropertydefinition集合，包括新增河道空间结构单元实体、组合件实体、零件实体、构件实体；将扩展后的ifc实体添加至对应的ifcentitytype中，对与未能对应类别零件新增单元定义并赋予所对应的属性信息。

6.根据权利要求1所述的基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，其特征在于：所述s5中运用ifc文件解析工具和编程平台、可视化软件实现河道治理工程ifc信息集成。

7.根据权利要求1所述的基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，其特征在于：所述s7中采用层次分析法对上述s6比对结果进行综合研判，过程为：首先构建工程质量评价层次结构，将具体的评价目标层次化处理，对二级指标进行两两比较，采用根号标度法标定指标重要性程度，并依据评定结果构建判别矩阵a＝(aij)n×n

8.根据权利要求7所述的基于ifc标准河道治理工程的信息交互方法，其特征在于：定义得分结果s＝b×t，

技术总结
本发明公开了一种基于IFC标准河道治理工程的信息交互方法，涉及水利工程河道治理领域，本发明以IFC扩展机制为基础，通过融合工程河道治理施工要素，对河道治理工程实体构件进行扩展并建立了结构与层次关系，进而建立了基于改进IFC标准的河道治理工程信息模型框架；并将河道治理工程施工质量评价信息、运维决策信息等具体参数集成到BIM模型中，对河道治理工程的施工质量及运维情况进行综合评价，实现综合管理调控工程施工进度及后期运维。本发明可以提高信息交互效率，实现多方协同合作，提升工程质量管理水平，以及实现动态管理和监测。

技术研发人员：马瑞,杨亮,赵玉昆,马汉翔,张从从,吴月,姚俊宇,方玉,袁波,姬永立,原鹏举,张宏洋
受保护的技术使用者：淮河水利委员会治淮工程建设管理局（淮河水利委员会水利水电工程建设管理中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25