一种基于BIM的可视化机电运维监控方法及系统与流程

本发明涉及机电运维管理，尤其是，本发明涉及一种基于bim的可视化机电运维监控方法及系统。

背景技术：

1、建筑信息模型（bim）技术是建筑行业数字化转型的核心技术之一，在建筑工程的设计、施工及运维阶段发挥着日益重要的作用。在机电工程领域，设备种类繁多、参数复杂、型号更新快，给机电系统的三维建模和运维监控带来了巨大挑战。

2、目前，bim建模软件（如revit、archicad、bentley等）在机电设备建模方面存在以下技术问题：

3、第一，参数化建模能力不足；现有bim软件中，机电设备模型的创建往往需要用户手动设置多个参数，且参数之间缺乏联动关系，当设备型号或规格发生变化时，用户需要重新手动调整多个参数，效率低下且容易出错。虽然已有一些基于dynamo或excel的参数化建模方法，但这些方法往往需要用户在bim软件和第三方工具之间频繁切换，缺乏统一的、工具化的解决方案。例如，中国专利cn111063030b公开了一种基于dynamo的bim参数化建模方法，通过读取excel表格将参数赋予模型，但该方法需要用户在dynamo中编写程序逻辑，不适用于非编程背景的工程人员使用。

4、第二，设备模型库扩展困难；bim建模软件内置的设备设备模型库往往只能提供通用的标准型号，无法满足不同设备厂家、不同项目类型的定制化需求。目前，当用户需要使用新型号或新厂家的设备时，通常需要联系软件厂家进行定制开发，响应周期长、成本高。例如，中国专利申请cn202511206756号文献指出，现有bim软件“只能使用其内置的类型和型号，对于缺少的类型和型号，用户只能联系软件厂家定制开发”，且存在“响应速度慢”甚至“不一定能得到厂家响应”等问题。虽然已有研究者提出了多种设备模型库管理方案，但这些方案多侧重于设备模型库的存储组织和智能检索（如中国专利cn121723828a公开的基于拓扑编码的设备模型库管理方法），而非模型实例的自动化生成与动态扩展。

5、第三，运维数据与bim模型分离；在机电系统的运维阶段，物联网传感器采集的实时运行数据（如温度、压力、电流等）与bim模型中的设备模型之间缺乏有效的关联机制。运维人员往往需要在多个系统之间切换，无法在同一界面中直观地查看设备的三维位置、参数档案和实时运行状态。这种数据与模型的分离，降低了机电运维的效率和响应速度。

6、因此为了解决上述问题，设计一种基于bim的可视化机电运维监控方法或系统对我们来说是很有必要的

技术实现思路

1、本发明的目的在于，克服现有bim机电建模及运维监控技术中参数化建模效率低、设备模型库扩展困难、运维数据与模型分离的不足，提供一种基于bim的可视化机电运维监控方法及系统，实现机电设备模型的快速参数化生成、设备模型库的动态扩展以及运维数据的可视化监控。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种基于bim的可视化机电运维监控方法，包括以下步骤：

4、s1：基于bim建模软件的应用程序接口开发参数化模型生成器；

5、s2：利用所述参数化模型生成器，将机电设备的各项设备参数封装为可调变量，并建立所述可调变量与设备模型之间的映射关系；

6、s3：响应于用户对所述可调变量的赋值操作，自动生成与所赋值相匹配的设备模型，并将赋值后的设备参数作为属性数据绑定至所述设备模型；

7、其中所述属性数据包括用于与外部运维监控系统进行数据关联的数据链接信息；

8、s4：构建支持动态扩展与厂家定制的设备模型库，所述设备模型库用于存储步骤s3生成的设备模型及其绑定属性；

9、s5：根据目标机电项目的选型需求，从所述设备模型库中调用相应的设备模型，并在可视化监控界面中进行集成展示与运维数据关联。

10、作为本发明的优选，所述步骤s2中的设备参数包括几何参数、技术性能参数、厂家信息参数及运维周期参数；所述可调变量通过参数化对话框或属性表格供用户进行输入或选择。

11、作为本发明的优选，所述步骤s3中属性数据绑定具体包括：将设备参数的数值写入所述设备模型的共享参数或项目参数中，并建立与外部运维数据库的数据链接，所述数据链接配置为能够实时或周期性从所述外部运维数据库获取设备运行状态数据。

12、作为本发明的优选，所述步骤s4中设备模型库支持动态扩展与厂家定制，具体包括：

13、提供厂家定制模板，允许不同设备厂家定义其专属的参数集和模型样式；

14、响应于新厂家的设备添加指令，解析外部数据源中的设备参数表并自动生成新的可调变量组合，调用所述参数化模型生成器创建新的模型实例，实现设备模型库的无代码动态扩展。

15、作为本发明的优选，所述步骤s5中的可视化监控界面包括三维bim模型视图、设备列表树状图以及实时运行数据仪表盘；当用户在三维bim模型视图中选取设备模型时，同步高亮设备列表树状图中的对应项并显示其绑定的实时运维数据。

16、作为本发明的优选，所述解析外部数据源中的设备参数表并自动生成新的模型实例，具体包括：

17、识别外部数据源中的列标题作为参数名称；

18、根据参数值范围自动推断参数类型，所述参数类型包括数值型、文本型及布尔型；

19、解析设备参数之间的约束关系，并在参数化模型生成过程中自动添加相应的约束逻辑；

20、依据解析结果调用api生成参数化模型实例，并将新生成的模型实例按厂家分类存储。

21、作为本发明的优选，所述实时运行数据仪表盘响应于设备模型的选取操作，动态展示该设备模型对应的实时运行数据曲线、历史运行数据统计及设备参数档案信息。

22、作为本发明的优选，所述步骤s5中的运维数据关联包括：通过二维码或无线射频识别标签将物理设备与可视化监控界面中的设备模型进行关联映射，用于现场巡检时的快速定位与数据查询。

23、第二方面，本发明提供了一种基于bim的可视化机电运维监控系统，所述监控系统包括：

24、参数化模型生成模块：基于bim建模软件的应用程序接口开发参数化模型生成器；

25、映射建立模块：利用所述参数化模型生成器，将机电设备的各项设备参数封装为可调变量，并建立所述可调变量与设备模型之间的映射关系；

26、属性绑定模块：响应于用户对所述可调变量的赋值操作，自动生成与所赋值相匹配的设备模型，并将赋值后的设备参数作为属性数据绑定至所述设备模型；

27、其中所述属性数据包括用于与外部运维监控系统进行数据关联的数据链接信息；

28、设备模型库构建模块：构建支持动态扩展与厂家定制的设备模型库，所述设备模型库用于存储所述属性绑定模块生成的设备模型及其绑定属性；

29、可视化监控模块：根据目标机电项目的选型需求，从所述设备模型库中调用相应的设备模型，并在可视化监控界面中进行集成展示与运维数据关联。

30、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。

31、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。

32、本发明一种基于bim的可视化机电运维监控方法及系统的有益效果在于：

33、提高参数化建模效率：通过api开发参数化模型生成器，将设备参数封装为可调变量并建立与几何尺寸的映射关系，用户仅需对可调变量进行赋值即可自动生成匹配的三维模型，大幅降低了建模的人为操作步骤和出错概率；

34、实现设备模型库的动态扩展与厂家定制：通过厂家定制模板和外部数据源解析机制，使设备模型库能够响应新厂家的设备添加指令自动生成新的模型实例，无需代码开发即可实现对新型号设备的快速适配，解决了现有技术中设备模型库扩展依赖软件厂家定制开发的问题；

35、实现运维数据与bim模型的深度融合：通过将设备参数作为属性数据绑定至设备模型，并建立与外部运维数据库的数据链接，使bim模型能够实时展示设备的运行状态数据，实现了bim模型从“静态几何模型”到“动态运维平台”的转变；

36、提升运维监控的直观性和效率：通过三维bim模型视图、设备列表树状图和实时数据仪表盘的三联交互界面，以及模型选取时的同步高亮和数据展示，使运维人员能够在统一的界面中直观地定位设备、查看数据，提高了运维监控的效率和准确性；

37、降低设备模型库扩展的技术门槛：通过“无代码动态扩展”机制，普通工程人员通过填写设备参数表即可实现新型号设备的模型实例生成，无需具备编程能力，降低了设备模型库扩展的技术门槛。