基于区块链与BIM的建筑工程全周期数据协同管理方法

本发明公开了一种基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，属于数据采集。

背景技术：

1、当前建筑工程全周期管理过程中，建设、施工、监理、材料供应商等多方参与主体数据存储相互独立，信息孤岛现象突出，工程各阶段原始数据易出现篡改、丢失、溯源困难问题，同时传统bim模型多作为整体文件存储，无法精准绑定分阶段业务数据，数据权责划分模糊，且工程供应链变更、构件状态变动等业务流程依赖人工线下审核，流程响应滞后、人为干预漏洞多，数据协同流转缺乏自动化、可信化管控手段。

2、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，以至少解决现有建筑工程全周期多方数据分散存储难以可信共享、原始数据易篡改溯源难的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，包括：

3、构建由建筑供应链全生命周期各参与方节点组成的联盟区块链网络，基于联盟区块链网络的分布式账本存储全生命周期各阶段的原始数据；

4、将bim模型分解为构件级数据单元，基于各构件级数据单元的几何数据与元数据的组合哈希值生成各构件级数据单元的唯一标识符，并将各阶段原始数据的哈希值与对应阶段中bim模型构件级数据单元的唯一标识符进行链上锚定；

5、调用部署于联盟区块链网络的智能合约，监听bim模型的状态变量，若状态变量达到预设阈值，则执行智能合约中对应的供应链流程逻辑，并根据执行结果更新分布式账本中的bim模型状态变量。

6、进一步地，链上锚定包括：将唯一标识符写入当前阶段原始数据对应的交易回执中，以使bim模型构件级数据单元与当前阶段原始数据之间形成不可篡改的关联映射。

7、进一步地，还包括：基于共识机制对节点提交的上链数据进行验证，共识机制包括节点提交数据前基于其私钥生成数字签名，验证节点收到数据后基于该节点的公钥验证签名有效性，验证通过后计算当前节点提交数据与其他节点提交数据之间的差异度，若差异度小于或等于预设差异阈值，则标记该数据通过一致性检查。

8、进一步地，在共识过程中引入表征各节点历史可信度的权重因子，基于权重因子修正共识通过条件，修正后的共识通过条件为所有节点权重与验证通过标志乘积之和大于或等于所有节点权重之和的三分之二。

9、进一步地，智能合约的执行逻辑包括：通过链下预言机接口获取外部环境参数，将外部环境参数与链上bim模型数据作为输入，生成供应链流程逻辑的执行指令，外部环境参数包括天气数据和交通状态数据中的至少一者。

10、进一步地，还包括：将全生命周期各阶段的数据按照阶段标签分配至对应的数据分片，基于一致性哈希算法确定各数据分片与存储节点之间的映射关系，并对同一数据分片内的数据块集合执行默克尔树递归哈希运算以生成单一根哈希。

11、进一步地，还包括：对全生命周期各阶段的数据块分别生成时间戳和父哈希值以形成链式数据结构，响应于输入的目标哈希值，在联盟区块链网络中定位包含目标哈希值的目标区块，并递归回溯目标区块的父哈希链直至初始区块，以实现数据溯源。

12、进一步地，还包括：通过区块链事件监听机制监听bim模型的变更事件，响应于变更事件自动触发变更后bim模型数据的增量上链操作。

13、根据本发明其中一实施例，还提供了一种基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理系统，包括：

14、构建模块，用于构建由建筑供应链全生命周期各参与方节点组成的联盟区块链网络，基于联盟区块链网络的分布式账本存储全生命周期各阶段的原始数据；

15、生成模块，用于将bim模型分解为构件级数据单元，基于各构件级数据单元的几何数据与元数据的组合哈希值生成各构件级数据单元的唯一标识符，并将各阶段原始数据的哈希值与对应阶段中bim模型构件级数据单元的唯一标识符进行链上锚定；

16、执行模块，用于调用部署于联盟区块链网络的智能合约，监听bim模型的状态变量，若状态变量达到预设阈值，则执行智能合约中对应的供应链流程逻辑，并根据执行结果更新分布式账本中的bim模型状态变量。

17、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的可执行程序，其中，在可执行程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明各个实施例中的方法。

18、在本发明实施例中，通过搭建多方联盟区块链实现工程全周期原始数据分布式存证防篡改、全程可溯源，依托构件级哈希唯一标识完成bim构件数据与各阶段业务数据精准锚定绑定，清晰划分各参与方数据权责，借助智能合约自动监听bim状态并触发对应供应链流程，无需人工介入即可自动更新模型状态账本，大幅提升建筑工程全周期数据协同可信度、流转效率与流程自动化管控水平。

1.一种基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，其特征在于，所述链上锚定包括：将所述唯一标识符写入当前阶段原始数据对应的交易回执中，以使所述bim模型构件级数据单元与所述当前阶段原始数据之间形成不可篡改的关联映射。

3.根据权利要求1所述的基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，其特征在于，还包括：基于共识机制对节点提交的上链数据进行验证，所述共识机制包括节点提交数据前基于其私钥生成数字签名，验证节点收到数据后基于该节点的公钥验证签名有效性，验证通过后计算当前节点提交数据与其他节点提交数据之间的差异度，若所述差异度小于或等于预设差异阈值，则标记该数据通过一致性检查。

4.根据权利要求3所述的基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，其特征在于，在共识过程中引入表征各节点历史可信度的权重因子，基于所述权重因子修正共识通过条件，所述修正后的共识通过条件为所有节点权重与验证通过标志乘积之和大于或等于所有节点权重之和的三分之二。

5.根据权利要求1所述的基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，其特征在于，所述智能合约的执行逻辑包括：通过链下预言机接口获取外部环境参数，将所述外部环境参数与链上bim模型数据作为输入，生成所述供应链流程逻辑的执行指令，所述外部环境参数包括天气数据和交通状态数据中的至少一者。

6.根据权利要求1所述的基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，其特征在于，还包括：将所述全生命周期各阶段的数据按照阶段标签分配至对应的数据分片，基于一致性哈希算法确定各数据分片与存储节点之间的映射关系，并对同一数据分片内的数据块集合执行默克尔树递归哈希运算以生成单一根哈希。

7.根据权利要求6所述的基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，其特征在于，还包括：对所述全生命周期各阶段的数据块分别生成时间戳和父哈希值以形成链式数据结构，响应于输入的目标哈希值，在所述联盟区块链网络中定位包含所述目标哈希值的目标区块，并递归回溯所述目标区块的父哈希链直至初始区块，以实现数据溯源。

8.根据权利要求1所述的基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法，其特征在于，还包括：通过区块链事件监听机制监听所述bim模型的变更事件，响应于所述变更事件自动触发变更后bim模型数据的增量上链操作。

9.一种基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8中任一项的基于区块链与bim的建筑工程全周期数据协同管理方法。