基于BIM的桥梁健康监测云平台系统设计与实现

发布时间：2020-10-23 10:18

　　 目前,中国已是世界第一桥梁大国,中国路桥的发展已经到了建设与养护并重的阶段。如何对已有的桥梁进行保护、延长其使用寿命是目前热点研究课题之一。从最早的人工检查到如今的自动化设备检查,从本地巡检到远程监控,结合日益发展的网络技术,桥梁健康监测系统逐渐向云平台靠拢。而现有的监测系统大多在图形交互界面趋于平面化,相较于3D展示不够直观,尤其在监测点位展示方面较为严重。结合建筑信息化模型(Building Information Modeling,BIM)技术的三维优势,本文提出基于BIM的桥梁健康监测云平台系统,主要工作包括:(1)设计了基于BIM的桥梁健康监测云平台系统。对其发展历程、应用现状进行研究,结合国家标准和行业规范拟定监测内容和报警阈值。提出传感器+采集仪+无线通讯模块+云存储+Web端(BIM模型+数据可视化)的框架,验证BIM技术进入桥梁健康监测领域的可行性,打通技术链路,对桥梁健康监测系统的进一步发展进行探索。(2)硬件系统设计,选取传感器+采集仪+无线通讯模块的硬件链路,针对野外工况下的数据采集工作,本文采用更为稳定的通信协议MODBUS-RTU和4G无线通讯网络,摆脱对有线网络的依赖。软件系统设计,本系统采用Java EE开发,PC端和移动端均选取B/S架构,前端页面采用HTML5+CSS3+JavaScript语言编程,以WebGL加载BIM模型,服务端采用Java语言编程,使用MySQL进行数据存储。(3)将BIM模型进行轻量化处理。由于原始BIM模型体量巨大,难以脱离绘制软件单独使用,本系统通过轻量化引擎将BIM模型去除冗余的点面,将模型缩小数倍,再结合HTML5中的WebGL技术,使得BIM模型得以在Web系统中进行展示。通过软硬件联合调试,可以实现传感器数据实时上传、超值报警、历史数据查询、发送报警邮件等功能。将本系统与传统的桥梁健康监测系统进行对比,体现了桥梁运维过程中监测系统与BIM技术结合的优势。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U446
【部分图文】：

桥梁事故图片

全桥电路原理图

单臂测量法原理图
【参考文献】

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本文编号：2852903