基于3D建模的基建工程项目建设系统

技术领域

本发明涉及基建工程技术领域，具体涉及基于3D建模的基建工程项目建设系统。

背景技术

基建工程是国民经济各部门为发展生产而进行的固定资产的扩大再生产，例如：公路、铁路、桥梁及民用建筑等工程的新建、改建、扩建等。基建工程涉及国计民生的多个方面，而又随着时代进步和社会经济的发展，需要不断对原有基建项目进行新建、改建、扩建等。因此，选择合适的基建工程对于目标区域的经济发展至关重要。而在目前的基建工程的执行过程中，一般根据区域后续的发展直接补充基建工程，缺乏对相应区域发展的直观模拟，也缺乏对基建工程的选择和规划手段，无法快速判断区域缺失的职能，造成基建工程滞后。

专利号为“CN2021114214928”的“基于工程实景的电力基建工程施工进度管控系统及方法”，该方法对实景信息进行采集，具体包括实际施工点坐标数据、海拔数据以及施工点杆塔高度数据，通过对上述数据进行整恶化处理后，获得目前正在施工的线路的实际里程，然后与规划的里程进行对比，并同时根据实际坐标数据和规划坐标数据进行位置对比，为项目进度管孔和用料管控提供真实参考依据。但由于该方法并不能直观模拟基建项目，仅是基于数据对比进行基建工程的规划，耗费的时间和资源较多，无法快速判断区域的基建需求，影响工程的施工进度。

发明内容

本发明的目的在于提供基于3D建模的基建工程项目建设系统，本建设系统可以根据现有建筑及环境的需要，判断现有建筑和环境的职能缺失，从而提供合适的基建工程，使得该基建工程可以填补职能空缺，建设效果好，节约资源，提升了工程的施工进度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述建设系统包括以下内容：

平台架构，所述平台架构包括安全交互系统和控制系统；

硬件采集系统，所述硬件采集系统用于采集全局影像、时空数据和地缘数据，并将上述采集数据传至平台架构的控制系统中；

数据库系统，所述数据库系统与平台架构中的控制系统连接。

具体地，3D建模模块可以基于WIN10系统完成基建工程的模拟，在可以直观对基建工程进行显示的同时，还可以进行对基建数据的保密操作和使用人员调取信息、修改等操作，优化了使用人员的使用体验，并使得基建工程模拟更加准确，节约资源、省时省力，可以大大提升基建工程的施工进度。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述平台架构的控制系统包括3D建模模块、数据通讯模块和应用模块；所述数据通讯模块电连接于硬件采集系统，所述数据通讯模块还连接于应用模块，并将采集数据传输至应用模块；所述应用模块包括数据分析模块和智慧运维平台，所述数据分析模块与智慧运维平台连接，所述数据分析模块还连接于数据通讯模块，所述数据分析模块还连接于3D建模模块；所述3D建模模块还连接于数据库系统。通过3D建模模块、数据通讯模块和应用模块的协调作用，可以优化本建设系统的使用效果，给使用者带来直观、准确的基建工程模型，并便于使用者进行基建工程的设计和调整，且上述模块之间协调可以紧密建设系统的联系强度，提升本建设系统的使用感受。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述智慧运维平台包括历史数据存储部、硬件维保记录部、网关管理部、地图定位部、城市基建工单列表和人机交互端，所述历史数据存储部连接于数据存储层，硬件维保记录部连接于设备运维管理模块，地图定位部用于对采集硬件系统的实时位置定位，所述人机交互端包括通知消息、设备警告、网关管理和人机互动。本建设系统设置智慧运维平台增加了本建设系统的人性化操作应用，优化使用者的使用体验。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述数据分析模块根据硬件采集系统采集的数据，得到基建工程周边的建筑职能生成合适的基建工程方案。本建设系统根据实际环境数据生成合适的基建工程方案，使得该基建方案真实可靠，科学性强。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述数据库系统包括基建数据库和搜索引擎；所述基建数据库与国家建筑中心数据相通，所述搜索引擎连接于互联网；所述数据库系统中的基建数据库和搜索引擎均连接于控制系统。本建设系统的数据库系统与国家建筑中心数据相通，且搜索引擎连接于互联网，大大提升了本建设系统的实用性，使得本建设系统的建模模型更贴合于实际应用。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述硬件采集系统包括全局影像采集模块、时空数据采集模块和地源数据采集模块；所述全局影像采集模块用于采集基建建设区域的全局数据，所述时空数据采集模块用于采集基建建设区域内的时空数据，所述地源数据采集模块用于采集基建建设区域内的地源数据。通过硬件采集系统实时采集真实、详细的具体数据，使得依据本数据生成的建模模型更贴近于实际环境，减少资源浪费，使得本建设系统生成的建模模型真实可靠、实用性强。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述数据分析模块包括数据比例分析模块、数据储存层、硬件设备运维管理模块、智能现场调控模块、效率分析模块、职能分析模块、效益评估模块和预算模拟模块；所述数据存储连接于数据分析模块，所述数据比例分析模块连接于硬件采集系统，所述硬件设备运维管理模块连接于硬件采集系统，所述智能现场调控模块连接于硬件采集系统，所述智能分析模块连接于3D建模模块，所述智能分析模块还连接于智慧运维平台，所述职能分析模块还连接于基建数据库；所述硬件运维管理模块连接于硬件采集系统；所述智能现场调控模块连接于硬件采集系统。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，3D建模模块包括数据矢量化处理模块和GIS建筑模型构建软件，所述数据矢量化处理模块将数据比例分析模块传来的数据进行矢量化处理，再通过GIS建筑模型构建软件进行建模，生成基建建设区域和周边建筑模型，同时在周边建筑模型上进行职能标记。使用3D建模模块生成的建模结果更具有真实性，更为直观。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述3D建模模块连接于基建数据库，所述基建数据库将相应的职能基建数据传输至职能分析模块，所述3D建模模块逐个模拟基建工程中缺少的职能基建。依据基建数据库进行职能分析，使得分析结构更加有效，有助于弥补基建工程的职能缺失。

前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，所述安全交互系统用于与用户进行信息交互，所述安全交互系统还包括监控系统和加密系统，所述监控系统监控用户访问和系统访问，所述加密系统对基建工程加密。增加了用户的使用体验的同时，还对基建数据进行了保护，极大程度上提高了本建设系统的使用安全性，使得本建设系统的功能更加优化、全面。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明通过采集硬件系统采集待基建建设区域的影像信息及周边建筑影像信息，周边建筑影像信息包括各个建筑具体职能，利用3D建模模块对待基建建设区域及周边建筑影像信息进行3D建模，因此模型中具备周边建筑职能，通过数据分析中心根据周边建筑职能的缺失判断合适基建工程，使得该建筑工程填补职能的缺失，并且根据模型可以直观的、快速的对区域发展进行填补，效率更高，建设效果更好。

2、本发明将3D建筑模块接入基建数据库，根据该基建建设区域所缺少的职能基建，在基建数据库中选择相应的职能基建，并在基建建设区域和周边建筑模型中逐个模拟缺少的职能基建，配合搜索引擎搜索相应职能基建的各项数据，分析每个缺少的职能基建所能产生的效益，同时分析每个缺少的职能基建建成的效率和所需预算，根据获得效益、建成效率和所需预算计算比例，选择效益高且成本低的基建作为该区域的建设目标，综上，从获得效益、建成效率和所需预算上综合选择合适的基建，优化该区域的经济发展，进一步提高建设效果。

3、本发明通过安全交互系统的作用，对系统访问以及访问行为进行监控，对基建工程进行加密，提高整体的安全性。

4、本发明与外部交互性强，数据信息更加真实可靠，大大提升了用户使用体验，节约资源，减少了不必要的人力、物力的消耗。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明数据分析模块的示意图；

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例1：基于3D建模的基建工程项目建设系统，包括以下内容：

平台架构，平台架构包括安全交互系统和控制系统；

硬件采集系统，硬件采集系统用于采集全局影像、时空数据和地缘数据，并将上述采集数据传至平台架构的控制系统中；

数据库系统，数据库系统与平台架构中的控制系统连接。

如图1和图2所示，本实施例中的基于3D建模的基建工程项目建设系统，包括平台架构、硬件采集系统和数据库系统。其中，平台架构可以基于WIN10系统来运行其包含的安全交互系统和控制系统，具体地，安全交互系统便于用户进行对建设系统的控制操作，同时，安全交互系统还提升了建设系统的使用安全性，极大程度地对建设工程的各种数据信息进行保护。控制系统可以对建筑系统内的各项操作进行控制，合理配置系统内的操作。本实施例中的硬件采集系统采集待基建建设区域的影像及周边建筑影像，其中，周边建筑影像包括各个建筑具体职能，硬件采集系统将上述信息传输至平台架构的控制系统，可以通过控制系统进行分析处理和其他操作。使用时，通过采集硬件系统采集待基建建设区域的影像及周边建筑影像，周边建筑影像包括各个建筑具体职能，利用3D建模模块对待基建建设区域及周边建筑影像进行3D建模，模型中具备周边建筑职能，通过数据分析中心根据周边建筑职能的缺失判断合适基建工程，使得该建筑工程填补职能的缺失，建设效果更好。本实施例中的数据库系统与平台架构中的控制系统连接，可以实时、快速地调取基建工程的数据信息，实现本建设系统可以直观的、快速的对区域发展进行填补，效率更高，建设效果更好。

根据前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，如图1所示，平台架构的控制系统包括3D建模模块、数据通讯模块和应用模块；数据通讯模块电连接于硬件采集系统，数据通讯模块还连接于应用模块，并将采集数据传输至应用模块；应用模块包括数据分析模块和智慧运维平台，数据分析模块与智慧运维平台连接，数据分析模块还连接于数据通讯模块，数据分析模块还连接于3D建模模块； 3D建模模块还连接于数据库系统。在本实施例中，3D建模模块可以基于WIN10系统对接受到的数据信息进行建模，具体地，数据通讯模块电连接于硬件采集系统，及时接收采集到的数据信息，并将该数据信息传输给应用模块，在应用模块中进行分析处理，最后再将分析处理后的数据传输给3D建模模块进行建模，这样使得3D建模模块的建模结果更接近实际情况，使得本建设系统的基建工程可以直观地进行处理，效率更高。其中，智慧运维平台为具有远程监控和运维平台，可以大大减少人力、物力的投入，节约资源。

本发明的实施例2：基于3D建模的基建工程项目建设系统中，如图1所示，智慧运维平台包括历史数据存储部、硬件维保记录部、网关管理部、地图定位部、城市基建工单列表和人机交互端，历史数据存储部连接于数据存储层，硬件维保记录部连接于设备运维管理模块，地图定位部用于对采集硬件系统的实时位置定位，人机交互端包括通知消息、设备警告、网关管理和人机互动。智慧运维平台在进行远程监控和运维时，可以实时进行存储历史数据、记录硬件维保信息，对地图定位信息和收录城市基建工单列表等操作，且在对上述信息进行存储和收录存储等操作的同时，还可以丰富人机交互的内容，便于操作这对上述信息的调取操作。具体地，在人机交互端包括有通知消息、和设备警告信息、网关管理信息和人机之间的其他互动，极大程度地丰富了本建设系统的人性化操作的内容，为配合其他部分存储了相应的历史信息，便于后期调取数据，以及各个项目对比等操作。

根据前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，如图1所示，数据分析模块根据硬件采集系统采集的数据，得到基建工程周边的建筑职能生成合适的基建工程方案。在本实施例中，由于数据分析模块还连接于3D建模模块，而3D建模模块直接生成基建模型，因此，需要数据分析模块根据硬件采集系统采集到的数据进行分析，得到基建工程周边的建筑职能，生成合适的基建工程方案，便于3D建模模块直接生成合理、科学的基建模型，省时省力，避免了资源浪费。

本发明的实施例3：基于3D建模的基建工程项目建设系统中，如图1所示，数据库系统包括基建数据库和搜索引擎；基建数据库与国家建筑中心数据相通，搜索引擎连接于互联网；数据库系统中的基建数据库和搜索引擎均连接于控制系统。在本实施例中，搜索引擎接入互联网，采用ElasticSearch + Logstash + Kibana框架部署，利用ElasticSearch搜索服务器完成分布式的全文搜索引擎，基建数据库接入国家建筑中心，保存各种基建数据尺寸、职能和模型，所述数据库系统连接应用模块。通过基建数据库和搜索引擎扩大本建设系统的数据基础，使得基建工程更加科学严谨、真实可靠。

根据前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，如图1所示，硬件采集系统包括全局影像采集模块、时空数据采集模块和地源数据采集模块；全局影像采集模块用于采集基建建设区域的全局数据，时空数据采集模块用于采集基建建设区域内的时空数据，地源数据采集模块用于采集基建建设区域内的地源数据。在本实施例中，全局影像采集模块可以设置为遥感全局影像采集模块，该模块利用北斗三号与GPS公用频点手段获取卫星、航空技术所采集的该基建建设区域的遥感影像全局时空数据。时空数据采集模块可以包括无人机、自动驾驶车配合摄像等设备，上述设备可以扩大本硬件采集系统的影像数据采集的范围，使得采集到的数据更加全面。地源数据采集模块可以包括压差式沉降仪、裂缝测量仪、激光收敛计、固定式测斜仪和三轴测振仪等，通过上述仪器可以科学有效地得到地缘数据信息，使得采集的地缘数据信息更加真实。因此，硬件采集系统中通过上述模块，可以采集到真实、全面的影像信息，进而使得本建筑系统的基建模型更加趋近于实际，便于使用者使用。硬件采集系统采集待基建建设区域的影像及周边建筑影像，其中，周边建筑影像包括各个建筑具体职能，所述采集硬件系统连接数据通讯模块传输数据，所述数据分析中心根据周边建筑职能的缺少判断合适的基建工程。

本发明的实施例3：基于3D建模的基建工程项目建设系统中，如图1所示，数据分析模块包括数据比例分析模块、数据储存层、硬件设备运维管理模块、智能现场调控模块、效率分析模块、职能分析模块、效益评估模块和预算模拟模块；数据存储连接于数据分析模块，数据比例分析模块连接于硬件采集系统，硬件设备运维管理模块连接于硬件采集系统，智能现场调控模块连接于硬件采集系统，智能分析模块连接于3D建模模块，智能分析模块还连接于智慧运维平台，职能分析模块还连接于基建数据库；硬件运维管理模块连接于硬件采集系统；智能现场调控模块连接于硬件采集系统。

在本实施例中，数据存储层用于存储数据分析模块分析过程中获得的所有数据，以便于后续对建筑系统中的相关数据进行提取、查看和校验。数据比例分析模块用于将分析数据通讯模块从硬件采集系统接受的数据，生成待处理基建工程的等比例规划数据，使得本基建模型与实际地形按比例复制，便于进行后续设计操作。智能分析模块连接3D建模模块和智慧运维平台，职能分析模块分析已建成基建建设区域和周边建筑模型中的建筑职能和地形，并从智慧运维平台调取城市基建工单列表，判断该基建建设区域缺少及适合的职能基建。效率分析模块、效益评估模块和预算模拟模块连接于搜索引擎，使得分析结构更加真实可靠。职能分析模块连接于基建数据库，便于从基建数据库中提取有效数据信息。硬件设备运维关系模块连接硬件采集系统，实时监控遥感全局影像采集模块、时空数据采集模块和地源数据采集模块的运行情况。其中，智能现场调控模块用于调控遥感全局影像采集模块、时空数据采集模块和地源数据采集模块的采集目标。

根据前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，如图1所示，3D建模模块包括数据矢量化处理模块和GIS建筑模型构建软件，数据矢量化处理模块将数据比例分析模块传来的数据进行矢量化处理，再通过GIS建筑模型构建软件进行建模，生成基建建设区域和周边建筑模型，同时在周边建筑模型上进行职能标记。具体地，3D建筑模块在基建建设区域和周边建筑模型中逐个模拟缺少的职能基建，效率分析模块、效益评估模块和预算模拟模块接入搜索引擎，从搜索引擎中搜索相应职能基建的各项数据，分析每个缺少的职能基建所能产生的效益，同时分析每个缺少的职能基建建成的效率和所需预算，根据获得效益、建成效率和所需预算计算比例，选择效益高且成本低的基建作为该区域的建设目标。

根据前述基于3D建模的基建工程项目建设系统，如图1所示，安全交互系统包括交互系统、监控系统和加密系统，监控系统监控用户访问和系统访问，加密系统对基建工程加密。监控系统用于实时监控用户访问操作和系统访问操作，生成访问记录，可以便于后期进行校对、查验等操作，而加密系统对整个基建工程加密，提高建筑系统的使用安全性。其中，交互系统包括用户角色自定义、用户访问授权、用户控制授权、数据导出授权等。优化使用者使用体验。

本发明的基于3D建模的基建工程项目建设系统的原理如下，参考图1和图2，本建设系统通过硬件采集系统采集待基建建设区域的影像及周边建筑影像，其中，周边建筑影像包括各个建筑具体职能信息，将上述影像信息处理后再利用3D建模模块对待基建建设区域及周边建筑影像进行3D建模，模型可以显示周边建筑职能。数据分析模块根据周边建筑职能的缺失判断合适基建工程，使得该建筑工程可以填补职能的缺失，并且根据模型可以直观的、快速的对区域发展进行填补，建模效果更好。且本发明将3D建筑模块接入基建数据库，根据该基建建设区域所缺少的职能基建，在基建数据库中选择相应的职能基建，并在基建建设区域和周边建筑模型中逐个模拟缺少的职能基建，配合搜索引擎搜索相应职能基建的各项数据，分析每个缺少的职能基建所能产生的效益，同时分析每个缺少的职能基建建成的效率和所需预算，根据获得效益、建成效率和所需预算计算比例，选择效益高且成本低的基建作为该区域的建设目标。综上，从获得效益、建成效率和所需预算上综合选择合适的基建，优化该区域的经济发展，进一步提高建设效果，同时，本发明通过安全策略系统的作用，对系统访问以及访问行为进行监控，对基建工程进行加密，提高整体的安全性。