面向无人机智能巡检的桥梁数字孪生系统需要集成与处理增量式的多模态数据,以支撑面向现实场景动态决策的高精度仿真需求。然而,现有数字孪生平台时空数据管理割裂、多模态数据融合不足、决策交互机制缺失,并未形成真正意义上的面向无...面向无人机智能巡检的桥梁数字孪生系统需要集成与处理增量式的多模态数据,以支撑面向现实场景动态决策的高精度仿真需求。然而,现有数字孪生平台时空数据管理割裂、多模态数据融合不足、决策交互机制缺失,并未形成真正意义上的面向无人机智能巡检的桥梁数字孪生系统。基于此,提出了一种融合IFC (Industry Foundation Classes)、知识图谱和游戏引擎的桥梁数字孪生系统。系统以基于IFC构建的知识图谱(IFC-graph)为核心的数据管理引擎,统一整合桥梁设计建造信息、无人机巡检规划所需的结构语义,以及巡检过程中获取的多模态感知数据(如点云、图像等),构建覆盖构件-子结构-区域等多空间尺度、支持全生命周期演化的增量式语义管理体系,并实现语义驱动下的高效信息检索与动态数据关联。在虚拟仿真层面,系统引入虚幻引擎构建高保真三维桥梁环境,精准复刻物理场景中的几何结构与环境要素,并通过与IFC知识图谱的双向联动机制,支持无人机路径规划、飞行策略模拟与多轮次巡检任务的交互式推演,能够真实还原飞行过程中的转向、避障与碰撞等复杂行为。基于上述系统框架,进一步提出一种融合构件语义的无人机巡检路径优化算法,有效提升路径规划的适应性与精度,实现面向关键构件的高分辨率检测。系统已在实际桥梁案例中完成部署与验证,结果表明:该方案具备良好的可扩展性与工程适用性,可为桥梁运维过程中的智能化分析与全生命周期管理提供新型解决思路与技术支撑。展开更多
随着建筑信息模型(BIM)在建筑工程全生命周期管理中的广泛应用,如何在多专业、多平台的建模环境下实现数据互通与协同管理,成为提升BIM实用价值的关键问题。IFC(Industry Foundation Classes)标准作为开放、中立的建筑信息交换格式,在打...随着建筑信息模型(BIM)在建筑工程全生命周期管理中的广泛应用,如何在多专业、多平台的建模环境下实现数据互通与协同管理,成为提升BIM实用价值的关键问题。IFC(Industry Foundation Classes)标准作为开放、中立的建筑信息交换格式,在打破BIM数据“信息孤岛”、支撑模型融合方面具有重要作用。以某初级中学新校区项目为实践载体,研究基于IFC的BIM多源数据融合方法及其工程应用路径。通过统一模型格式、消除冗余数据、坐标系统一、ID重映射等关键步骤,完成建筑、结构、机电等专业模型的集成,构建高一致性、高精度的综合模型,并在上部建筑、结构与机电优化,地下室空间管线优化以及消防泵房深化排布等施工环节中开展实际应用。结果表明,通过IFC标准的数据融合处理,模型冗余率降低23.7%,系统协同效率显著提升,为后续施工与运维管理提供了坚实的数据基础与技术支撑,具有良好的应用前景和推广价值。展开更多
随着数字化转型的推进,装修行业对数据资产的管理和共享需求日益增长。IFC(Industry Foundation Classes)作为一种国际通用的数据交换标准,基于该标准生成的IFC格式文件已经成为一种广泛认可的数据交换格式,这为装修数据资产的共享提供...随着数字化转型的推进,装修行业对数据资产的管理和共享需求日益增长。IFC(Industry Foundation Classes)作为一种国际通用的数据交换标准,基于该标准生成的IFC格式文件已经成为一种广泛认可的数据交换格式,这为装修数据资产的共享提供了可能。我国结合IFC的国际通用数据交换标准发布了适用于我国国情的建筑信息模型存储标准,为建设过程全生命周期数据交换提供了依据。本研究旨在将装修项目中的关键数据资产,包括客户数据、设计数据、施工数据、供应链数据和监管数据,合并转换为符合IFC标准的文件,以实现数据的有效交换和共享。基于IFC的装修数据资产的标准化和数字化转换能够为项目的后期运营和维护、交底提供了宝贵的信息资源,为实现建筑和装修行业的可持续发展提供了支持。展开更多
文摘面向无人机智能巡检的桥梁数字孪生系统需要集成与处理增量式的多模态数据,以支撑面向现实场景动态决策的高精度仿真需求。然而,现有数字孪生平台时空数据管理割裂、多模态数据融合不足、决策交互机制缺失,并未形成真正意义上的面向无人机智能巡检的桥梁数字孪生系统。基于此,提出了一种融合IFC (Industry Foundation Classes)、知识图谱和游戏引擎的桥梁数字孪生系统。系统以基于IFC构建的知识图谱(IFC-graph)为核心的数据管理引擎,统一整合桥梁设计建造信息、无人机巡检规划所需的结构语义,以及巡检过程中获取的多模态感知数据(如点云、图像等),构建覆盖构件-子结构-区域等多空间尺度、支持全生命周期演化的增量式语义管理体系,并实现语义驱动下的高效信息检索与动态数据关联。在虚拟仿真层面,系统引入虚幻引擎构建高保真三维桥梁环境,精准复刻物理场景中的几何结构与环境要素,并通过与IFC知识图谱的双向联动机制,支持无人机路径规划、飞行策略模拟与多轮次巡检任务的交互式推演,能够真实还原飞行过程中的转向、避障与碰撞等复杂行为。基于上述系统框架,进一步提出一种融合构件语义的无人机巡检路径优化算法,有效提升路径规划的适应性与精度,实现面向关键构件的高分辨率检测。系统已在实际桥梁案例中完成部署与验证,结果表明:该方案具备良好的可扩展性与工程适用性,可为桥梁运维过程中的智能化分析与全生命周期管理提供新型解决思路与技术支撑。
文摘针对风电场建设中防火设计的关键性以及人工合规性检查存在的劳动密集、耗时易错等问题,自动合规性检查(Automatic compliance checking, ACC)的研究已广泛展开,旨在提供替代方案。为进行海上风电场设计工作中防火规则的共享与重用,本研究提出了一种基于工业基础类(Industry foundation class, IFC)标准和本体的海上风电场防火设计的合规性审查方法。该方法首先以规范中清晰条文为样本,对规范的约束性等级和防火控制方式加以分类以明确审查要点,探索建立海上风电场防火设计规范本体以规则化条文;接着,利用以IFC格式为海上风电场的建筑信息模型(Building information modeling, BIM)实现了模型数据的提取、扩展和转换,并与规范本体进行映射,实现异构本体间的语义互通和知识推理;最后,以海上风电场的BIM设计模型为例进行验证,构建了海上风电场防火设计ACC原型系统,为海上风电场防火自动化审查研究提供新的方法与手段。
文摘随着建筑信息模型(BIM)在建筑工程全生命周期管理中的广泛应用,如何在多专业、多平台的建模环境下实现数据互通与协同管理,成为提升BIM实用价值的关键问题。IFC(Industry Foundation Classes)标准作为开放、中立的建筑信息交换格式,在打破BIM数据“信息孤岛”、支撑模型融合方面具有重要作用。以某初级中学新校区项目为实践载体,研究基于IFC的BIM多源数据融合方法及其工程应用路径。通过统一模型格式、消除冗余数据、坐标系统一、ID重映射等关键步骤,完成建筑、结构、机电等专业模型的集成,构建高一致性、高精度的综合模型,并在上部建筑、结构与机电优化,地下室空间管线优化以及消防泵房深化排布等施工环节中开展实际应用。结果表明,通过IFC标准的数据融合处理,模型冗余率降低23.7%,系统协同效率显著提升,为后续施工与运维管理提供了坚实的数据基础与技术支撑,具有良好的应用前景和推广价值。
文摘随着数字化转型的推进,装修行业对数据资产的管理和共享需求日益增长。IFC(Industry Foundation Classes)作为一种国际通用的数据交换标准,基于该标准生成的IFC格式文件已经成为一种广泛认可的数据交换格式,这为装修数据资产的共享提供了可能。我国结合IFC的国际通用数据交换标准发布了适用于我国国情的建筑信息模型存储标准,为建设过程全生命周期数据交换提供了依据。本研究旨在将装修项目中的关键数据资产,包括客户数据、设计数据、施工数据、供应链数据和监管数据,合并转换为符合IFC标准的文件,以实现数据的有效交换和共享。基于IFC的装修数据资产的标准化和数字化转换能够为项目的后期运营和维护、交底提供了宝贵的信息资源,为实现建筑和装修行业的可持续发展提供了支持。
