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實時動態全息數字化建筑運營平臺

作者：成都希盟科技

日期：2013-05-09 09:03:22

摘要：該平臺借鑒并融合了GIS 和PLM兩種系統，在三維地形和質表述的基礎上，建立全在三維地形和質表述的基礎上，建立全在三維地形和質表述的基礎上，建立全在三維地形和質表述的基礎上，建立全數字化模型，包括模型，包括地形外貌地形外貌、整體樓宇、地下、地下建筑、相關聯的設備、管線布相關聯的設備、管線布相關聯的設備、管線布置等。

關鍵詞：數字化三維化實時動態數據監控建筑物設備物流

一、實時動態全息數字化建筑運營平臺功能簡介

　　1.1實時動態全息數字化建筑運營平臺功能簡介

　　?實時動態全息數字化建筑運營平臺是一個完全三維數字化實時表現的可視化管理平臺。

　　?該平臺借鑒并融合了GIS 和PLM兩種系統，在三維地形和質表述的基礎上，建立全在三維地形和質表述的基礎上，建立全在三維地形和質表述的基礎上，建立全在三維地形和質表述的基礎上，建立全數字化模型，包括模型，包括地形外貌地形外貌、整體樓宇、地下、地下建筑、相關聯的設備、管線布相關聯的設備、管線布相關聯的設備、管線布置等。與后臺大型關系數據庫和管理信息系統對接，具有極為強大的信息管理、數據查詢和三維表現能力。

　　?該平臺采用了三維虛擬現實系統的表現形式，可以滿足大樓進行精美的交付式三維展示，可以在項目的論證、設計、建造、營運階段進行充分的展示。

　　?該平臺可以采用線框方式表現建筑物的內部結構及其屬性信息，因此可以進行物業管理、固定資產管理和樓宇經濟管理，非常直觀地表達當前大樓人員、物資、設備的管理、經營、物業、稅收、等狀態，從而為領導決策提供依據。

　　?平臺可以動態地顯示設備及其狀態信息，集成安全防范、智能樓宇自控、消防等系統，對設備進行在線管理和查詢。如果出現報警系統自動進行切換和聯動，直觀顯示報警地點的三維空間信息并聯動彈出相關視頻。

　　?平臺最后還可以對重要人流量、物流進行精確的移動定位(最大誤差0.5米)。大樓工作人員的實時位置跟蹤和智能行為分析，成功回答了安防的核心問題：“誰？在哪兒？干什么？”。通過對現場的全覆蓋和異常行為主動報警，能真正實安防四一體化，全面提升大樓的安全保障能力，是理想的三維綜合信息管理一體化解決方案。

　　1. 2．系統架構及部署方式架構及部署方式架構及部署方式架構及部署方式架構及部署方式

　　系統架構

　　系統平臺邏輯上分為三級架構

　　?最底層是網絡層。包括各種機電設備、安全防范設備、端到端的FRID設別器、服務器、計算機終端、無線或有線通訊網絡等各種硬件基礎。

　　?中間是基礎數據層。其中最重要的建筑物生命周期數據庫。包括從規劃開始的區域地質數據庫、區域管網數據庫、建筑物結構數據庫、土地利用狀況數據庫、建筑物電氣設備數據庫、建筑物消防建審數據庫、出租企業經營狀況數據庫、出租企業納稅情況數據庫、物業系統數據庫、固定資產數據庫。該數據庫提供了所有與建筑物及其周邊大樓相關的業務數據。

　　?最上一層是應用層。在應用層對大樓建筑物及其周邊地區的三維可視化模型及其空間數據進行統一的管理。同時該層作為信息數據與三維可視化模型的接口，將基礎管理數據與空間信息進行對接。應用層包含了各個功能子系統。如三維虛擬展示、安全防范系統、智能樓宇系統、經濟管理系統和物業與固定資產管理系統。

系統結構

1.2.1　部署方式

　　普通部署方案：

　　結合分布式應用及SOA架構，采用三層C/S結構，前端為數據采集存儲層，中間層為應用邏輯層，終端以客戶端的形式分布。

　　云部署方案：

　　引入vmware虛擬化技術，提供更靈活的瘦客戶端方式，用戶可用手機、PDA等手持設備遠程管理。

二、維數字化建模與虛擬仿真

　　2.1 三維數字化數字化建模

　　數字化設計解決方案是企業工程領域一整套的完整解決方案，最顯著的優勢就是基于同一個平臺，建立了產品開發過程從初始設計、概念設計、詳細設計到功能設計、協同開發、仿真分析完整的解決方案，我們的系統基于過程數字化設計管理主要有三大應用系列解決方案：產品設計研發的應用系列解決方案，產品協同管理和決策支持系統解決方案，產品實施及維護等仿真系統解決方案。

　　數字化設計解決方案提供了完備的設計能力，從產品的概念設計到最終產品的形成，以其精確可靠的解決方案提供了完整的2D、3D、參數化混合建模及數據管理手段。從單個構件的設計到最終工程項目的建立，同時，作為一個完全集成化的軟件系統，將設計、工程分析及仿真、數字化施工和網絡應用解決方案有機的結合在一起，為用戶提供嚴密的無紙工作環境，從而幫助客戶達到縮短設計生產周期、提高產品質量及降低費用的目的。

　　數字化設計解決方案擁有完整的產品解決方案，功能覆蓋個生命周期。特別是系統布局、知識工程、管路電氣系統、鋼架設計系統、產品子樣機、逆向等方面具有獨到的解決方案，其他任何系統無法相比具有獨到的解決方案，其他任何系統無法相比。

　　2.2 虛擬現實仿真技術虛擬現實仿真技術虛擬現實仿真技術虛擬現實仿真技術虛擬現實仿真技術虛擬現實仿真技術虛擬現實仿真技術

　　虛擬現實Virtual Reality簡稱VR，是當今世界前沿的計算機圖形科技，它提供了一個實時的、可交互的虛擬環境，Virtual Environment，可包括3D 場景、聲音、文字、甚至感覺、氣味等要素，讓客戶深度沉浸其中，體驗身臨其境一般的感受。

　　?沉浸性Immersion

　　虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像，使用者戴上頭盔顯示器和數據手套等交互設備，便可將自己置身于虛擬環境中，成為虛擬環境中的一員。使用者與虛擬環境中的各種對象的相互作用，就如同在現實世界中的一樣。

　　?交互性(Interaction)

　　虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互,使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互,而且能夠通過特殊頭盔、數據手套等傳感設備進行交互。

　　?想象性(Imagination)

　　用戶在虛擬世界中根據所獲取的多種信息和自身在系統中的行為，通過聯想、推理和邏輯判斷等思維過程，隨著系統的運行狀態便或對系統運動的未來進展進行想象，以獲取更多的知識、認識復雜系統深層次的運動機理和規律性。

　　2. 2.1　虛擬現實技術在項目展示中的應用

　　在本虛擬系統中，人們可以隨意瀏覽該建筑物的周邊景觀，即能沿著不同路線，任意在街道上漫步，感受由綠樹、石雕構成的優美環境。也可以走入建筑物的房間中去查看大樓的各個房間，觀察房屋的構局，以及體驗近乎實際的場景效果。

三、實時動態全息數字化建筑運營平臺

　　3.1實時動態全息數字化建筑運營平臺功能介紹

　　3.1.1　大樓三維地形物表示地形物表示地形物表示地形物表示

　　平臺系統可以真實再現大樓附件的自然地形和人造地貌??包括起伏的山形、道路、河流等，并按照統一的坐標系統構建和展示無縫的三維數字建筑模型。

　　大樓及周邊地理狀況

　　3.1.2 .建筑物內部三維表示和屬性信息達

　　平臺系統可以將建筑物內部的房間結構、通道、出入口、裝修、家具等以逼真的三維實體效果展示，可以以透明、半透明、不透明進行顯示。

　　建筑物獨棟

多層實體結構

單層實體結構

　　3.1.3 建筑物線框結構方式展現

　　非常及時直觀全面的監測大樓各項建筑內部的框架結構環境指標、人員分布、設備分布及其在線狀態，而且所有的數據實時與管理信息系統、數據庫集成，動態變化都反映在三維模型上。

建筑內部的框架結構模式

　　無周邊背景模式

　　3.1.4 設備在線管理與集成管理與集成管理與集成——可與各種系統和設備集成

　　?將智能建筑中各個子系統的數據集中到統一平臺，實現全方位的統一管理，徹底消滅“數據孤島”最大程度發揮各子系統的功能和投資效用，從而成倍提高智能建筑的管理效率。

　　?采用圖形組態、實時數據庫、分層分布式網絡架構等先進成熟的技術，所有子系統的設備都能在三維模型上立體疊加顯示，在三維管理平臺上實時顯示并可控制包括暖通、空調、給排水、供配電、照明、電梯在內的各種機電設備的起、停、當前運轉狀態。如果設備發生報警以后會高亮以不同狀態的顏色顯示出來，探測器控制的區域也會高亮以不同的顏色顯示，系統根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備，使之始終運行于最佳狀態。