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实时动态全息数字化建筑运营平台

作者：成都希盟科技

日期：2013-05-09 09:03:22

摘要：该平台借鉴并融合了GIS 和PLM两种系统，在三维地形和质表述的基础上，建立全在三维地形和质表述的基础上，建立全在三维地形和质表述的基础上，建立全在三维地形和质表述的基础上，建立全数字化模型，包括模型，包括地形外貌地形外貌、整体楼宇、地下、地下建筑、相关联的设备、管线布相关联的设备、管线布相关联的设备、管线布置等。

关键词：数字化三维化实时动态数据监控建筑物设备物流

一、实时动态全息数字化建筑运营平台功能简介

　　1.1实时动态全息数字化建筑运营平台功能简介

　　?实时动态全息数字化建筑运营平台是一个完全三维数字化实时表现的可视化管理平台。

　　?该平台借鉴并融合了GIS 和PLM两种系统，在三维地形和质表述的基础上，建立全在三维地形和质表述的基础上，建立全在三维地形和质表述的基础上，建立全在三维地形和质表述的基础上，建立全数字化模型，包括模型，包括地形外貌地形外貌、整体楼宇、地下、地下建筑、相关联的设备、管线布相关联的设备、管线布相关联的设备、管线布置等。与后台大型关系数据库和管理信息系统对接，具有极为强大的信息管理、数据查询和三维表现能力。

　　?该平台采用了三维虚拟现实系统的表现形式，可以满足大楼进行精美的交付式三维展示，可以在项目的论证、设计、建造、营运阶段进行充分的展示。

　　?该平台可以采用线框方式表现建筑物的内部结构及其属性信息，因此可以进行物业管理、固定资产管理和楼宇经济管理，非常直观地表达当前大楼人员、物资、设备的管理、经营、物业、税收、等状态，从而为领导决策提供依据。

　　?平台可以动态地显示设备及其状态信息，集成安全防范、智能楼宇自控、消防等系统，对设备进行在线管理和查询。如果出现报警系统自动进行切换和联动，直观显示报警地点的三维空间信息并联动弹出相关视频。

　　?平台最后还可以对重要人流量、物流进行精确的移动定位(最大误差0.5米)。大楼工作人员的实时位置跟踪和智能行为分析，成功回答了安防的核心问题：“谁？在哪儿？干什么？”。通过对现场的全覆盖和异常行为主动报警，能真正实安防四一体化，全面提升大楼的安全保障能力，是理想的三维综合信息管理一体化解决方案。

　　1. 2．系统架构及部署方式架构及部署方式架构及部署方式架构及部署方式架构及部署方式

　　系统架构

　　系统平台逻辑上分为三级架构

　　?最底层是网络层。包括各种机电设备、安全防范设备、端到端的FRID设别器、服务器、计算机终端、无线或有线通讯网络等各种硬件基础。

　　?中间是基础数据层。其中最重要的建筑物生命周期数据库。包括从规划开始的区域地质数据库、区域管网数据库、建筑物结构数据库、土地利用状况数据库、建筑物电气设备数据库、建筑物消防建审数据库、出租企业经营状况数据库、出租企业纳税情况数据库、物业系统数据库、固定资产数据库。该数据库提供了所有与建筑物及其周边大楼相关的业务数据。

　　?最上一层是应用层。在应用层对大楼建筑物及其周边地区的三维可视化模型及其空间数据进行统一的管理。同时该层作为信息数据与三维可视化模型的接口，将基础管理数据与空间信息进行对接。应用层包含了各个功能子系统。如三维虚拟展示、安全防范系统、智能楼宇系统、经济管理系统和物业与固定资产管理系统。

系统结构

1.2.1　部署方式

　　普通部署方案：

　　结合分布式应用及SOA架构，采用三层C/S结构，前端为数据采集存储层，中间层为应用逻辑层，终端以客户端的形式分布。

　　云部署方案：

　　引入vmware虚拟化技术，提供更灵活的瘦客户端方式，用户可用手机、PDA等手持设备远程管理。

二、维数字化建模与虚拟仿真

　　2.1 三维数字化数字化建模

　　数字化设计解决方案是企业工程领域一整套的完整解决方案，最显著的优势就是基于同一个平台，建立了产品开发过程从初始设计、概念设计、详细设计到功能设计、协同开发、仿真分析完整的解决方案，我们的系统基于过程数字化设计管理主要有三大应用系列解决方案：产品设计研发的应用系列解决方案，产品协同管理和决策支持系统解决方案，产品实施及维护等仿真系统解决方案。

　　数字化设计解决方案提供了完备的设计能力，从产品的概念设计到最终产品的形成，以其精确可靠的解决方案提供了完整的2D、3D、参数化混合建模及数据管理手段。从单个构件的设计到最终工程项目的建立，同时，作为一个完全集成化的软件系统，将设计、工程分析及仿真、数字化施工和网络应用解决方案有机的结合在一起，为用户提供严密的无纸工作环境，从而帮助客户达到缩短设计生产周期、提高产品质量及降低费用的目的。

　　数字化设计解决方案拥有完整的产品解决方案，功能覆盖个生命周期。特别是系统布局、知识工程、管路电气系统、钢架设计系统、产品子样机、逆向等方面具有独到的解决方案，其他任何系统无法相比具有独到的解决方案，其他任何系统无法相比。

　　2.2 虚拟现实仿真技术虚拟现实仿真技术虚拟现实仿真技术虚拟现实仿真技术虚拟现实仿真技术虚拟现实仿真技术虚拟现实仿真技术

　　虚拟现实Virtual Reality简称VR，是当今世界前沿的计算机图形科技，它提供了一个实时的、可交互的虚拟环境，Virtual Environment，可包括3D 场景、声音、文字、甚至感觉、气味等要素，让客户深度沉浸其中，体验身临其境一般的感受。

　　?沉浸性Immersion

　　虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样。

　　?交互性(Interaction)

　　虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。

　　?想象性(Imagination)

　　用户在虚拟世界中根据所获取的多种信息和自身在系统中的行为，通过联想、推理和逻辑判断等思维过程，随着系统的运行状态便或对系统运动的未来进展进行想象，以获取更多的知识、认识复杂系统深层次的运动机理和规律性。

　　2. 2.1　虚拟现实技术在项目展示中的应用

　　在本虚拟系统中，人们可以随意浏览该建筑物的周边景观，即能沿着不同路线，任意在街道上漫步，感受由绿树、石雕构成的优美环境。也可以走入建筑物的房间中去查看大楼的各个房间，观察房屋的构局，以及体验近乎实际的场景效果。

三、实时动态全息数字化建筑运营平台

　　3.1实时动态全息数字化建筑运营平台功能介绍

　　3.1.1　大楼三维地形物表示地形物表示地形物表示地形物表示

　　平台系统可以真实再现大楼附件的自然地形和人造地貌??包括起伏的山形、道路、河流等，并按照统一的坐标系统构建和展示无缝的三维数字建筑模型。

　　大楼及周边地理状况

　　3.1.2 .建筑物内部三维表示和属性信息达

　　平台系统可以将建筑物内部的房间结构、通道、出入口、装修、家具等以逼真的三维实体效果展示，可以以透明、半透明、不透明进行显示。

　　建筑物独栋

多层实体结构

单层实体结构

　　3.1.3 建筑物线框结构方式展现

　　非常及时直观全面的监测大楼各项建筑内部的框架结构环境指标、人员分布、设备分布及其在线状态，而且所有的数据实时与管理信息系统、数据库集成，动态变化都反映在三维模型上。

建筑内部的框架结构模式

　　无周边背景模式

　　3.1.4 设备在线管理与集成管理与集成管理与集成——可与各种系统和设备集成

　　?将智能建筑中各个子系统的数据集中到统一平台，实现全方位的统一管理，彻底消灭“数据孤岛”最大程度发挥各子系统的功能和投资效用，从而成倍提高智能建筑的管理效率。

　　?采用图形组态、实时数据库、分层分布式网络架构等先进成熟的技术，所有子系统的设备都能在三维模型上立体叠加显示，在三维管理平台上实时显示并可控制包括暖通、空调、给排水、供配电、照明、电梯在内的各种机电设备的起、停、当前运转状态。如果设备发生报警以后会高亮以不同状态的颜色显示出来，探测器控制的区域也会高亮以不同的颜色显示，系统根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。