(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210692683.6 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 北京航空航天大 学 地址 100191 北京市海淀区学院路37号 (72)发明人 石岩　申庆雨　杨丽曼　王一轩　 孙治博　许少峰　王娜　蔡茂林　 (74)专利代理 机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11465 专利代理师 符继超 (51)Int.Cl. G06T 17/10(2006.01) G06F 16/904(2019.01) G06Q 10/00(2012.01) G01D 21/02(2006.01)G01M 13/00(2019.01) (54)发明名称 一种基于BIM的金属屋面健康监测系统及方 法 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM的金属屋面健康 监测系统及方法， 该系统包括： 检测装置和监测 服务器； 检测装置由多个传感器设备构成， 分别 布置在待监测建筑的金属屋面内表 面和外表面， 实时检测金属屋面所处的环境数据、 受力数据和 位移数据； 监测服务器内置待监测金属屋面相关 建筑的BIM模型， 将检测到的金属屋面所处的环 境数据、 受力数据和位移数据， 反馈到BIM模型； 根据BIM模型的动态变化， 实现对金属屋面的健 康监测。 该系统利用BIM技术， 进行二次开发， 并 利用检测装置测得实测数据， 传输到BIM模型上 并进行数据处理， 反馈到BIM模型上， 将金属屋面 的变化情况可视化， 相关人员便可根据变化情况 做出相应的维护措施， 降低事故的发生 率。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115049798 A 2022.09.13 CN 115049798 A 1.一种基于BIM的金属屋面 健康监测系统， 其特 征在于， 包括： 检测装置和监测服 务器； 所述检测装置由多个传感器设备构 成， 分别布置在待监测建筑的金属屋面内表面和外 表面， 实时检测金属屋面所处的环境数据、 受力数据和位移数据； 所述监测服务器内置待监测金属屋面相关建筑的BIM模型， 将检测到的金属屋面所处 的环境数据、 受力 数据和位移数据， 反馈到所述BIM模型； 根据所述BIM模型的动态变化， 实 现对金属屋面的健康监测。 2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的金属屋面健康监测系统， 其特征在于,所述检 测装置包括： 布置在金属屋面上表面的风速传感器、 风压传感器、 加速度传感器和力传感器， 用于获 取风速、 风压、 风加速度和风力参数； 布置在金属屋面下表面的压力传感器， 用于测试室内压力参数； 布置在金属屋面与建筑连接处的位移传感器， 用于监测屋面与建筑连接处的形变参 数。 3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的金属屋面健康监测系统， 其特征在于,所述监 测服务器包括： 构建模块， 用于构建待监测金属屋面及其相关 建筑的BIM模型； 采集模块， 用于通过所述检测装置采集金属屋面的实测数据， 包括： 所处的环境数据、 受力数据和位移数据； 录入匹配模块， 用于录入所述实测数据， 分别 存储在所述BIM模型上， 完成BIM模型与实 测数据的匹配对应关系； 反馈更新模块， 用于在所述BIM模型上处理实测数据， 将采集的实测数据反馈到所述 BIM模型中， 引起BIM模型的动态更新。 4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的金属屋面健康监测系统， 其特征在于,所述监 测服务器还包括： 报警模块， 用于当所述实测数据超过安全阈值， 并通过所述BIM模型发出报警信号， 确 定金属屋面报警部位。 5.根据权利要求3所述的一种基于BIM的金属屋面健康监测系统， 其特征在于,所述监 测服务器还包括： 可视化模块， 用于将BIM模型的动态更新， 通过所述BIM模型实现屋面变化情况的可视 化。 6.根据权利要求4所述的一种基于BIM的金属屋面健康监测系统， 其特征在于,所述监 测服务器还包括： 安全阈值存储模块， 用于存储金属屋面的各个部位的环境数据、 受力数据和位移数据 的安全阈值， 并提供增删改操作。 7.一种基于BIM的金属屋面健康监测方法， 其特征在于,使用如权利要求1 ‑6任一项所 述的基于BIM的金属屋面 健康监测系统， 实现对金属屋面的健康监测。 8.根据权利要求6所述的一种基于BIM的金属屋面健康监测方法， 其特征在于,该方法 具体包括： 构建待监测金属屋面及其相关 建筑的BIM模型权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115049798 A 2通过检测装置采集金属屋面的实测数据， 包括： 所处的环境数据、 受力数据和位移数 据； 利用Revit软件平台的二次开发功能， 通过Revit  API开发工具， 录入所述实测数据， 分 别存储在所述BIM模型 上， 完成BIM模型与实测数据的匹配对应关系； 利用Revit  API开发工具， 在所述BIM模型上处理实测数据， 将采集的实测数据反馈到 所述BIM模型中， 引起BIM模型的动态更新。 9.根据权利要求8所述的一种基于BIM的金属屋面健康监测方法， 其特征在于,该方法 还包括： 当所述实测数据超过安全阈值， 通过所述BIM模型发出报警信号， 确定金属屋面报 警部 位。 10.根据权利要求8所述的一种基于BIM的金属屋面健康监测方法， 其特征在于,该方法 还包括： 将BIM模型的动态更新， 通过 所述BIM模型实现屋面变化情况的可视化。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115049798 A 3