[发明专利]基于BIM的地铁综合管线净空检测方法

说明书

技术领域

本发明属于地铁综合管线计算机相关应用领域，具体涉及一种基于BIM的三维可视化平台中对地铁综合管线净空规范检测方法。

背景技术

随着我国城市建设的快速发展,城市轨道交通进入高速发展期，并成为衡量一座城市是否为现代化国际都市的标准之一。目前，全国已有四十多座城市已建成或正在建设地铁线路。地铁车站属于地下结构，空间狭小，且人流密集。因此，地铁车站的通风，消防，列车安全等因素显得格外的重要。地铁综合管线是地铁重要的设施设备，包括通风、消费、给排水、强电、弱电等，是保证地铁正常运行的关键，同时也是地铁车站正常运营的保证。

在地铁车站的建设过程中，综合管线的敷设是一个非常复杂的环节，所涉及到的管线种类繁多，且每种管线在不同的区域内有不同的设计要求，如站台、站厅等有吊顶的区域，管线下方净空高度为吊顶底加250mm；变电所设备用房及设备运输通道上，管线下方净空不低于一定高度。然而，在传统的CAD设计模式中，由于二维平面设计的局限性，无法表达三维空间信息，管线的净高是以文本的形式标注在管线的旁边，管线的净高与管线模型是独立的，管线净高是否符合规范需要人工检测。虽然部分软件通过CAD二次开发将管线高度作为管线模型的一个属性，但因无法自动获取管线所穿过的房间等区域，依旧需要人为检测。人工检测的劳动量大，工作重复单一，而且效率低下，容易出错。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM的地铁综合管线净空检测方法，实现地铁综合管线净空的智能检测，克服现有技术采用人工检测存在的劳动量大、效率低的问题。

本发明的目的是这样实现的，基于BIM的地铁综合管线净空检测方法，是在创建BIM模型的基础上获得管线净高度，判断管线模型与区域模型是否相交，如果相交，则获取此管线的净高度，以及该类管线在相交区域内所规定的最低净高度或者最高净高度，如果该管线净高度超出最低净高度或者最高净高度，则认为此管线不符合设计规范，标记并记录此管线，然后，继续判断下一根管线是否符合设计规范，标记并记录，检测完所有管线后，提交所有被标记的管线相关信息。

所述创建BIM模型包括

步骤1、根据建筑设计的CAD图纸，在BIM平台中创建三维建筑模型，包括墙、门、窗、楼梯、幕墙；

步骤2、依据结构设计的CAD图纸，在建筑模型的基础上创建三维结构模型，包括结构柱、结构板、各种梁；

步骤3、在步骤1所建的建筑模型、步骤2所建的结构模型的基础上，根据各管线的CAD设计图纸，创建消防、给排水、污水、新风、回风、送风管线。

所述获得管线净高度的方法，是将地铁综合管线的形状根据其端口剖面形状分为两大类：矩形管线与柱形管线；管线模型作为实体模型，端口剖面的高HT、宽WH、直径DT以及管线高度Offset均为其基本属性，根据管线垂直对齐的方式，可得其净高高度Height如下：

所述判断管线模型与区域模型是否相交的方法，是确定管线两端口中心点的空间坐标SC（X1,Y1,Z1）与EC（X2,Y2,Z2），结合管线的直径或者宽度，确定中心剖面轮廓线OutLine1:P0_P1_P2_P3_P0各边方程，同理，确定区域模型各个面的法向量，以及构成底面轮廓线OutLine2:A0_A1A2_A3_A4_A5_A0的各边方程，具体判断步骤如下：

步骤1、判断管线的高度是否大于区域高度，是则说明此管线不在该区域内，停止判断，否则进行下一步；

步骤2、取OutLine1一边P0P1，可得线段P0P1在平面OutLine2上的投影P0’P1’；

步骤3、若点P0’或P1’在区域OutLine2内部，则说明管线模型至少一端位于区域模型内部，即管线模型与区域模型相交，停止判断；否则进行下一步；

步骤4、获取P0’P1’所在射线与OutLine2一边A0A1所在射线的交点C，若交点C在线段P0’P1’内部，则线段P0’P1’与OutLine2相交，即管线模型穿过区域模型，即得OutLine1与区域模型相交，停止判断；否则进行下一步；

步骤5、取OutLine2另一边，重复步骤3；

步骤6、若OutLine2所有边参与判断，且未检测到相交，取OutLine1另一边重复步骤1、2、3、4、5；

步骤7、若OutLine1所有边检测完毕，且未检测到相交，则可确定管线模型与区域模型未相交。