[发明专利]一种基于BIM和云计算的智慧建筑安全等级评估方法及云服务器

权利要求书

1.一种基于BIM和云计算的智慧建筑安全等级评估方法，其特征在于：该基于BIM和云计算的智慧建筑安全等级评估方法在具体实施过程中需要用到一种基于BIM和云计算的智慧建筑安全等级评估系统，该基于BIM和云计算的智慧建筑安全等级评估系统包括建筑图像采集模块、建筑图像处理模块、建筑模型构建模块、基本数据获取模块、基本数据分析模块、检测点布设模块、土质参数检测模块、土质参数分析模块、土质种类分析模块、云分析服务器、显示终端和云数据库；

所述云分析服务器分别与基本数据分析模块、土质参数分析模块、土质种类分析模块、显示终端和云数据库连接，云数据库分别与基本数据分析模块和土质种类分析模块连接，建筑图像处理模块分别与建筑图像采集模块和建筑模型构建模块连接，基本数据获取模块分别与建筑模型构建模块和基本数据分析模块连接，土质参数检测模块分别与检测点布设模块和土质参数分析模块连接，土质种类分析模块与土质参数分析模块连接；

所述建筑图像采集模块包括无人机，用于对待评估建筑的图像进行采集，通过无人机全方位采集待评估建筑的图像，获得待评估建筑的各方位图像，将获得的待评估建筑的各方位图像发送至建筑图像处理模块；

所述建筑图像处理模块用于接收建筑图像采集模块发送的待评估建筑的各方位图像，对接收的待评估建筑的各方位图像进行图像分割处理，选取包裹待评估建筑的各最小区域图像，去除包裹待评估建筑的各最小区域之外的图像，同时对包裹待评估建筑的各最小区域图像分别进行归一化处理和图像增强处理，获得待评估建筑的各方位增强图像，将待评估建筑的各方位增强图像发送至建筑模型构建模块；

所述建筑模型构建模块用于接收建筑图像处理模块发送的待评估建筑的各方位增强图像，对接收的待评估建筑的各方位增强图像进行特征数据提取，提取待评估建筑的各方位增强图像中各建筑特征数据，统计待评估建筑的各建筑特征数据，构建待评估建筑的三维建筑信息模型，将待评估建筑的三维建筑信息模型发送至基本数据获取模块；

所述基本数据获取模块用于接收建筑模型构建模块发送的待评估建筑的三维建筑信息模型，获取待评估建筑的三维建筑信息模型中各建筑基本数据，统计待评估建筑的三维建筑信息模型中各建筑基本数据，分别记为其中分别表示为待评估建筑的三维建筑信息模型中建筑高度、占地面积和建造体积，将待评估建筑的三维建筑信息模型中各建筑基本数据发送至基本数据分析模块；

所述基本数据分析模块用于接收基本数据获取模块发送的待评估建筑的三维建筑信息模型中各建筑基本数据，提取云数据库中存储的三维建筑信息模型与现实建筑的标准比例，计算待评估建筑在现实中各建筑基本数据，统计待评估建筑在现实中各建筑基本数据，将待评估建筑在现实中各建筑基本数据发送至云分析服务器；

所述检测点布设模块用于对包裹待评估建筑的回形地面区域进行检测点的布设，采用随机分布的方式将若干检测点布设在包裹待评估建筑的回形地面区域中，对若干检测点位置按照布设的顺序依次进行编号，构成包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置编号集合A(a₁,a₂,...,a_i,...,a_n)，a_i表示为包裹待评估建筑的回形地面区域中第i个检测点位置编号，将包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置编号集合发送至土质参数检测模块；

所述土质参数检测模块用于接收检测点布设模块发送的包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置编号集合，对接收的包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置进行土质参数数据检测，分别检测包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置处土质比重和土质紧实度，统计包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置处各土质参数数据，构成包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置处各土质参数数据集合PX(p₁x,p₂x,...,p_ix,...,p_nx)，p_ix表示为包裹待评估建筑的回形地面区域中第i个检测点位置处第x个土质参数数据，x＝x₁,x₂，x₁、x₂分别表示为土质参数中的土质比重和土质紧实度，将包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置处各土质参数数据集合发送至土质参数分析模块；

所述土质参数分析模块用于接收土质参数检测模块发送的包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置处各土质参数数据集合，计算包裹待评估建筑的回形地面区域中各平均土质参数数据，将计算的包裹待评估建筑的回形地面区域中各平均土质参数数据分别发送至土质种类分析模块和云分析服务器；

所述土质种类分析模块用于接收土质参数分析模块发送的包裹待评估建筑的回形地面区域中各平均土质参数数据，提取包裹待评估建筑的回形地面区域中平均土质比重，并提取云数据库中存储的各种类土质对应的标准比重范围，将包裹待评估建筑的回形地面区域中平均土质比重与各种类土质对应的标准比重范围进行对比，筛选待评估建筑的建造区域对应的土质种类，将待评估建筑的建造区域对应的土质种类发送至云分析服务器；

所述云分析服务器用于接收基本数据分析模块发送的待评估建筑在现实中各建筑基本数据，接收土质参数分析模块发送的包裹待评估建筑的回形地面区域中各平均土质参数数据，同时接收土质种类分析模块发送的待评估建筑的建造区域对应的土质种类，并提取云数据库中存储的该地区近几年发生的最大风速风向、该地区近几年发生的最高级别地震对应的影响系数和该待评估建筑的建造区域对应土质种类的安全补偿系数η，计算待评估建筑的综合安全影响系数，同时提取云数据库中存储的各建筑安全等级对应的综合安全影响系数，将计算的待评估建筑的综合安全影响系数与各建筑安全等级对应的综合安全影响系数进行对比，筛选待评估建筑的综合安全影响系数对应的建筑安全等级，将待评估建筑对应的建筑安全等级发送至显示终端；

所述显示终端用于接收云分析服务器发送的待评估建筑对应的建筑安全等级，并进行显示；

所述云数据库用于存储三维建筑信息模型与现实建筑的标准比例k、该地区近几年发生的最大风速v_max和风向θ_max，同时存储各种类土质对应的标准比重范围，存储该地区近几年发生的最高级别地震对应的影响系数α_max，并存储各种类土质种类的安全补偿系数和各建筑安全等级对应的综合安全影响系数；

采用该基于BIM和云计算的智慧建筑安全等级评估系统进行智慧建筑安全等级评估的方法包括如下步骤：

S1、采集待评估建筑的图像，提取待评估建筑的各建筑特征数据，构建三维建筑信息模型；

S2、获取三维建筑信息模型中各建筑基本数据，计算待评估建筑在现实中各建筑基本数据；

S3、同时将各检测点布设在包裹待评估建筑的回形地面区域中，检测包裹待评估建筑的回形地面区域中各检测点位置处各土质参数数据；

S4、计算包裹待评估建筑的回形地面区域中各平均土质参数数据，筛选待评估建筑的建造区域对应的土质种类；

S5、综合计算待评估建筑的综合安全影响系数，筛选分析待评估建筑对应的建筑安全等级，并进行显示。