[发明专利]基于BIM的光栅阵列轨道监测信息可视化分析方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于BIM的光栅阵列轨道监测信息可视化分析方法及系统，该方法包括在监测平台上构建轨道建造BIM模型；布置现场监测点和BIM模型的模型监测点，通过现场监测点布置的光纤光栅传感器监测轨道结构的状态信息并发送给光纤光栅解调仪，光纤光栅解调仪接收光纤光栅传感器发送的监测信息，并解调；光纤光栅解调仪将各个现场监测点的监测信息实时传输至BIM模型一一对应的模型监测点，重构运营维护BIM模型，实时更新模型、信息、影像可视化成果。本发明根据监测信息参数化动态修改轨道建造BIM模型，形成全生命周期的轨道数字孪生模型，利用模型、信息开展动力学分析、病害分析、结构分析等，进而实现分析结果的可视化表达。

技术领域

本发明属于轨道监测领域，具体涉及一种基于BIM的光栅阵列轨道监测信息可视化分析方法及系统。

背景技术

轨道直接设置在路基、桥梁和隧道等基础上，是引导和保障列车运行安全、稳定和平顺的核心技术之一。轨道作为运营维护的重点工程，既有线路建造信息、运营维护信息的碎片化及缺失对运营维护造成的困难逐步增加，大量不可利用、不可识别的信息对建造、运维的决策影响日益增多。随着BIM技术、信息化技术的发展，轨道设计、制造、施工手段的升级，已逐步形成了设计建造一体化的BIM信息模型，光栅阵列监测技术的应用也逐步弥补长大带状构筑物监测需求，因此，非常有必要提供一种基于BIM的光栅阵列轨道监测信息可视化分析方法，实现对轨道全生命周期的数字孪生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种基于BIM的光栅阵列轨道监测信息可视化分析方法及系统，根据监测信息参数化动态修改轨道建造BIM模型，形成全生命周期的轨道数字孪生模型，利用模型、信息开展动力学分析、病害分析、结构分析等，进而实现分析结果的可视化表达。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种基于BIM的光栅阵列轨道监测信息可视化分析方法，包括如下步骤：

在监测平台上构建轨道建造BIM模型；

布置现场监测点和BIM模型的模型监测点，现场监测点与模型监测点一一对应；

通过现场监测点布置的光纤光栅传感器监测轨道结构的状态信息并发送给光纤光栅解调仪，光纤光栅解调仪接收光纤光栅传感器发送的监测信息，并解调；

光纤光栅解调仪将各个现场监测点的监测信息实时传输至BIM模型一一对应的模型监测点，重构运营维护BIM模型，实时更新模型、信息、影像可视化成果。

进一步地，所述轨道结构的状态信息包括翘曲变形、应力值、振动值、温度。

进一步地，结合全线测点监测信息利用BIM模型模拟列车运营情况，利用BIM模型和监测信息进行结构动力学分析、病害分析、结构运营状态分析，根据里程、空间坐标点位显示运营现场影像、振动信息、翘曲变形状况、原因分析、整治维修建议。

本发明还公开了一种基于BIM的光栅阵列轨道监测信息可视化分析系统，包括监测平台、光纤光栅解调仪以及集成有多个光纤光栅传感器的光纤光栅光缆，所述光纤光栅光缆沿轨道长度方向布置，用于监测轨道结构的状态信息并发送给光纤光栅解调仪；所述光纤光栅解调仪用于接收光纤光栅光缆发送的监测信息，并解调成解调信号发送给监测平台，所述监测平台上构建有轨道建造BIM模型，所述监测平台用于接收现场监测信息，并导入BIM模型中，重构运营维护BIM模型。

进一步地，轨道结构上布置集成有多个光纤光栅测温传感器的光纤光栅阵列测温光缆，光纤光栅阵列测温光缆用于至少采集轨道板的温度信息并发送给光纤光栅解调仪。

进一步地，在轨道结构上布置集成有多个光纤光栅振动传感器的光纤光栅阵列振动光缆，光纤光栅阵列振动光缆用于采集轨道板的振动信息并发送给光纤光栅解调仪。