一种基于BIM的船舶制造厂数字资产管理系统和方法与流程

本发明涉及一种数字孪生系统，尤其是涉及一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统和方法。

背景技术：

1、建筑信息模型(building information modeling，bim)技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。数字孪生是建筑信息模型的一种演化技术，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多专业、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

2、船舶制造厂的数字资产包括厂房建筑主体的几何、尺寸、形状和力学等物理数据，厂房建筑主体内部的温度、光强、噪声和风场等环境数据，及给排水设备组、空气循环设备组、电气设备组、供气设备组、环保设备组和水工设备组等设备的位置信息和运行数据。通过对船舶制造厂这些数字资产的进行综合管理，可以实现监测和预警厂房建筑主体的使用状态和故障信息、厂房建筑主体内部的环境状态、各个设备组的运行状态和运行故障，并计算船厂的耗能与产能，以便于对船舶制造过程进行监测和管理。

3、但是船舶制造厂内部的空间复杂，设备繁多，信息冗杂、不够直观、查找困难，增加了船舶制造厂数字资产管理难度。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统和方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，包括：

4、数据采集模块，所述数据采集模块设于船舶制造厂的内部，并用于采集所述船舶制造厂的运行数据；

5、定位模块，所述定位模块用于采集所述数据采集模块在所述船舶制造厂的位置信息；

6、建模模块，所述定位模块、所述数据采集模块分别与所述建模模块连接，所述建模模块用于根据所述船舶制造厂的结构、尺寸建立所述船舶制造厂的孪生体，并根据所述数据采集模块的运行数据、位置信息建立所述数据采集模块的孪生体；

7、管理模块，所述管理模块与所述建模模块连接，所述管理模块用于管理所述船舶制造厂的孪生体和所述数据采集模块的孪生体。

8、上述的基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，采用数据采集模块获取船舶制造厂的运行数据，采用定位模块获取所述数据采集模块在所述船舶制造厂的位置信息，最后采用建模模块分别建立船舶制造厂的孪生体和数据采集模块的孪生体，因此，可以通过船舶制造厂的孪生体和数据采集模块的孪生体对船舶制造过程中的运行数据进行监测，并采用管理模块对运行数据进行管理，由于定位模块获取了数据采集模块的位置信息，船舶制造厂的孪生体可以显示不同位置的运行数据，有利于对船舶制造厂的运行异常进行准确定位。因此，该系统基于数字孪生体在三维建筑信息模式上实现了对船舶制造厂的数字资产进行高效收集和管理。

9、在其中一个实施例中，所述系统还包括数据分析模块，所述数据分析模块与所述数据采集模块连接，并用于根据所述数据采集模块的运行数据分析所述船舶制造厂的运行状态。

10、在其中一个实施例中，所述数据采集模块的孪生体还包括光强检测孪生体、噪声检测孪生体和风场检测孪生体，所述光强检测孪生体、所述噪声检测孪生体和所述风场检测孪生体设于所述船舶制造厂内，所述定位模块与所述数据分析模块连接，所述数据分析模块用于接收光强信号、噪声信号和风场信号，并根据上述信号分析所述船舶制造厂的采光分布状态、风场分布状态、噪声分布状态。

11、在其中一个实施例中，所述系统还包括预警模块，所述预警模块与所述数据分析模块连接，所述预警模块用于将所述船舶制造厂的运行状态与预设范围比较，当所述船舶制造厂的运行状态超过所述预设范围时，所述预警模块发送警报信号。

12、在其中一个实施例中，所述船舶制造厂的孪生体包括厂房建筑主体孪生体、所述数据采集模块的孪生体包括多个应力检测孪生体，多个所述应力检测孪生体分别设于所述厂房建筑主体孪生体的各个建筑构件上。

13、在其中一个实施例中，所述船舶制造厂的孪生体包括多个给排水设备孪生体，所述数据采集模块的孪生体包括多个水体温度检测孪生体、多个水体压力检测孪生体和多个水体流量检测孪生体，每个所述给排水设备孪生体均设有所述水体温度检测孪生体、所述水体压力检测孪生体和所述水体流量检测孪生体。

14、在其中一个实施例中，所述船舶制造厂的孪生体包括多个供气设备孪生体，所述数据采集模块的孪生体包括多个气体浓度检测孪生体、多个气体流量检测孪生体和多个气体压力检测孪生体，每个所述供气设备孪生体上均设有所述气体浓度检测孪生体、所述气体流量检测孪生体和所述气体压力检测孪生体。

15、在其中一个实施例中，所述船舶制造厂的孪生体包括多个电气设备孪生体、多个环保设备孪生体、多个空气循环设备孪生体和多个水工设备孪生体。

16、在其中一个实施例中，所述定位模块还用于采集所述船舶制造厂中各种设备的位置信息和运动轨迹，所述建模模块还用于根据所述位置信息和运动轨迹调整所述船舶制造厂孪生体中各个设备的位置和运动状态。

17、一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理方法，包括如下步骤：

18、采用数据采集模块获取船舶制造厂的运行数据；

19、获取所述数据采集模块在所述船舶制造厂的位置信息；

20、根据所述船舶制造厂的结构、尺寸建立所述船舶制造厂的孪生体，并根据所述数据采集模块的运行数据、位置信息建立所述数据采集模块的孪生体；

21、采用所述管理模块管理所述船舶制造厂的孪生体和所述数据采集模块的孪生体。

22、上述的基于bim的船舶制造厂数字资产管理方法，采用数据采集模块获取船舶制造厂的运行数据，然后获取所述数据采集模块在所述船舶制造厂的位置信息，最后分别建立船舶制造厂的孪生体和数据采集模块的孪生体，因此，可以通过船舶制造厂的孪生体和数据采集模块的孪生体对船舶制造过程中的运行数据进行监测，并采用管理模块对运行数据进行管理，由于获取了数据采集模块的位置信息，船舶制造厂的孪生体可以显示不同位置的运行数据，有利于对船舶制造厂的运行异常进行准确定位。因此，该方法基于数字孪生体在三维建筑信息模式上实现了对船舶制造厂的数字资产进行高效收集和管理。

技术特征：

1.一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，所述系统还包括数据分析模块，所述数据分析模块与所述数据采集模块、所述管理模块连接，并用于根据所述数据采集模块的运行数据分析所述船舶制造厂的运行状态。

3.根据权利要求2所述的一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，所述数据采集模块的孪生体还包括光强检测孪生体、噪声检测孪生体和风场检测孪生体，所述光强检测孪生体、所述噪声检测孪生体和所述风场检测孪生体设于所述船舶制造厂内，所述定位模块与所述数据分析模块连接，所述数据分析模块用于接收光强信号、噪声信号和风场信号，并根据上述信号分析所述船舶制造厂的采光分布状态、风场分布状态和噪声分布状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，所述系统还包括预警模块，所述预警模块与所述数据分析模块、所述管理模块均连接，所述预警模块用于将所述船舶制造厂的运行状态与预设范围比较，当所述船舶制造厂的运行状态超过所述预设范围时，所述预警模块发送警报信号。

5.根据权利要求1所述的一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，所述船舶制造厂的孪生体包括厂房建筑主体孪生体、所述数据采集模块的孪生体包括多个应力检测孪生体，多个所述应力检测孪生体分别设于所述厂房建筑主体孪生体的各个建筑构件上。

6.根据权利要求1所述的一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，所述船舶制造厂的孪生体包括多个给排水设备孪生体，所述数据采集模块的孪生体包括多个水体温度检测孪生体、多个水体压力检测孪生体和多个水体流量检测孪生体，每个所述给排水设备孪生体均设有所述水体温度检测孪生体、所述水体压力检测孪生体和所述水体流量检测孪生体。

7.根据权利要求1所述的一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，所述船舶制造厂的孪生体包括多个供气设备孪生体，所述数据采集模块的孪生体包括多个气体浓度检测孪生体、多个气体流量检测孪生体和多个气体压力检测孪生体，每个所述供气设备孪生体上均设有所述气体浓度检测孪生体、所述气体流量检测孪生体和所述气体压力检测孪生体。

8.根据权利要求1所述的一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，所述船舶制造厂的孪生体包括多个电气设备孪生体、多个环保设备孪生体、多个空气循环设备孪生体和多个水工设备孪生体。

9.根据权利要求1所述的一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理系统，其特征在于，所述定位模块还用于采集所述船舶制造厂中各种设备的位置信息和运动轨迹，所述建模模块还用于根据所述位置信息和运动轨迹调整所述船舶制造厂孪生体中各个设备的位置和运动状态。

10.一种基于bim的船舶制造厂数字资产管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种基于BIM的船舶制造厂数字资产管理系统和方法，系统包括数据采集模块、定位模块、建模模块和管理模块；数据采集模块设于船舶制造厂的内部，并用于采集船舶制造厂的运行数据；定位模块用于采集数据采集模块在船舶制造厂的位置信息；定位模块、数据采集模块分别与建模模块连接，建模模块用于根据船舶制造厂的结构、尺寸建立船舶制造厂的孪生体，并根据数据采集模块的运行数据、位置信息建立数据采集模块的孪生体。通过船舶制造厂孪生体和数据采集模块孪生体对船舶制造过程中的运行数据进行监测，由于定位模块获取了数据采集模块的位置信息，船舶制造厂的孪生体可以显示不同位置的运行数据，有利于对船舶制造厂的运行异常进行准确定位。

技术研发人员：丁嘉卿,肖炳辉,潘欣钰,遇家滨,邵浔峰,王真,王超,蔡茂,杨浩俊,王晓旭,郭凤群,邢宇骏
受保护的技术使用者：中船第九设计研究院工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13