虛擬設計與施工VirtualDesignandConstruction01八月202411知識目標理解和掌握CIM虛擬場景與集成的方法。2能力目標具有CIM場景搭建、修改與數據信息應用的能力。01八月20242第6章CIM虛擬場景集成應用實訓本章目錄01八月202436.1CIM技術平臺6.2CIM技術平臺應用6.3CIM規建管一體化應用6.1CIM技術平臺01八月202446.1CIM技術平臺01八月20245城市信息模型（CityInformationModeling,CIM）技術平臺是集成BIM建筑信息模型、GSD地球空間數據、IoT物聯網數據、AI算法等眾多先進技術，通過1：1復原真實城市空間信息，構建三維城市空間模型和城市動態信息的有機綜合體，建立一個數字的平行世界。6.1.1GIS數據處理（1）01八月20246地理信息管理系統（GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem，GIS）是一個創建、管理、分析和繪制所有類型數據的系統。常見的GIS數據有傾斜攝影、DEM、DOM數據等。6.1.1GIS數據處理（2-1）01八月202471）傾斜攝影文件來源。通過無人機進行地形掃描，之后通過圖像處理軟件ContextCapture、Photoscan、OpenDroneMap等，生成OSGB傾斜攝影文件，OSGB文件坐標系建議統一選用WGS84坐標系。6.1.1GIS數據處理（2-2）01八月202482）DEM、DOM數據來源。數字高程模型（DigitalElevationModel，簡稱DEM）是對地球表面地形地貌的一種離散的數學表達，DEM數據包括平面和高程兩種信息。數字正射影像圖（DigitalOrthophotoMap，簡稱DOM）是對航空（或航天）相片進行數字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數字正射影像集，它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像。DEM和DOM數據均可通過天地圖、水經注等地圖下載軟件下載。DOM數據6.1.1GIS數據處理（3-1）01八月20249傾斜攝影數據處理。先進行數據檢查，傾斜攝影數據導出為osgb格式，處理前盡量不修改或者改動原始數據的目錄結構。一般正常的目錄結構為：當前目錄中有一個Data目錄以及至少一個xml文件（坐標系和位置信息）轉換的，當前目錄就是輸入目錄。原始數據在切片的，范圍盡量切大，保持最上一層級的片數100個以內。切片的圖片的分辨率設置為512×512像素。然后，進行傾斜攝影轉換。轉換過程中可以查看輸出目錄文件，是否在生成，確保程序運行沒有異常。6.1.1GIS數據處理（3-2）01八月202410DEM數據處理。先進行數據檢查，DEM數據格式為“.tif”格式。然后，進行高程轉換。轉換過程中可以查看輸出目錄文件，是否在生成，確保程序運行沒有異常。DOM數據處理。DOM數據格式為“.tif”格式，無需進行轉換，可直接上傳服務器生成url地址。6.1.1GIS數據處理（4）url發布01八月202411傾斜攝影數據發布：傾斜攝影轉換成功后，將對應文件進行打包，上傳服務器，放到web容器里，比如tomcat中即可。生成傾斜攝影url。DEM數據發布：地形數據轉換成功后，將對應文件進行打包，上傳服務器，放到web容器里，如：tomcat，然后獲取地形url。地形url規則如下：http：//+“ip域名”+“端口”+“文件路徑”。DOM數據發布：DOM數據發布需將源文件上傳至服務器后，通過Geoserver服務器進行配置添加工作區、儲存節點之后生成圖層名稱，根據圖層名稱進行url發布。其中，發布的ip地址，一般不用改，除非更換服務器；圖層名稱部分需修改成對應的圖層名稱。6.1.2BIM+GIS場景集成優化（1）項目信息設置01八月2024121）企業信息設置2）崗位設置3）公司組織4）項目創建5）項目權限管理6.1.2BIM+GIS場景集成優化（2）BIM管理系統01八月202413登錄魯班工程管理數字化平臺，點擊“BIM管理系統”進入系統內部進行模型導入與場景編輯。工程管理數字化平臺基于三維圖形進行項目管理，網頁端流暢加載、瀏覽與管理模型，支持漫游、剖切、屬性、過濾等多種操作。同時可導入GIS數據、FBX模型等進行場景整合，形成CIM場景。場景可與工程WBS工作分解結構關聯，實現業務數據與BIM模型的有效結合。將建筑全生命周期中所有參建的信息保存在模型之中，做到一模多用。6.1.2BIM+GIS場景集成優化（3）GIS數據導入01八月202414工程管理數字化平臺支持導入GIS模型為傾斜攝影、DEM（數字高程模型）、DOM（數字正射影像圖），GIS數據處理上傳服務器生成url鏈接之后，通過鏈接方式訪問GIS模型。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型導入（4-1）01八月2024151）BIM模型轉化工程管理數字化平臺BIM模型上傳支持的格式為pds格式與ifc格式。其他軟件生成的模型，如Bentley、Revit、Rhino、Civil3D、Takla等，可以通過下載對應的魯班萬通插件進行pds文件輸出之后再進行上傳。以Revit為例，在安裝完魯班萬通之后，會在軟件菜單欄新增魯班萬通面板，點擊進入魯班萬通，可以導出pds文件。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型導入（4-2）01八月2024162）BIM模型上傳在“上傳工程”頁面，選擇需要上傳的工程文件（.PDS/.IFC格式），點擊打開。選擇對應工程文件，點擊打開選擇上傳的節點位置，選擇模型類型（工程模型、臨建模型），工程類型（預算模型、施工模型），選擇完成后，點擊確定完成上傳。在“歷史記錄”，查看上傳的文件的“處理狀態”呈現“處理成功”，代表該工程已經上傳成功。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型導入（4-3）01八月2024173）BIM模型抽取模型上傳完成后，需點擊模型右側“抽取”按鈕進行輕量化抽取，如果上傳的模型在“抽取狀態”呈現“抽取失敗”，代表該工程沒有辦法被引用，點擊“抽取”按鈕重新抽取，抽取完成后，可以進行模型引用。“下載”和“刪除”按鈕可以對工程模型進行下載和刪除。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型導入（4-4）01八月2024184）BIM模型查看點擊工程右側“查看”按鈕，進入模型查看界面。相機復位：可快速恢復視圖初始位置。構件樹：可查看模型構件EBS樹，通過勾選設置構件顯隱屬性擴展：可以對構件屬性進行擴展添加構件信息：可查看構件屬性、資料、二維碼、質量、安全、質檢資料等信息。測量：可對模型進行標高、兩點距離、多點距離及角度測量。剖切：可對模型進行X平面、Y平面、Z平面或XYZ剖切盒方式進行剖切。路徑漫游：可以通過鼠標或鍵盤方式設置漫游路徑，使視口按照指定路徑進行漫游。批注：可對視口添加批注，生成并保存視口照片。選擇方式：確定構件選擇的方式分享：生成模型分享鏈接，其他人員可以通過網頁鏈接方式進行模型查看。標簽顯隱：控制與模型或構件相關的質量安全標簽是否顯示或隱藏。開啟“設置”后可對陽光強度、光源方向、高亮顏色等進行調整與設置。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型導入（4-5）01八月2024195）場景創建進入BIM管理系統主頁面，右上角切換所在項目部，點擊“場景管理”，之后點擊“新建場景”，通過輸入“場景名稱”與“項目位置”，完成原始場景創建。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型導入（4-6）01八月2024206）場景編輯原始場景創建完成后，點擊場景右側“編輯”按鈕，進入場景編輯界面。點擊界面左側“GIS”按鈕，之后點擊“+”新增GIS模型，在頁面右側可以看到項目中所有導入的GIS模型，選擇與本場景相關的傾斜攝影或DEM、DOM數據，點擊“確定”完成GIS模型導入。注意：如果傾斜攝影文件導出的坐標系為局部坐標系，為避免BIM模型與傾斜攝影模型尺寸存在偏差，需對坐標系進行調整。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型導入（4-7）01八月2024217）模型導入可通過勾選選擇部分或全部BIM模型進行導入。如選擇模型集合進行導入，需輸入集合名稱后期可將模型集合作為整體進行操作。BIM模型導入6.1.2BIM+GIS場景集成優化（5）GIS模型處理01八月202422可以對GIS模型進行壓平，添加水體、掩膜以及進行挖洞處理。傾斜攝影文件可以進行壓平操作，DEM及DOM數據可以進行挖洞操作。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型位置調整（6-1）01八月2024231）模型位置粗調點擊頁面中“模型”按鈕，點擊選中需要移動的模型或模型集合，雙擊可跳轉至模型所在位置。在模型選中高亮狀態下，可對模型進行移動、縮放、旋轉、基點移動、定位、移動到視口、下落到地面、坐標移動等操作。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型位置調整（6-2）01八月2024242）確定GIS模型坐標將BIM模型移動至GIS模型所在位置，首先需要確定GIS模型所處坐標，之后通過坐標粗略移動至GIS模型所在位置，再通過移動、旋轉、下落至地面等操作對模型位置進行精確匹配。將場景編輯界面跳轉至傾斜攝影所在位置，點擊右側“綁定視角”，然后點擊“保存”按鈕，將當前場景保存。綁定視角后，指揮中心打開后默認為綁定時的窗口視角。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型位置調整（6-3）01八月2024253）移動BIM模型位置再次切換回BIM管理系統中進行場景編輯。選中所有BIM模型，使其高亮顯示，點擊“移動”按鈕，將BIM模型進行坐標移動。先選取模型中點進行點擊，然后將指揮中心中復制的坐標，對應填入經度、維度、高程后的輸入框內。注意，此時坐標移動同樣為地理坐標系。點擊確定完成BIM模型初步移動。6.1.2BIM+GIS場景集成優化-BIM模型位置調整（6-4）01八月2024264）調整BIM模型位置再次點擊模型或傾斜攝影，將頁面跳轉至對應視角，BIM模型與傾斜攝影重疊在同一畫面中。之后通過移動與旋轉命令進行模型位置調整。位置調整后的BIM模型6.1.2BIM+GIS場景集成優化-場景優化（7-1）01八月2024271）水體創建進入場景編輯界面，點擊下方“GIS模型”，點擊“水體”按鈕，進行水體繪制。使用多邊形繪制工具沿河道邊緣完成水體邊界繪制。水體繪制完成6.1.2BIM+GIS場景集成優化-場景優化（7-2）01八月2024282）景觀創建在BIM管理系統中景觀模型可以通過FBX構件方式進行導入。比如松樹“樹木景觀”，選擇已經布置好的樹木，可以對樹木構件進行移動、縮放、旋轉、模板區域布置與陣列等操作。景觀樹木6.2CIM技術平臺應用01八月2024296.2.1魯班工程管理數字化平臺01八月2024306.2.1魯班工程管理數字化平臺-WBS工程樹創建01八月202431登錄工程管理數字化平臺進入BIM管理系統，切換項目部至當前項目部。點擊項目部右上側“WBS”按鈕，跳轉進入WBS配置界面。添加單位工程、分部工程。選中對應的分部工程，可添加分項工程。可對已添加的分部分項工程進行編輯、位置調整、刪除、導出和導入。6.2.1魯班工程管理數字化平臺-WBS關聯（1）01八月202432WBS工程樹創建完成后，登錄LubanCenter后臺，依次點擊“應用配置”→通用→WBS配置→配置，進行關聯設置。在彈出的節點配置對話框中，選擇“EBS”，關聯BIM點擊進行下拉，選擇要進行關聯BIM模型的最下層節點。當前項目分部分項工程劃分至分項工程，則點擊分項工程，之后依次確定、保存，完成關聯設置。6.2.1魯班工程管理數字化平臺-WBS關聯（2）01八月202433返回工程管理數字化平臺BIM管理系統，切換至當前編輯項目部，點擊“WBS映射”，在頁面左側可以看到已經創建好的WBS工程樹。點擊展開，選擇要關聯BIM的節點，點擊“關聯BIM”按鈕，可以設置關聯BIM模型、關聯構件、關聯構件類別。以感染樓基礎承臺為例，點擊“基礎承臺”→關聯BIM→關聯構件，即完成構件關聯。選擇“感染樓1F”，點擊“確定”跳轉進入構件選擇頁面。可結合構件樹進行顯隱設置及多選或全選工具對構件進行選擇。點擊右上方“確認”按鈕，完成構件關聯，并可顯示已關聯的構件。按照上述方法，完成與WBS分部分項工程劃分關聯的所有BIM構件。6.2.2基于CIM的進度管理（1）01八月202434（1）進度計劃編制。登錄工程管理數字化平臺，進入進度管理系統界面。可以選擇通過導入WBS、導入Excel、導入Project三種方式導入進度計劃。6.2.2基于CIM的進度管理（2）01八月202435（2）進度計劃編制完成后，點擊右上角“發起審批”按鈕，選擇添加審批人員，點擊確定，發起進度計劃流程審批操作。流程發起后，在魯班工場app端，可對應看到流程審批消息，按照審批流程提交即可完成審批。6.2.2基于CIM的進度管理（3）01八月202436（3）實際進度計劃填報。通過“實際進度”，可看到已經編輯完成的進度計劃。點擊“編輯”按鈕，進入實際進度計劃填報界面。點擊展開進度計劃，選擇最下一層級節點，選擇“實際開始”、“實際完成”進行實際進度填報。選中當前節點，通過“關聯模型”、“關聯照片”，完成進度計劃對模型和當前施工照片的關聯。修改完成后，點擊有上角“保存”按鈕，完成當前進度計劃的修改。同時可以點擊右上方“導入”、“導出”操作完成進度計劃編輯。6.2.2基于CIM的進度管理（4）01八月202437（4）進度管理在“進度報警”模塊，點擊“進度管理”按鈕，下拉選擇“進度報警”，可查看當前實際進度與計劃進度偏差情況，進度滯后≥15d為Ⅰ級報警，7d＜進度滯后＜15d為Ⅱ級報警，進度滯后≤7d為Ⅲ級報警。在“沙盤管理”模塊，點擊“進度管理”按鈕，下拉選擇“沙盤管理”，可打開對應工程進行基于進度計劃的沙盤播放或自定義施工工序沙盤動畫。在“異常事件”模塊，點擊“進度管理”按鈕，下拉選擇“異常事件”可進行進度專項檢查，與進度檢查整改記錄匯總。6.2.3基于CIM的安全管理01八月202438（1）基礎設置（2）安保體系創建（3）人員信息錄入及統計（4）設備管理（5）安全檢查（6）安全教育（7）安全風險（8）危大工程（9）安全活動（10）臨電管理6.2.4基于CIM的質量管理與質檢評定01八月202439（1）基于CIM的質量管理（2）基于CIM的質檢評定1）表單配置2）表單關聯3）表單審批4）統計分析6.2.5基于CIM的文檔管理01八月202440（1）資料文件夾創建（2）資料權限管理（3）資料上傳與關聯6.2.6基于CIM的工程物聯網數據掛接01八月202441（1）物聯網數據引入（2）物聯網數據查看6.2.7建設運營指揮中心01八月202442（1）企業級指揮中心（2）項目級指揮中心1）權限管理2）信息查看3）場景信息編輯6.3CIM規建管一體化應用01八月2024436.3.1基于CIM的智能規劃01八月202444（1）智能統計（2）天空可見度分析6.3.1基于CIM的智能規劃01八月202445（3）可達性分析（4）限高檢查6.3.2基于CIM的智慧管理01八月202446（1）基于CIM的項目管理包含工程的建設單位、監理單位、施工單位、勘察單位、設計單位等信息。通過數據面板可以定位建筑的具體位置，同時顯示其進度、資料、協同信息。1）進度管理；2）安全管理；3）人員管理；4）任務協同；5）環境監測；6）資料管理；7）經濟數據分析；8）能耗分析。（2）基于CIM的智能運維1）產業統計；2）物業管理；3）停車管理；4）能耗管理；5）環境監測；6）安防監測；7）運維管理。6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202447以BIM標準化模型為基礎，整合智能化設備和其它平臺數據，為建筑提供更加豐富的三維可視化應用場景，實現建筑運維管理高效、精確、可視、可靠，實現BIM技術價值的最大化。打通和底層數據連接，將實時數據掛接在模型上，和模型一起呈現，對數據的接入、儲存、呈現、分析、預警、報警等場景進行分析決策管理，并將建筑關鍵物聯點位進行標注并可聯動點擊查看相應信息，有效解決普通運營管理平臺多方數據無法橫向貫通，呈現無序、不直觀，用戶無法快速、綜合了解建筑整體運營情況，平臺使用體驗差等問題，讓建筑智慧駕駛艙更豐富、美觀、全面、高效。6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202448（1）數字孿生駕駛倉6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202449（2）空間管理6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202450（3）設備、設施管理6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202451（4）消防安防6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202452（5）能源管理6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202453（6）資產管理6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202454（7）數據分析通過整合傳感器數據、設備數據、運營數據、建筑數據等多種數據來源，構建了一個真實建筑的數字副本，從而為數據分析提供了充足的數據基礎。比如建筑能耗分析、建筑維護分析、空氣質量分析等。6.3.3數字孿生在建筑運維中的應用01八月202455（8）決策支持借助數字孿生應