(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210863501.7 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 安徽汇鑫电子有限公司 地址 230088 安徽省合肥市合肥高新 技术 开发区科 学大道110号 (72)发明人 季旭东　刘淑文　闫子熙　王薇　 (74)专利代理 机构 合肥洪雷知识产权代理事务 所(普通合伙) 34164 专利代理师 张悦 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于BIM和VR技 术的数字 孪生系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM和VR技术的数字 孪生系统， 涉及三维建模技术领域。 本发明包括 数据层、 业务处理层和展示层； 数据层用于存储 台站数据； 台站数据包括实时数据和业务数据； 实时数据采用XML格式， 由数据平台通过HTTP协 议上报； 业务数据包括设备的基本信息、 运行维 护信息、 值班信息和安防信息； 业务处理层包括 设备业务处理和台站业务处理； 展示层通过浏览 器进行访问， 使用WEBGL技术， 引用BABYLONJS优 化三维处理显示。 本发明通过记录台站工程所需 机房以及电气设备生成BIM三维模型， 使用WEBGL 技术， 引用B ABYLONJS优化三维处理显示， 打造全 场景、 全要素、 全生命周期的智慧 台站， 统一平台 夸部门协作， 一站式管控， 提升设备监测效率， 降 低运维成本。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115186355 A 2022.10.14 CN 115186355 A 1.一种基于BIM和VR技术的数字孪生系 统， 包括数据层、 业务处理层和展示层； 其特征 在于： 所述数据层用于存储台站数据； 所述台站数据包括实时数据和业务数据； 所述实时数 据采用XML格式， 由数据平 台通过HTTP协议上报； 所述业务数据包括设备的基本信息、 运行 维护信息、 值班信息和安防信息； 所述业务处理层包括设备业务处理和台站业务处理； 所述设备业务处理包括告警联动 处理， 支持微信通知、 电话通知、 开关机操作、 告警门限获取下发和运行图获取下发； 所述台 站业务处理包括人员管 理、 设备设施生命周期、 制度流程预案、 值班管理、 维修管理、 检修管 理、 技术资料管理； 所述展示层通过浏览器进行访问， 使用WEBGL 技术， 引用BABYLONJS优化 三维处理显示。 2.根据权利要求1所述的一种基于BIM和VR技术的数字孪生系统， 其特征在于， 所述实 时数据上报的间隔可以自定义； 所述实时数据上报时， 在后端采用异步并行处理方式来进 行多平台多种类数据同时上报； 所述实时数据分为结构化数据和非结构化数据； 所述结构 化数据包括发射机指标、 电力指标、 烟感、 水浸、 馈管温度、 切换器、 卫星接收机以及设备的 告警信息； 所述非结构化数据包括 安防视频 数据、 调频和中波的音频和数字电视的视频。 3.根据权利要求1所述的一种基于BIM和VR技术的数字孪生系统， 其特征在于， 所述展 示层的处 理步骤如下： 步骤S1： 对台站设备进行实测， 进行多位置、 多角度、 多方位的方法模拟台站工程的实 际情况； 步骤S2： 记录台站工程所需机房以及电气设备， 并绘制台站工程的CAD二维 实测图纸； 步骤S3： CAD二维实测图纸导入BIM三维建模工具， 并根据控制点坐标， 得到BIM三维模 型； 步骤S4： 在生成的BIM三维模型中加载该环境内的设备指标、 状态和告警信息， 并添加 高亮指示； 步骤S5： 将生成模型的ID与数据库中的设备ID进行绑定； 步骤S6： 利用BIM可视化编程工具在BIM三维图形工具的基础上， 根据三维几何图形算 法计算生成导线曲线； 步骤S7： 运用3DMAX工具对BIM进行 轻量化处理， 生成台站工程GIM数字模型； 步骤S8： 规范各类电气设备的数据处理， 构建台站工程设备监测系统， 进行台电设备状 态和运行环境的实时监测、 预警和评估功能， 形成信息共享平台。 4.根据权利要求3所述的一种基于BIM和VR技术的数字孪生系统， 其特征在于， 所述步 骤S1中， 台站工程的建立包括可 行性研究阶段、 初步设计阶段、 施工图阶段和竣工图阶段。 5.根据权利要求3所述的一种基于BIM和VR技术的数字孪生系统， 其特征在于， 所述步 骤S3中， CAD二维实测素描图导入BIM三 维建模工具前， 需要将实测素描剖面图分图层处理， 生成完整的CAD实测电气设备图； 根据电气设备竣工图确定电缆的连接位置， 以同一排为同 一编号进 行电缆连接， 完成导线的连接处理； 并根据电气设备编号进 行逐一保存， 并按照地 理坐标确定模型的基点。 6.根据权利要求3所述的一种基于BIM和VR技术的数字孪生系统， 其特征在于， 所述步 骤S6中， 生成导线曲线是根据三维几何图形算法生成导线的平面投影， 根据电气设备之间权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115186355 A 2平面投影线上求出每个设备之间的定位点， 利用几何图形相交算法， 求出每个导线所属的 设备之间的接口， 将每个相互连接的接口赋予相同的ID， 使每个相同ID的接口通过生成的 导线进行连接。 7.根据权利要求3所述的一种基于BIM和VR技术的数字孪生系统， 其特征在于， 所述步 骤S8中， 信息共享平台首先加载HTML页面和JS， 通过JS处理异步加载BIM模 型数据； 所述BIM 模型数据分为台站正极、 机房和设备， 通过操作具体设备， 可显示该设备运行信息、 设备文 档及设备的开关机 。 8.根据权利 要求7所述的一种基于BIM和V R技术的数字孪生系统， 其特征在于， 所述BIM 模型使用BABYLON JS引擎进行渲 染， 对模型进行光源显示和阴影处理， 同时支撑旋转移动颜 色改变， 并叠加地 面数字电视的节目内容和安防视频内容。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115186355 A 3