论文题目：基于BIM云平台的隧道工程可视化监测系统研究
摘要：随着我国基建工程的飞跃式发展,国内隧道工程呈现出规模化,复杂化的趋势,给隧道监测带来了新的挑战。而如何基于无线信息化技术实现监测数据的高效集成管理,并建立实时的三维可视化监测平台,是目前亟待解决的问题。从早期的人工检查到现在的自动化监测设备,从现场巡检到无线化监测,伴随飞速发展的信息技术,隧道监测系统呈现向云平台发展的趋势,然而目前的监测系统在图纸呈现方式多数停留在平面化,对比三维展示不够直观,尤其在监测信息与模型结合方面较为薄弱。本文以某大型隧道项目为研究对象,结合BIM（建筑信息模型）技术的3D优势,提出基于BIM云平台的隧道工程监测方法,主要研究内容包括:（1）设计了基于BIM云平台的隧道工程监测系统。对隧道监测的发展及应用现状进行梳理,并根据国家标准和行业法规选择监测目标与预警方式。提出硬件传感器+IFC标准+云存储+Web端（BIM模型+可视化监测）的数据链路,验证BIM云技术应用于隧道工程监测领域的可行性,探索隧道工程可视化监测的进一步发展。（2）根据隧道监测的信息扩展需求,分析当前IFC标准在隧道工程领域的应用现状,建立自动化读取传感器实时监测信息的数据库,并使用GUID作标识,实现监测信息的自动写入。（3）设计了一种自动化监测信息管理数据库,使用SQLServer处理并存储隧道施工的监测信息,并采用ADO.NET技术完成了监测数据的自动读写与交互式数据查询功能模块的搭建,通过Winform实现了超限提醒和监测信息扩展。（4）研究了“Dynamo+Revit”的可视化平台结构,通过Revit API接口与Python语言连接四个功能模块。在平台内,选择隧道模型中的传感器构件,就能根据沉降大小等数据变化实时以颜色反映结构的安全情况,完成基于IFC标准与隧道模型的可视化监测系统的搭建。（5）将本文提出的基于BIM云平台的隧道工程可视化监测系统应用于大横琴隧道工程项目施工阶段的安全监测,根据实践证明在云平台内能实时监测隧道现场的结构健康,以检验本文设计的系统的可行性。
关键词：隧道工程;云平台;BIM技术;可视化监测;IFC标准
学科专业：建筑与土木工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 国内外研究现状分析
1.3 主要研究内容及研究路线
1.4 课题来源
1.5 本章小结
第二章 隧道工程可视化监测功能设计
2.1 可视化监测系统架构分析
2.2 监测信息的采集与管理
2.2.1 监测信息的釆集方案
2.2.2 监测信息的管理方案
2.3 可视化监测系统对BIM监测模型的需求
2.3.1 模型的监测信息表达需求
2.3.2 监测模型的轻量化需求
2.4 基于IFC的可视化监测的可行性分析
2.4.1 IFC的数据交互优势分析
2.4.2 IFC数据文件的扩展可行性分析
2.5 基于IFC的传感器监测信息研究
2.5.1 基于IFC的传感器实体信息描述机制
2.5.2 IFC的扩展方法的对比分析
2.6 基于IFC的传感器监测信息扩展
2.6.1 监测信息扩展的标准流程硏究
2.6.2 目标对象数据信息的收集
2.6.3 传感器监测信息相关属性集及属性的扩展
2.6.4 传感器模型实体与扩展信息的关联
2.6.5 IFC监测信息的可视化验证
2.7 本章小结
第三章 云平台体系设计
3.1 云平台需求分析
3.1.1 平台业务需求
3.1.2 业务流程
3.1.3 功能模块需求
3.2 基于BIM技术的云平台架构设计
3.2.1 需求与现状总结
3.2.2 云平台构建原则
3.2.3 云平台架构研究
3.3 系统功能设计
3.3.1 信息化多方协同审图
3.3.2 施工进度模拟与管控
3.3.3 文档管理
3.3.4 可视化监测
3.4 本章小结
第四章 基于BIM的可视化监测功能的实现
4.1 可视化系统的功能模块分析
4.1.1 IFC文件解析模块
4.1.2 监测数据处理模块
4.1.3 模型可视化监测模块
4.2 基于IFC文件的监测数据导入
4.2.1 IFC监测数据导入的解决方案
4.2.2 IFC监测信息自动化读写程序的实现逻辑
4.3 基于Dynamo的模型可视化监测方案研究
4.3.1 Dynamo的参数化功能及优势分析
4.3.2 基于Dynamo的可视化监测应用流程
4.3.3 可视化监测预警脚本的模块组成
4.3.4 实例验证
4.4 本章小结
第五章 隧道工程可视化监测系统的案例应用
5.1 项目概况
5.2 项目重难点分析
5.3 隧道交叉段的监测方案与监测流程
5.4 隧道监测模型的处理
5.4.1 模型的建立与深化
5.4.2 .IFC模型的监测信息表达
5.5 项目数据的获取与管理
5.5.1 基于有限元模拟的预警阈值选取
5.5.2 现场监测数据的获取
5.5.3 基于数据库的监测信息管理
5.6 实例操作应用
5.7 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢