基于GIS+BIM的基础设施安全管理

随着我国经济社会的发 展和城市化建设，公路建设规模的逐年扩大，公路运输能力也不断提高，公路通车里程迅速增 多，桥梁、隧道等公路干线重点基础设施数量也随之大幅增加

公路、桥梁、隧道等工程的结构健康监测是一个复杂的过程，由于信息交换的不完整造成现代建设项目施工效率不高，安全问题频发，运维管理工作量大等问题，同时还会导致大量的资源浪费。在传统的信息交换与共享模式中，人作为不同系统间的接口，用手工方式实现信息数据的交换，发生数据的遗漏和错误在所难免，而基于IoT+BIM+GIS技术是基于三维模型的信息集成和管理技术，利用三维信息模型进行设计、施工和运营管理，并实现各专业间、各系统间的协同设计、数据共享，保证了数据传递的完整性，从而提高运营维护效率。

主要技术内容

建设内容

IoT+GIS+BIM桥梁健康监测综合管理系统，是一个基于物联网技术的公路安全监控预警与 运营管养的综合管理系统，系统集成、管理了安装在路、桥、隧道、边坡等位置的各类型 传感器的基础数据、实时监测数据、实时预警数据等。为更有效、更直观、更简便的发挥 系统特点与优势，降低一线工作人员的工作难度，采用IoT+BIM+GIS结合的技术，通过一张图融合不同工程、不同结构体上所有的共享数据信息，建立一个互融互通的一体化综合平台。

5.2 技术路线

1）BIM与GIS融合

系统实现了BIM主流数据的无损接入、BIM数据到GIS平台与实景三维数据及二三维数据的精准匹配以及BIM模型及场景的实时绘制等关键过程，推进了三维GIS向桥梁、隧道、道路等大型工程应用领域的发展。

2）ITO信息与BIM+GIS融合

一个平台全盘掌握整个工程传感器的安装位置和状态。通过GIS定位功能查询均能达到定位传感器和关联影响构件，并实现相关信息的查询与展现。

3）监测、预警信息融合

实现GIS对物联网传感器数据进行直观展示和预警，方便找寻规律和预警分析，从而为技术维护人员快速掌握实时数据和变化情况。

5.3 技术创新点

1）多维地理信息的核心技术，基于倾斜摄影的三维地理信息系统平台，

实现“一张图”可视化管理。

2）GIS+BIM展示，建立基于 BIM的精细化监测模型，在三维 GIS 平台进行实物图形融合 ，直观准确全面地动态展示监测对象、监测信息、周边地形地貌、交通状况，进行应急管理沙盘预演，有利于管理人员实时把握桥梁宏观和微观信息，提升监测信息释读、运 用和管理的工作效率。 3）城市桥梁集群健康监测系统，基于现代监测传感技术、结构安全评估和预警技术，以及 集群网络大数据协同和分析技术，搭建桥梁智能监测与预警物联网平台，实现对城市区域重点桥梁群进行结构状态监测、安全水平评估、紧急事件预警、闭环信息发布和应急联动，从而达到科学管养、延长桥梁服役寿命，预防为主、降低事故发生概率，提升交通安全管理水平。

4）安全监测系统中涉及的传感器，此次项目建设涉及13个重点基础设施单体全寿命监测系 统，4个在线自动化监测系统+9个离线监测系统（5座桥梁、1座隧道、6个边坡、1段重要路 段），共10类监测项目、133个测点。

参考文献

[1]饶小康，马瑞，张力，等.基于GIS+BIM+IoT数字孪生的堤防工程安全管理平台研究[J].中国农村水利水电， 2022（1）：7.

[2]饶小康，李名哲，马瑞，等.基于GIS+BIM+IoT的智慧南水北调设计与研究[C]//中国水利学会2019学术年会论文集第五分册.2019.

[3]赵媛静，包烨明，李峰，等.基于GIS与BIM的智慧工地管理系统：202310017114[P][2024-12-18].