利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2024109468754
申请人: 南通职业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-31
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.建筑信息模型管理系统,其特征在于,所述系统包括:

状态监测模块基于历史维护日志,收集建筑组件的维护数据,筛选维护频率与故障类型关联数据点,将关联数据分类整理,生成状态分布图表,并从中得到状态关联数据;

所述状态关联数据包括组件寿命、维护频次、故障类别;

所述状态监测模块包括:

建筑元素诊断子模块基于历史维护日志,分析建筑元素的维护数据,识别关键事件,提取影响参数,对维护数据进行分类,分析数据中的异常模式,得到筛选维护记录;

维护计划关联子模块基于所述筛选维护记录,分析维护事件与故障类型的直接联系,提取与故障关联的维护特征,分析故障发生频率与维护活动的相关性,确定关键维护指标,得到故障关联分析;

性能预测子模块基于所述故障关联分析,制定预测模型,分析故障与维护频率的相关性,绘制维护与故障的状态关联图表,得到状态关联数据;

概率计算模块采用所述状态关联数据,对每栋建筑状态包括正常运行、需要监控、即将故障的记录进行分类汇总,计算多类状态转变的次数,通过比例分析形成转移矩阵,得到转移概率表;

所述概率计算模块包括:

状态分类子模块基于所述状态关联数据,筛选与建筑运行直接关联的变量,对关联变量执行分级排序,将建筑状态分为正常运行、需要监控、即将故障三类,生成状态分类汇总;

状态转变计数子模块基于所述状态分类汇总,采用马尔可夫链算法,进行对每类状态间的转变事件进行识别和计数,使用频次分析确定多状态间的转换次数,生成状态转变频次表;

转移概率表生成子模块基于所述状态转变频次表,通过概率计算,对转变频次进行标准化,计算多状态之间的转移概率,得到转移概率表;

预测分析模块通过所述转移概率表,选取历史状态路径作为参考,利用维特比算法追踪预估的状态转变轨迹,预测下一阶段出现的故障类型和时间,并得到故障预测结果;

模型调整模块基于当前维护数据和所述故障预测结果,对现有的状态转移概率进行重新评估,调整概率值反映当前的维护情况和故障数据,通过动态更新,得到更新后的模型参数。

2.根据权利要求1所述的建筑信息模型管理系统,其特征在于,所述状态关联数据包括组件寿命、维护频次、故障类别,所述转移概率表包括转移频率、转移概率、状态分类,所述故障预测结果包括预测时间点、预测故障类型、预测可靠性,所述更新后的模型参数包括参数调整值、模型效能、调整周期。

3.根据权利要求1所述的建筑信息模型管理系统,其特征在于,所述马尔可夫链算法按照公式;

计算加权状态转移概率矩阵,其中, 为从状态 转移到状态 的观测次数,为从状态 转移到任何状态的总次数, 为基于历史数据和领域知识预设的平滑参数, 为基于状态重要性的权重系数。

4.根据权利要求1所述的建筑信息模型管理系统,其特征在于,所述预测分析模块包括:建筑模型数据整合子模块基于所述转移概率表,采用图神经网络技术,将历史建筑模型路径作为参考,进行数据匹配,并整合多源模型信息,生成模型整合视图;

建筑模型监控子模块通过所述模型整合视图,应用维特比算法追踪BIM状态转变,进行状态分析,绘制路径变化图,生成状态监控结果;

建筑故障预测整合子模块采用所述状态监控结果,进行故障类型和时间的数据比较,分析潜在风险,预测故障点,生成故障预测结果。

5.根据权利要求4所述的建筑信息模型管理系统,其特征在于,所述图神经网络技术按照公式其中, 为节点 在第 层的特征向量, 为节点 的邻居节点集, 为第 层的权重矩阵, 为第 层的偏置项, 为非线性激活函数, 为权重调整系数, 为常数偏置, 为规避分母为零的小正数。

6.根据权利要求1所述的建筑信息模型管理系统,其特征在于,所述模型调整模块包括:构件数据分析模块基于当前维护数据和所述故障预测结果,采用BIM软件分析构件的使用频率和损耗模式,基于区域分辨故障,生成故障类型频率表;

状态概率更新模块通过所述故障类型频率表,通过施工阶段模拟每种故障类型的发生概率并进行重新计算,调整概率值以反映当前的使用和维护数据,得到调整后的概率表;

模型参数确认模块基于所述调整后的概率表,参照多类构件的维护记录和使用情况,更新和优化模型的运行参数,匹配当前建筑的维护需求,获取更新后的模型参数。