(鄭州大學(xué) 土木工程學(xué)院，鄭州 450001)

引言

建筑信息模型(BIM，Building Information Modeling)是一個(gè)多維的信息模型集成技術(shù)，它集成了建筑項(xiàng)目全生命周期中所有相關(guān)信息(包括設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等信息)，實(shí)現(xiàn)了建筑信息模型和建筑行為模型[1]的有機(jī)結(jié)合。BIM技術(shù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)協(xié)同過程，在建設(shè)項(xiàng)目全生命各階段，建設(shè)項(xiàng)目所有參與方(包括政府主管部門、業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、造價(jià)咨詢等單位)都能共享模型信息，提高建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量和效益，減少錯(cuò)誤和風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。

目前建筑行業(yè)已步入信息化時(shí)代，BIM技術(shù)也已經(jīng)成為建筑業(yè)信息化革命的重要標(biāo)志，在實(shí)際應(yīng)用的過程中不斷體現(xiàn)其價(jià)值。根據(jù)智能市場分析報(bào)告可知BIM在一些國家已經(jīng)強(qiáng)制實(shí)施，例如美國，英國和其他一些發(fā)達(dá)國家[2]。在我國某些地區(qū)，BIM 的應(yīng)用呈逐步上升趨勢，例如上海地區(qū)，根據(jù)2018年度報(bào)建信息匯總表顯示，新增項(xiàng)目BIM 應(yīng)用率高達(dá)88%，相較于2017年呈現(xiàn)一定的增長，穩(wěn)中有升。建筑企業(yè)對BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展離不開BIM信息資源的積累，而BIM構(gòu)件作為建筑企業(yè)BIM應(yīng)用過程中開發(fā)積累的BIM資源，體現(xiàn)了建筑企業(yè)BIM應(yīng)用的成熟度和競爭力。BIM構(gòu)件庫的系統(tǒng)性和完備性對于建筑企業(yè)BIM模型的創(chuàng)建和應(yīng)用，以及BIM建模的效率起到了非常重要的作用。因此開發(fā)和維護(hù)完備的BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)，提升構(gòu)件庫的應(yīng)用水平和管理水平是影響建筑企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用的重要因素。

但是目前建筑企業(yè)對BIM構(gòu)件的命名、分類、編碼和流程缺乏標(biāo)準(zhǔn)化管理，對BIM構(gòu)件的管理多采用個(gè)人計(jì)算機(jī)終端以插件形式進(jìn)行管理，較少采用服務(wù)器和系統(tǒng)平臺進(jìn)行，存在BIM構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度低，管理流程效率低，軟硬件成本高，構(gòu)件庫擴(kuò)展困難，缺乏BIM構(gòu)件管理平臺的支持等問題。近年來，隨著云計(jì)算和云服務(wù)器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，以及BIM云技術(shù)的不斷發(fā)展，建立BIM構(gòu)件的分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)，完善BIM構(gòu)件的管理流程，結(jié)合云計(jì)算和云服務(wù)器技術(shù)，開發(fā)建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)，為建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理提供了可行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)路線。

1 Cloud-BIM

Cloud-BIM是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新型管理和服務(wù)模式，能夠?qū)⒃朴?jì)算技術(shù)和BIM技術(shù)有機(jī)集成。Redmond等[3]根據(jù)對11位專家半結(jié)構(gòu)化訪談的結(jié)果，提出利用云計(jì)算技術(shù)搭建BIM應(yīng)用集成平臺Cloud-BIM平臺來解決BIM技術(shù)應(yīng)用過程中的數(shù)據(jù)共享和交互問題。Chen等[4]基于云計(jì)算技術(shù)研究了能夠用于BIM模型在線存儲、瀏覽和大數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)架構(gòu)。Matthews等[5]基于Cloud-BIM技術(shù)對建筑設(shè)施管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該平臺主要包括BMS系統(tǒng)、BIM系統(tǒng)、FM數(shù)據(jù)集、CMMS系統(tǒng)和智能儀表盤五部分。用戶通過智能設(shè)備可以隨時(shí)查看建筑設(shè)備信息，實(shí)現(xiàn)對建筑構(gòu)件的監(jiān)測和維護(hù)。

國內(nèi)的研究主要包括何清華等[6]對云&BIM系統(tǒng)的概念進(jìn)行界定，并提出了云&BIM系統(tǒng)的實(shí)施框架?？蚣馨ǎ涸品?wù)器和數(shù)據(jù)庫、軟件應(yīng)用程序采用的數(shù)據(jù)類型、設(shè)備上的應(yīng)用程序、終端設(shè)備、項(xiàng)目參與者和參與職能等五層。畢振波等[7]認(rèn)為新興的、待采用BIM技術(shù)的相關(guān)單位與傳統(tǒng)的已經(jīng)擁有BIM基礎(chǔ)設(shè)施單位相比，更適合采用云模式，并提出基于云計(jì)算的BIM技術(shù)應(yīng)用框架。陳小波[8]針對BIM&云管理體系存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，基于云平臺構(gòu)建出BIM管理系統(tǒng)安全防護(hù)體系。李英攀[9]基于Cloud-BIM技術(shù)平臺建立了綠色施工管理的應(yīng)用框架，分析了施工參與單位如何利用Cloud-BIM技術(shù)平臺充分發(fā)揮其在綠色施工管理中的作用，以保證綠色施工的實(shí)現(xiàn)。

通過以上文獻(xiàn)分析可以看到目前對Cloud-BIM的研究主要集中于框架層面和應(yīng)用層面上。對框架層面的研究仍然集中在理論探討上，相對缺乏對Cloud-BIM框架體系的系統(tǒng)分析和實(shí)現(xiàn)的研究，從而導(dǎo)致Cloud-BIM框架體系無法落地，難以在實(shí)際項(xiàng)目中進(jìn)行應(yīng)用； 對應(yīng)用層面的研究主要集中在對基于Cloud-BIM項(xiàng)目協(xié)同平臺的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)上，相對缺乏對基于Cloud-BIM模型信息平臺和BIM構(gòu)件資源平臺的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)的相關(guān)研究。因此本研究將針對建筑企業(yè)內(nèi)部BIM構(gòu)件管理的現(xiàn)有問題，利用云計(jì)算和云服務(wù)器技術(shù)，分析不同用戶的功能需求和業(yè)務(wù)流程，設(shè)計(jì)系統(tǒng)物理架構(gòu)和邏輯架構(gòu)，建立基于公有云的建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理平臺，提高建筑企業(yè)BIM構(gòu)件的管理水平和管理效率，實(shí)現(xiàn)BIM資源的高效復(fù)用和不斷積累。

2 BIM構(gòu)件庫及構(gòu)件管理標(biāo)準(zhǔn)

2.1 BIM構(gòu)件及BIM構(gòu)件庫

目前在建筑領(lǐng)域，對BIM構(gòu)件的定義還未形成一致觀點(diǎn)。英國“AEC(UK)BIM Standard for Autodesk Revit”[10]認(rèn)為，BIM構(gòu)件是可以在多個(gè)模型中重復(fù)使用的個(gè)體圖元，如門、家具、幕墻面板、樓梯、柱、墻等，用戶可以將BIM構(gòu)件通過插入、移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)等操作放置到所需位置。綜合不同研究對構(gòu)件的定義，BIM構(gòu)件在本研究是指建筑信息模型中能夠更換的實(shí)體組成部分，它能夠?qū)崿F(xiàn)特定的功能，滿足BIM模型的接口標(biāo)準(zhǔn)，并可以通過不同構(gòu)件的復(fù)用組合來生成BIM模型。它的特性包括復(fù)用性、參數(shù)化、獨(dú)立性及集成性。Arayici等[11]在研究中指出，BIM建模工作存在大量的重復(fù)性工作，通過BIM內(nèi)容庫的建立可以有效降低建模工作的冗余，提高建模效率。Almaimani等[12]針對伊斯蘭風(fēng)格的建筑形式復(fù)雜，信息量大的特點(diǎn)，提出基于BIM建立伊斯蘭風(fēng)格的建筑構(gòu)件庫。王茹等[13]基于中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架對BIM構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化研究。在研究中提出了BIM構(gòu)件的信息深度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)、編碼標(biāo)準(zhǔn)、命名標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)以及BIM構(gòu)件庫的創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)流程。

建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)指的是按照企業(yè)BIM構(gòu)件整體規(guī)劃，建立BIM構(gòu)件并對構(gòu)件進(jìn)行測試和審核，將符合需求的構(gòu)件按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行命名、分類、編碼和信息深度等級劃分，并上傳至構(gòu)件庫中對構(gòu)件進(jìn)行集中存儲和管理，以方便構(gòu)件的檢索和復(fù)用的數(shù)據(jù)庫。BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)涵蓋BIM構(gòu)件的產(chǎn)生、獲取、處理、存儲以及使用的多個(gè)環(huán)節(jié)，貫穿建筑企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營和管理的全過程。通過BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)對BIM構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)有效管理，有利于建筑企業(yè)通過構(gòu)件重用來提高企業(yè)建模的效率和質(zhì)量，通過BIM信息資源的積累來提高BIM技術(shù)應(yīng)用水平，增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力。

2.2 BIM構(gòu)件管理命名標(biāo)準(zhǔn)

對BIM構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化命名是構(gòu)件入庫之前的重要操作。BIM構(gòu)件命名應(yīng)盡可能反映構(gòu)件的本質(zhì)特征，能夠區(qū)分不同構(gòu)件。應(yīng)該注意的是，BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)中構(gòu)件的命名和BIM項(xiàng)目中構(gòu)件的命名并不完全相同。BIM項(xiàng)目中的構(gòu)件命名應(yīng)反映出構(gòu)件所在樓層編號、圖紙中該構(gòu)件編號和構(gòu)件尺寸等信息，以方便后期運(yùn)用構(gòu)件進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)以及施工模擬等工作。而BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)中的構(gòu)件命名是為了幫助用戶快速識別、檢索、定位和理解構(gòu)件，以方便構(gòu)件管理和重用。本研究基于簡明性、規(guī)范性和合理性，提出了BIM構(gòu)件的命名標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

表1 BIM構(gòu)件命名標(biāo)準(zhǔn)及示例

專業(yè)命名規(guī)則命名示例建筑 特征(材料、功能)+構(gòu)件名稱雙扇平開鋼質(zhì)防盜門結(jié)構(gòu) 特征(材料、功能)+構(gòu)件名稱砼矩形過梁給排水管道系統(tǒng)族:自帶類型系統(tǒng)族:管道類型管件管件名稱—連接方式彎頭—絲扣管路附件管路附件名稱—尺寸范圍—連接方式電動(dòng)蝶閥-80～250mm-法蘭設(shè)備設(shè)備名稱臥式離心泵暖通管道系統(tǒng)族:自帶類型系統(tǒng)族:管道類型風(fēng)管系統(tǒng)族:自帶類型系統(tǒng)族:矩形風(fēng)管管件管件名稱—連接方式三通—法蘭管路附件管路附件名稱—尺寸范圍—連接方式Y(jié)型過濾器-50～500mm-法蘭設(shè)備設(shè)備名稱風(fēng)冷熱泵機(jī)組電氣設(shè)備設(shè)備名稱煙感火災(zāi)探測器橋架系統(tǒng)族:自帶類型系統(tǒng)族:帶配電的電纜橋架橋架配件系統(tǒng)名稱+橋架種類梯式電纜橋架水平彎頭

對BIM構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)合理地分類是云服務(wù)器中構(gòu)件結(jié)構(gòu)化存儲的基礎(chǔ)，也是用戶對構(gòu)件進(jìn)行樹狀結(jié)構(gòu)分級檢索的基礎(chǔ)。目前經(jīng)常使用的構(gòu)件分類方法為線性分類法和面分類法，本研究綜合這兩種分類方法，首先按照線性分類法將BIM構(gòu)件分為三個(gè)層級，第一層級代表專業(yè)，如：建筑、結(jié)構(gòu)、電氣等； 第二層級代表構(gòu)件類別，如建筑專業(yè)下有墻、柱、板、門、窗等； 第三層級代表構(gòu)件類型，如門類別的構(gòu)件下有平開門、推拉門、折疊門等； 如圖1所示。在對BIM構(gòu)件進(jìn)行線性分類后，對同一類型下的BIM構(gòu)件按照面分類法進(jìn)行分類。構(gòu)件面分類法是按照構(gòu)件的不同屬性信息，將構(gòu)件分到不同“面”中，如表2所示。如平開門類型下的構(gòu)件按照構(gòu)件的功能、材質(zhì)、尺寸等獨(dú)立屬性可以分到不同的“面”中。該BIM構(gòu)件分類體系，前三個(gè)層級的分類采用線性分類法，能充分反映類目之間的隸屬關(guān)系和邏輯關(guān)系，構(gòu)件分類框架簡單，條理清晰； 第三個(gè)層級下的構(gòu)件采用面分類法進(jìn)行分類，構(gòu)件易于擴(kuò)充，新構(gòu)件容易加入現(xiàn)有構(gòu)件體系。

圖1 BIM構(gòu)件線性分類標(biāo)準(zhǔn)

表2 平開門類型下BIM構(gòu)件面分類標(biāo)準(zhǔn)示例

屬性面A(功能)面B(材質(zhì))面C(尺寸)平開門01進(jìn)戶門01木門01700×2100mm02室內(nèi)門02鋼門02800×2100mm03防火門03鋁合金門03900×2100mm04防盜門05鐵門041000×2100mm05抗爆門06玻璃門051800×2400mm———示例A03+B02+C03代表平開鋼制防火門900×2100mm

2.3 BIM構(gòu)件編碼標(biāo)準(zhǔn)

在建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)中，BIM構(gòu)件數(shù)量龐大，每個(gè)構(gòu)件承載的信息繁多，內(nèi)容復(fù)雜。隨著BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展，構(gòu)件管理的難度將不斷增加。因此，每個(gè)構(gòu)件實(shí)體都需要分配唯一一個(gè)計(jì)算機(jī)能夠識別、處理，按照統(tǒng)一編碼規(guī)則形成的構(gòu)件代碼，作為標(biāo)識構(gòu)件的唯一依據(jù)。本研究參考GB 50500-2013《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》中的編碼原則，提出BIM構(gòu)件的編碼標(biāo)準(zhǔn)[14]。BIM構(gòu)件編碼采取五級編碼，共設(shè)13位阿拉伯?dāng)?shù)字來表示，前9位編碼為剛性編碼，后4位編碼為流水編碼[15]。剛性編碼采用工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范的前九位編碼，按照清單附錄進(jìn)行設(shè)置，是固定不變的； 流水編碼不同于工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范的后三位編碼，并非根據(jù)工程量清單項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，而是根據(jù)同一型號構(gòu)件按照不同細(xì)部構(gòu)造、不同尺寸等進(jìn)行流水形式的自由編碼。不同型號構(gòu)件的流水編碼可以相同，滿足構(gòu)件編碼擴(kuò)展的需要。如圖2所示，在房屋建筑裝飾工程中的門窗工程中，以金屬防火窗0001號窗為例，對BIM構(gòu)件編碼進(jìn)行示例。

圖2 BIM構(gòu)件編碼標(biāo)準(zhǔn)示例

3 BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)

3.1 BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的功能需求和性能需求分析

建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的需求分析包括功能需求和性能需求分析兩部分，功能需求分析主要針對普通用戶和管理員用戶的功能需求。普通用戶主是指建筑企業(yè)內(nèi)部的BIM建模人員，BIM構(gòu)件創(chuàng)建人員和BIM構(gòu)件使用人員。普通用戶功能包括操作構(gòu)件、查看庫內(nèi)公告和管理個(gè)人信息等三個(gè)模塊。

BIM構(gòu)件庫管理員是建筑企業(yè)內(nèi)部負(fù)責(zé)對BIM構(gòu)件及構(gòu)件信息、用戶及用戶信息以及公告信息等進(jìn)行更新、維護(hù)和檢查的相關(guān)人員。除了具有普通用戶的所有功能，管理員還具有管理和維護(hù)BIM構(gòu)件庫的相關(guān)功能權(quán)限，包括管理構(gòu)件、審核構(gòu)件、管理公告、管理用戶信息和管理個(gè)人信息等功能，如圖3所示UML用例圖。

除了需要滿足普通用戶和系統(tǒng)管理員功能性需求，建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)需進(jìn)一步滿足管理信息系統(tǒng)的相關(guān)性能需求，其主要包括：安全性需求，可靠性需求，可擴(kuò)充性需求，易使用性需求，健壯性需求，可移植性需求。

圖3 管理員功能模塊UML用例圖

圖4 普通用戶搜索，查看、下載構(gòu)件UML序列圖

3.2 BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)

操作構(gòu)件模塊是普通用戶功能模塊的核心部分，主要實(shí)現(xiàn)普通用戶搜索，查看、下載和上傳BIM構(gòu)件，圖4所示為普通用戶搜索，查看、下載構(gòu)件UML序列圖。普通用戶進(jìn)入登錄界面，輸入賬號和密碼進(jìn)行登錄。登錄成功后，界面轉(zhuǎn)換到功能選擇界面，顯示用戶可以選擇的功能； 普通用戶選擇操作構(gòu)件，界面轉(zhuǎn)換到操作構(gòu)件界面，顯示用戶可以對BIM構(gòu)件進(jìn)行的操作； 普通用戶通過基于BIM構(gòu)件分類的樹狀結(jié)構(gòu)分級檢索方式結(jié)合基于BIM構(gòu)件名稱的模糊檢索方式來檢索構(gòu)件，系統(tǒng)提交請求查詢構(gòu)件數(shù)據(jù)到構(gòu)件處理業(yè)務(wù)層，并通知數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)查詢結(jié)束后，返回BIM構(gòu)件數(shù)據(jù)，由操作構(gòu)件界面顯示構(gòu)件的查詢結(jié)果； 普通用戶選中BIM構(gòu)件下載，系統(tǒng)將BIM構(gòu)件庫存路徑提交到構(gòu)件處理業(yè)務(wù)層，并通知FTP服務(wù)器下載構(gòu)件。下載成功后，提示用戶下載成功。

普通用戶上傳BIM構(gòu)件的具體過程如圖5所示，其中用戶進(jìn)入操作構(gòu)件界面之前的過程與搜索、查看和下載構(gòu)件完全一致。普通用戶進(jìn)入操作界面后，選擇上傳構(gòu)件，添加上傳構(gòu)件界面，顯示用戶需要填入的BIM構(gòu)件信息； 普通用戶填寫B(tài)IM構(gòu)件信息，并選擇構(gòu)件文件上傳，系統(tǒng)將構(gòu)件文件和構(gòu)件信息提交到構(gòu)件處理業(yè)務(wù)層，通知FTP服務(wù)器上傳構(gòu)件，通知數(shù)據(jù)庫添加構(gòu)件信息，上傳成功后，提示用戶上傳成功。

圖5 普通用戶上傳構(gòu)件UML序列圖

針對管理員用戶，管理構(gòu)件模塊主要實(shí)現(xiàn)管理員搜索、查看、下載和上傳BIM構(gòu)件，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)修改、刪除和更新BIM構(gòu)件。其中BIM構(gòu)件搜索、查看、下載和上傳的實(shí)現(xiàn)過程與普通用戶功能模塊完全相同。管理員進(jìn)入登錄界面，輸入賬號和密碼進(jìn)行登錄。登錄成功后，界面轉(zhuǎn)換到功能選擇界面，顯示管理員可以選擇的功能； 管理員選擇管理構(gòu)件，界面轉(zhuǎn)換到管理構(gòu)件界面，顯示管理員可以對BIM構(gòu)件進(jìn)行的操作； 管理員通過基于BIM構(gòu)件分類的樹狀結(jié)構(gòu)分級檢索方式結(jié)合基于BIM構(gòu)件名稱的模糊檢索方式來檢索構(gòu)件，系統(tǒng)提交請求查詢構(gòu)件數(shù)據(jù)到構(gòu)件處理業(yè)務(wù)層，并通知數(shù)據(jù)庫查詢數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)查詢結(jié)束，返回BIM構(gòu)件數(shù)據(jù)，由管理構(gòu)件界面顯示構(gòu)件查詢結(jié)果； 管理員修改BIM構(gòu)件信息，系統(tǒng)發(fā)送構(gòu)件信息數(shù)據(jù)到構(gòu)件處理業(yè)務(wù)層，并通知數(shù)據(jù)庫更新數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)更新成功后，由管理構(gòu)件界面顯示構(gòu)件信息更新成功。管理員查詢到BIM構(gòu)件信息后，也可選中BIM構(gòu)件并刪除，系統(tǒng)提交構(gòu)件編碼和構(gòu)件庫存路徑到構(gòu)件處理業(yè)務(wù)層，并通知FTP服務(wù)器刪除構(gòu)件，通知數(shù)據(jù)庫刪除構(gòu)件數(shù)據(jù)。刪除成功后，由管理構(gòu)件界面顯示BIM構(gòu)件刪除成功。

3.3 BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

基于公有云的建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)選擇Oracle數(shù)據(jù)庫來存儲和管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。它支持JDBC(Java DataBase Connectivity，Java數(shù)據(jù)庫連接)。Java應(yīng)用程序通過調(diào)用JDBC，可以與數(shù)據(jù)庫連接，向數(shù)據(jù)庫發(fā)送SQL語句以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中的構(gòu)件、用戶以及公告等信息的添加、修改和刪除等操作。

通過對基于公有云的建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和功能設(shè)計(jì)后，抽象出系統(tǒng)中的實(shí)體主要有五類，包括普通用戶、系統(tǒng)管理員、下載區(qū)構(gòu)件、審核區(qū)構(gòu)件和公告。

4 云服務(wù)器設(shè)置及系統(tǒng)功能測試

4.1 云服務(wù)器設(shè)置

建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)使用阿里云ECS服務(wù)器，其軟硬件配置為：CPU內(nèi)核2GB，寬帶峰值1Mbps，地域?yàn)槿A北，操作系統(tǒng)Windows Server 64位中文版，專有網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)器開通后，其主要設(shè)置包括ECS服務(wù)器實(shí)例設(shè)置，ECS服務(wù)器的遠(yuǎn)程連接設(shè)置，F(xiàn)TP站點(diǎn)的創(chuàng)建和配置，以及Oracle數(shù)據(jù)庫的安裝和配置。

安全組是云服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)安全的一種方法，可以設(shè)置云服務(wù)器的訪問控制，根據(jù)系統(tǒng)安全需要，每臺ECS服務(wù)器實(shí)例均應(yīng)設(shè)置最少一個(gè)安全組。安全組是一個(gè)邏輯上的分組，通常指具有相同安全保護(hù)需求并且在同一地域內(nèi)的ECS服務(wù)器實(shí)例組成。在本系統(tǒng)的設(shè)置中共創(chuàng)建了四個(gè)安全組，其它實(shí)例可以訪問本系統(tǒng)的ECS服務(wù)器實(shí)例。如圖6所示，后兩個(gè)安全組是系統(tǒng)自動(dòng)為ECS實(shí)例創(chuàng)建的。其中TCP協(xié)議3389端口能夠用于Windows遠(yuǎn)程桌面連接，ICMP協(xié)議能夠用于在IP主機(jī)和路由器之間傳遞控制消息。前兩個(gè)安全組是創(chuàng)建BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)時(shí)添加的安全組。其中TCP協(xié)議1521端口能夠用于和數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換，TCP協(xié)議21端口能夠用于利用FTP工具實(shí)現(xiàn)BIM構(gòu)件文件的上傳、下載和刪除。安全組優(yōu)先級數(shù)值越小，優(yōu)先級別越高，可以看出前兩個(gè)安全組明顯優(yōu)先于后兩個(gè)安全組。

圖6 ECS服務(wù)器安全組的創(chuàng)建和配置

4.2 系統(tǒng)功能測試

普通用戶進(jìn)入BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的登錄界面，輸入賬號和密碼進(jìn)行登錄。BIM構(gòu)件的檢索方式包括兩種類型：基于BIM構(gòu)件分類的樹狀結(jié)構(gòu)分級檢索，以及基于BIM構(gòu)件名稱的模糊檢索。用戶首先選中BIM構(gòu)件所屬的二級分類節(jié)點(diǎn)，此時(shí)BIM構(gòu)件屬性列表會顯示該節(jié)點(diǎn)目錄下的所有構(gòu)件詳細(xì)屬性信息。用戶可以直接在構(gòu)件屬性列表中選中需求的BIM構(gòu)件，進(jìn)行屬性信息、二維視圖和三維視圖的查看。當(dāng)該二級分類節(jié)點(diǎn)下構(gòu)件數(shù)目眾多時(shí)，用戶也可以輸入BIM構(gòu)件名稱或名稱中關(guān)鍵詞對構(gòu)件進(jìn)行二次檢索。在檢索到相應(yīng)的BIM構(gòu)件以后，就可以對BIM構(gòu)件進(jìn)行下載、上傳等操作。以單扇平開鋼質(zhì)防火門為例，圖7所示為用戶搜索和查看BIM構(gòu)件，圖8為下載BIM構(gòu)件，圖9為上傳BIM構(gòu)件。

圖7 搜索和查看BIM構(gòu)件界面

圖8 下載BIM構(gòu)件界面

圖9 上傳BIM構(gòu)件界面

BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的管理員用戶登陸系統(tǒng)以后具有管理構(gòu)件、審核構(gòu)件、管理公告、管理用戶信息和管理個(gè)人信息等功能。管理員操作構(gòu)件的界面和普通用戶基本相同，但是操作功能增加“刪除”按鈕。管理員修改BIM構(gòu)件，可以直接在構(gòu)件屬性列表中進(jìn)行修改。

5 結(jié)論

本研究探討了BIM構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的管理方法與管理流程，分析了BIM構(gòu)件庫系統(tǒng)的功能需求和性能需求，結(jié)合系統(tǒng)開發(fā)，以需求分析成果為目標(biāo)，提出將建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)搭建在公有云平臺上，設(shè)計(jì)了基于公有云的建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)、物理架構(gòu)、邏輯架構(gòu)和模型，建立了基于公有云的建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)。并從ECS服務(wù)器的創(chuàng)建和遠(yuǎn)程連接、FTP站點(diǎn)的創(chuàng)建和配置、Oracle數(shù)據(jù)庫的安裝和配置以及ECS服務(wù)器安全組的創(chuàng)建和配置五個(gè)方面出發(fā)來部署云服務(wù)器，通過應(yīng)用軟件編程來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)； 在此基礎(chǔ)上最終完成了基于公有云的建筑企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)工作。本系統(tǒng)利用公有云平臺節(jié)約成本，安全可靠，動(dòng)態(tài)擴(kuò)展等特點(diǎn)，為企業(yè)BIM構(gòu)件庫管理提供了可行的技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)了BIM構(gòu)件的不斷積累和高效復(fù)用，促進(jìn)了BIM技術(shù)在建筑企業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用和推廣。