(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 202211299032.7 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 青岛高科技工业园声 海电子工程有 限公司 地址 266000 山东省青岛市崂山区东海路 161号锦园南区G楼101户 (72)发明人 王金刚　宁维巍　王子宇　蒋萍花　 (74)专利代理 机构 青岛易维申知识产权代理事 务所(普通 合伙) 37310 专利代理师 于正友 (51)Int.Cl. G06F 3/01(2006.01) G06F 16/25(2019.01) G06F 16/29(2019.01) G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种数字 孪生智慧建 筑脑机装置及系统 (57)摘要 本发明涉及智能技术领域， 特别涉及一种数 字孪生智慧建筑脑机装置及系统， 包括： 脑机接 口、 脑机数据库、 脑机引 擎、 脑机中枢； 脑机中枢 包括3M脑机中台、 消防安防脑机中台、 机电逻辑 脑机中台、 碳中和脑机中台、 全过程咨询脑机中 台、 网联建筑脑机中台； 脑机引擎包括： 3M+3S引 擎、 IoT引擎、 UWB定位引擎、 OA引擎； 脑机接口提 供标准协议下的脑机数据接口模块和转换协议； 脑机数据库包括： IoT数据库、 3M+3S数据库、 专家 知识数据库。 本发明创建一种可与CIM竖向贯通 的数字孪生智慧建筑脑机装置及系统， 在不改变 智能建筑原设计的基础上， 对传统的智能建筑植 入脑机装置， 横向融合传统的智 能楼宇， 赋能提 升智慧应用。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 115357127 A 2022.11.18 CN 115357127 A 1.一种数字孪生智慧建筑脑机装置， 其特征在于， 包括： 脑机接口、 脑机数据库、 脑机引 擎、 脑机中枢； 脑机中枢包括3M脑机中台、 消防安防脑机中台、 机电逻辑脑机中台、 碳中和脑机中台、 全过程咨询脑机中 台、 网联建筑脑机中 台； 脑机引擎包括： 3 M+3S引擎、 I oT引擎、 UWB定位引擎、 OA引擎； 脑机接口提供标准协议下的脑机数据接口模块和转换协议， 读取智能建筑的数据， 在 脑机中枢与脑机引擎驱动下， 将数据录入脑机数据库； 脑机数据库包括： I oT数据库、 3 M+3S数据库、 专 家知识数据库； IoT数据库通过脑机接口和数据总线， 汇聚存储智能建筑的物联网感知数据， 通过IoT 引擎对所述感知数据进行处 理； 3M数据库汇聚存储建筑信息模型的BIM数据、 地理信息模型的GIM数据、 网格透视模型 的GPM数据， 通过3 M+3S引擎对BIM数据、 GIM数据、 GPM数据进行处 理； 专家知识数据库汇聚存储竣工资料、 资产台账、 OA文档数据、 专家知识数据， 通过OA引 擎进行处 理。 2.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述智能建筑的物联网感知数据包括： 楼宇结构应变感知数据、 机电运行BA数据、 能耗 水电气暖数据、 门禁人流道闸车流数据、 消防安防预警数据、 视频流数据、 UWB定位数据、 BIPV建筑光伏产能数据中的一个或者多个。 3.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述BIM数据、 GIM数据、 GPM数据包括： 机电逻辑、 管线逻辑、 设备库族、 建材库族、 网格 编码模型中的一个或者多个。 4.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述3M+3S引擎用于对BIM数据、 GIM数据、 GPM数据进行规则编码与属性标注， 再根据3M 脑机中台指令， 通过引擎实时数据激活与模型融合。 5.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述IoT引擎用于对脑机接口获取的智能建筑的物联网感知数据进行3S+3M时空网格 模型规则一致的编码与属性标注， 包括： 3M模 型承载的楼 宇结构应变感知数据、 机电运行BA 数据、 能耗水电气暖数据、 门禁人流道闸车流数据、 消防安防预警数据、 视频流数据、 BIPV建 筑光伏产能数据中的一个或多个， 再通过I oT引擎实时运 算、 融合与成果呈现。 6.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述UWB定位引擎用于对3M模型承载的定位数据进行AI计算、 辨识与分析， 根据定位探 头的位置编码， 同步关联3M模型空间关联的位置数据， 实现来自定位导航需要的逻辑场景 与轨迹呈现。 7.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述3M脑机中台用于融合呈现数字孪生的3M场景， 把实景三维地理信息模型GIM、 建筑 信息模型BIM、 复杂机电逻辑模型、 族库模型、 网格透视模型GPM相融合， 同时呈现建筑的空 间位置数据GPS、 地理信息数据GIS、 遥感数据RS和报警数据、 液位数据、 视频数据、 水压数 据、 人流数据、 车流数据、 AI网格预警信息中的一个或多个； 所述3M脑机中台用于进行实时 3M+3S数据融合。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115357127 A 28.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述消防安防脑机 中台用于关联所述脑机中枢的报 警数据， 实时联动显示报 警区域的 消防BIM三维场景、 空间网格和视频画面中的一个或多个， 计算消防设施的运行逻辑与状 态， 提供应急处置预案模型， 定位导航与人流车流轨迹、 联动视频场景， 实时计算消防单兵 救援与逃生避难人流的位置、 轨 迹与移动方向。 9.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述机电逻辑脑机中台用于通过脑机接口， 连接楼宇机电设备的自动化控制系统， 获 取楼宇结构应变感知数据、 机电安全运行数据， 依据编程算法实时应用场景与环境变化的 控制策略； 调取3M脑机中台用BIM呈现 的复杂机电逻辑模型， 关联机电安全运行数据， 实时 透视关键节点的预警阈值， 自我体检， 确保建筑结构与复杂机电设备 的稳定运行与实时更 新。 10.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述碳中和脑机中台用于构建绿色低碳智慧建筑的碳足迹模型， 包括建立绿材BIM族 库， 实时建材产品产地位置编码， 低碳数据排序置顶， 产品产地溯源， 绿标认证监管； 碳中和 脑机中台还用于实时建筑碳数据监测， 包括水电气暖的能耗碳数据、 建筑光伏的BIPV产能 降碳数据、 碳汇交易数据， 构建绿色建材、 绿色建筑、 低能耗低碳建筑、 产能建筑的数字化评 估模型， 规范低碳设计、 绿色智能建筑和绿色建筑的运营与效能评估； 碳中和脑机中台的绿 色建材数据库通过API关联绿色 建材工业互联网。 11.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述全过程咨询脑机中台面向全场景数字化与智能化建造， 实时建立信 息化数据库与 专家知识库系统， 形成基于LccBIM的全要素数据库与模型架构， 实时建筑全生命期的咨询 服务。 12.如权利要求1所述的一种数字 孪生智慧建筑脑机装置， 其特 征在于， 所述网联建筑脑机中台， 具有接入城市信息模型CIM+的功能， 用于构建由单体建筑到 城市建筑群的3M地图场景应用， 包括智慧运营的资源共享、 要素数据整合、 建筑自我体检、 诊断预警、 实景三维GIM展示、 大型社区楼宇BIM展示、 户型BIM展示、 消防避难 区展示、 市政 管线查询、 BIPV绿色经济楼 宇展示中的一个或多个， 还包括社区资源、 商圈布局、 停车资源、 应急资源的查询， 建立关联建筑空间中的人流车流物流的资源整合与共享应用。 13.一种数字孪生智慧建筑脑机系统， 其特征在于， 包括权利要求1至12任一项所述的 装置， 还包括智能建筑的智能化系统， 所述装置通过脑机接口与智能建筑的智能化系统相 连接。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115357127 A 3