CN104866952A - 水电站工程项目三维数字化管理实施方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水电站工程项目三维数字化管理实施方法；主要用于业主单位(工程建设投资方）、监理单位、施工单位的管理人员在质量、进度及安全等方面采用标准模板和精细三维实物模型直观的对施工过程进行精确管理。包括以下实施步骤：1、工程建模，2、虚拟工程实物二维码设置，3、虚拟工程实物控制点设置，4、虚拟工程实物二维码生成，5、“一键式”数据采集，6、数据存储与分析；7、信息快速查询。本发明的优点在于：1、工程管理目标可视，现场管理标准化、规范化；2、实现现场数据实时采集、数据自动归档、快捷查询；3、移动终端使用简单，操作便捷、可大批量推广应用；4、成本低、节能资源、应用安全。

Description

水电站工程项目三维数字化管理实施方法

技术领域

本发明涉及计算机应用设计领域，具体是一种水电站工程建造三维数字化精确管理及其实施方法。

背景技术

在工程建设领域，工程施工过程涉及到土木、水电等多个业务领域，现场管理任务十分繁重，现场管理综合性较强。目前，大部分工程应用方案实现工程管理过于宏观，现场管理依靠经验式管理，管理标准难以落实，工程质量监控难度大。

专利号200910078590.9的发明申请公开了一种三维数字城市管理系统及其方法；依托三维数字城市构建技术，使指挥人员在一种真三维的环境中进行工作，可以直观、准确的对事故现场情况作出判断。同时该发明还可同时展示地上、地下两种模式，可以对地下管线进行查看、查询，拓展了数字城管涉及的工作范围。

采用传统的管理方式难以实现工程过程精细化管理，施工管理标准与现场实际管理结合困难，工程现场数据采集依然通过事后扫描、补录等方式实现对工程数据管理，纸质档案资料查询效率低下，给管理人员带来诸多工作量及管理不便，更难采用现代化的网络、计算机、移动终端等先进的管理手段进行管理。主要体现以下几个方面：

一、标准化工作落实难度大;水利工程管理工作具有系统性强、周期长、范围广等特点，是一个长期复杂的管理过程。对一个具体工程来说同样涉及专业广、标准规范多，工作标准落实难度大等管理困难，现有管理标准只停流在书本上、管理规范及庞大的信息系统中，无法实时的体现在实际施工过程中的工序和工艺上，需要大量的人力物力根据不同类型的工程重复梳理，才能落实到工作过程中，大量的手工管理方法，很难使工程质量实现实时管控。

二、工程管理不够直观、可视建设项目的固有的唯一性，不可重复，不可逆转性等特点，对于大型工程，很多人在建设初期和建设过程很难想象出工程建成后的效果，项目的决策者只要有可能，都希望在项目实施前，看到项目是如何建成的，建成后又是什么样的，是否符合自己的要求，以便作出最恰当的决策。在计算机三维技术形成之前，人们是通过手工绘制效果图，局部工程图等，表现将要建成的建筑物，不能以形象的表现形式对未来管理对象单元进行直观、可视管理。

三、现场数据量大，采集困难大型水电工程施工中存在工程规模大，质量、进度、安全监控点多,  工程建设过程中产生大量的现场管理原始数据资料，包括土石方挖填与运输、砼生产与浇筑、砼骨料生产与运输、机电设备制造与安装等方面基础数据，也包括三检表、报审表、评定表等验收数据，这些数据资料是工程管理不可缺少的内容，也是项目管理科学决策的重要依据，需要在项目管理过程中同步形成并统一管理。但在现实管理中，过程形成的资料管理存放记录繁杂，现场数据管理零乱，存放分散、无序、及查阅不方便等问题，造成大量数据难以丢失，业务资料查阅困难，管理过程不能追溯，也给工程最终验收移交造成很大困难。

四、工程资料查阅不便;工程建设与管理过程中产生海量的信息，而传统管理应用对信息存储及管理比较单一，大量数据分散在设计单位、监理单位、施工单位相关专责人员的个人手中，只有在工程竣工时才花费大量人力物力进行整理，大型工程竣工资料整理一般要花费 3 到 5 年时间，过程中产生的信息都成为碎片和孤岛，不能共享，也不能为工程管理带来帮助，调用查阅也十分不便，效率低下。在“数字工程”、“智慧工程”大环境中，综合利用无线网络、物联网、移动终端等信息技术的最新成果，对庞大的数据管理进行实时采集、处理、分析、查询和管理的需求十分迫切。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种水电站工程项目三维数字化管理实施方法；主要用于业主单位、监理单位、施工单位等工程管理人员在质量、进度及安全等方面采用标准模板和精细三维实物模型直观的对施工过程进行精确管理。

本发明是这样实现的，构造一种水电站工程项目三维数字化管理实施方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、虚拟工程建模：通过 BIM 技术，根据图纸设计对工程建设实物进行1:1精度虚拟化可视建模，模型建设颗粒需符合工程管理实际业务单元；

（2）、虚拟实物与二维码结合：结合工程划分单元及模型属性信息，通过二维码、BIM 技术结合技术实现对虚拟工程实物二维码生成；其中二维码生成规则为：项目+标段+单位+分部+单元+工序；

（3）、标准库建设：针对工程所属行业，对工程管理过程中涉及的管理标准、规范进行梳理，并建立（项目、合同、标段、单位工程、分部工程、单元工程、工序、拌合站等）执行标准及标准模板；

（4）、控制标准生成：基于标准库，对工程虚拟对象策划其执行控制标准，通过二维码与虚拟工程实物技术生成虚拟管控对象控制标准模板，打印富有工程属性二维码信息的现场控制标准单据，标准模板单据中二维码生成规则为：所属标段+单位+分部+单元+工序+标准编码+顺序码；

（5）、移动互联 APP 实现 “一键式”数据采集：按工程控制标准对现场进行管理，在现场执行中对已经打印好的控制标准单据进行填写；采用移动互联技术，通过移动 APP 对现场签署的原始材料单据进行拍照，数据信息将自动传输至服务器端并自动归档到工程管理对象单元上完成现场数据采集；

（6）、信息自动传输及数据存储：服务器端接收到现场采集数据后对数据存储；同时采用数据挖掘、图像分析技术等对现场数据进行解析，提取相关信息并自动归集到工程管理对象单元；

（7）、信息快速查询：根据虚拟工程实体采用二维码建立索引，可快速查询工程管理对象单元的过程信息及现场原始数据信息，并利用仿真技术模拟工程执行过程，实现工程管理可视、过程执行透视、工程完工回溯等快速查询与检索。

本发明应用中：1、虚拟工程实物与二维码结合技术，将工程管理对象进行可视化建模（1）并采用虚拟工程实物与二维码结合（2）技术形成了工程管理对象单元的可视透明。

2、工程管理控制标准库，其特征标准库及与工程虚拟模型对象可以实现工程管理中的控制点前置设置（3），并生成富有二维码图形的管理标准模板（4）；

3、移动互联“一键采集”终端，其特征在于（5）通过移动设备终端实现现场数据信息“一键”操作，实现信息（6）自动传输、信息自动存储、信息自动提取、信息自动归档操作，避免人工信息录入操作，降低现场人员工作量。

本发明采用1：1 精细化模型在电脑中将建造的工程实体虚拟化，采用 BIM 技术在虚拟工程实体上设置二维码和工程管理过程控制点，完成工程建造的每个单元和管理对象通过二维码全面数字化。包括通过将工程建设目标采用 BIM 技术进行实物建模；在工程管理控制单元基础上前置管理标准及控制点、标准模板等实现工程建设实体可视及标准化；利用工程实体可视模型与二维码技术结合，采用移动互联技术实现现场数据采集通过“一键式”实时数据采集、数据自动归档、数据快捷查询、数据可视管理。通过本发明技术实现数字工程建设，达到工程建设“数据采集自动化、信息传输网络化、工程管理可视化”的目标，成为企业实现工程管理现代化的重要手段。

本发明的优点在于： 1、工程管理目标可视，现场管理标准化、规范化。2、实现现场数据实时采集、数据自动归档、快捷查询。3、移动终端使用简单，操作便捷、可大批量推广应用。4、成本低、节能资源、应用安全。

具体体现为：该水电站工程建造三维数字化精确管理及其实施方法，主要用于业主单位、监理单位、施工单位的管理人员在质量、进度、安全、档案等方面采用标准模板和精细三维实物模型直观的对施工过程进行精确管理。它包工程对象三维精细模型建立、工程管理标准库建设、工程虚拟模型二维码结合、工程管理标准模板生成、数据采集“一键式”移动终端、工程现场数据网络化传输与图形分析挖掘等技术，实现虚拟实物模型的进度推演与分析，直观展现工程质量状态，有效辅助水电工程的施工过程模拟和动态管理，全面监控和记录现场实际施工管理工作，为多参与方的协作提供平台。方案整体结构明晰，便于操作，可大范围推广使用，单个环节技术也可独立应用。

附图说明

图1是本发明实施流程简图。

具体实施方式

下面将结合附图1对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明在此提供一种水电站工程项目三维数字化管理实施方法，参见图 1实施，包括以下步骤：1、工程建模，2、虚拟工程实物二维码设置，3、虚拟工程实物控制点设置，4、虚拟工程实物二维码生成，5、“一键式”数据采集，6、数据存储与分析；具体为：

（1）、虚拟工程建模：通过 BIM 技术，根据图纸设计对工程建设实物进行虚拟化可视建模，模型建设颗粒需符合工程管理实际业务单元；

（2）、虚拟实物与二维码结合：结合工程划分单元及模型属性信息，通过二维码、BIM 技术结合技术实现对虚拟工程实物二维码生成；（二维码生成规则为：标段+单位+分部+单元）

（3）、标准库建设： 针对工程所属行业，对工程管理过程中涉及的管理标准、规范进行梳理，并建立标准库及标准模板；

（4）、控制标准生成： 对工程虚拟对象在标准库中选取控制点，通过二维码与虚拟工程实物技术生成虚拟管控对象控制标准模板，打印富有工程属性二维码信息的现场控制标准单据，标准模板单据中二维码生成规则为（所属标段+单位+分部+单元+工序+标准编码+顺序码）；

（5）、移动互联 APP 实现 “一键式”数据采集： 按工程控制标准对现场进行管理，在现场执行中对已经打印好的控制标准单据进行填写。采用移动互联技术，通过移动 APP 对现场签署的原始材料单据进行拍照，数据信息将自动传输至服务器端并自动归档到工程管理对象单元上完成现场数据采集；

（6）、信息自动传输及数据存储： 服务器端接收到现场采集数据后对数据存储。同时采用数据挖掘、图像分析技术等对现场数据进行解析，提取相关信息并自动归集到工程管理对象单元；

（7）、信息快速查询： 根据虚拟工程实体采用二维码建立索引，可快速查询工程管理对象单元的过程信息及现场原始数据信息，并利用仿真技术模拟工程执行过程，实现工程管理可视、过程执行透视、工程完工回溯等快速查询与检索。

本发明应用中：1、虚拟工程实物与二维码结合技术，将工程管理对象进行可视化建模（步骤1）并采用虚拟工程实物与二维码结合（步骤2）技术形成了工程管理对象单元的可视透明。

2、工程管理控制标准库，其特征标准库及与工程虚拟模型对象可以实现工程管理中的控制点前置设置（步骤3），并生成富有二维码图形的管理标准模板（步骤4）；

3、移动互联“一键采集”终端，（步骤5）通过移动设备终端实现现场数据信息“一键”操作，实现信息（步骤6）自动传输、信息自动存储、信息自动提取、信息自动归档操作，避免人工信息录入操作，降低现场人员工作量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种水电站工程项目三维数字化管理实施方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、虚拟工程建模：通过 BIM 技术，根据图纸设计对工程建设实物进行1:1精度虚拟化可视建模，模型建设颗粒需符合工程管理实际业务单元；

（2）、虚拟实物与二维码结合：结合工程划分单元及模型属性信息，通过二维码、BIM 技术结合技术实现对虚拟工程实物二维码生成；其中二维码生成规则为：项目+标段+单位+分部+单元+工序；

（3）、标准库建设：针对工程所属行业，对工程管理过程中涉及的管理标准、规范进行梳理，并建立执行标准及标准模板；

（4）、控制标准生成：基于标准库，对工程虚拟对象策划其执行控制标准，通过二维码与虚拟工程实物技术生成虚拟管控对象控制标准模板，打印富有工程属性二维码信息的现场控制标准单据，标准模板单据中二维码生成规则为：所属标段+单位+分部+单元+工序+标准编码+顺序码；

（5）、移动互联 APP 实现 “一键式”数据采集：按工程控制标准对现场进行管理，在现场执行中对已经打印好的控制标准单据进行填写；采用移动互联技术，通过移动 APP 对现场签署的原始材料单据进行拍照，数据信息将自动传输至服务器端并自动归档到工程管理对象单元上完成现场数据采集；

（6）、信息自动传输及数据存储：服务器端接收到现场采集数据后对数据存储；同时采用数据挖掘、图像分析技术等对现场数据进行解析，提取相关信息并自动归集到工程管理对象单元；

（7）、信息快速查询：根据虚拟工程实体采用二维码建立索引，可快速查询工程管理对象单元的过程信息及现场原始数据信息，并利用仿真技术模拟工程执行过程，实现工程管理可视、过程执行透视、工程完工回溯等快速查询与检索。