CN107292538A - 一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统 - Google Patents

一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统 Download PDF

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徐立丰
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骆鹏飞
卢继
李磊
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Abstract

本发明公开了一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，包括BIM模型存储器，中央数据处理器，二维码打印机，移动终端等。将创建的钢结构和场地BIM模型导入系统，生成存储有构件几何信息及加工过程信息的二维码后黏贴在构件上，在构件运输至施工现场后，进行二维码扫描并将堆场信息赋予构件，BIM模型中构件颜色会根据提前预设的堆场颜色特性自动变化，即构件颜色与临时存放的堆场颜色自动匹配。本发明利用信息化手段提高施工现场的管理水平，减少施工资源浪费，为工程进度、质量、安全目标的顺利实现保驾护航。

Description

一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统
技术领域
本发明涉及建筑信息模型和工程项目管理应用领域，具体涉及一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统。
技术背景
BIM 是 Building Information Modeling 的缩写，即建筑信息模型，是将建筑结构的几何信息和非几何信息融合在三维数字模型中，供建筑全生命周期应用。
由于钢结构工程的特殊性，钢构件均为加工厂数控设备加工制作，加工好的构件运输至施工场地后需要临时堆放或现场拼装成特定的吊装单元进行安装，在整个施工环节中，现场物料的临时堆场必不可少。传统的堆场管理，在运输车辆运输至现场后，构件卸货堆放随意性强，即使技术人员有初步的堆放规划，但是大量的构件运抵现场，既要进行物料清点又要进行卸货协调，卸货位置错误无法及时发现；此外，卸货后大量构件堆叠在一起，后期安装过程中寻找构件困难重重，现场管理人员不知道待安装构件堆放于何处，往往需要额外配置一个找料班组辅以吊装机械进行场地二次倒料及找料，造成施工资源的浪费，当施工场地范围大，施工作业面多，堆场多的情况下，找料不仅造成施工资源浪费，同时也对工期带来极大风险。
如果堆场位于其他建筑结构上，例如堆场位于地下室顶板等情况时，堆场的安全也是施工中的重要关注点。现场安装工人，运输车卸货司机等均无法实时的了解到当前堆场是否可以继续堆放构件，如果构件堆放过量，超过堆场所在结构承载力范围将造成重大的安全事故。
有鉴于此，本申请人提供一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，以实时监控及高效利用现场物料。
为实现上述目的，本发明具体提供技术方案为：一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，通过信息化的手段提高施工现场管理水平，所述系统包括： BIM数据存储器、加工厂信息录入终端、数据处理器、二维码打印机、中央处理器、工厂扫描终端、现场扫描终端、显示器及移动端设备。
所述BIM数据存储器进行BIM模型上传并自动提取IFC格式文件中的构件属性数据，自动提取堆场信息数据，包括提前预设的堆场承载力数据。
所述加工厂信息录入终端为电脑端录入设备，将构件的原材料质量及检验资料，加工班组信息，焊接工人，质量检验报告等信息录入系统。
所述数据处理器将BIM模型数据和工厂加工信息数据流进行整合，并根据每一个构件的ID生成独一无二的构件二维码，即为每一个构件制作“身份证”，二维码存储有构件几何信息及加工过程信息。
所述二维码打印机为激光打印机，与数据处理器连接，可以进行二维码标签打印。
所述工厂扫描终端、现场扫描终端为PDA扫描终端或安装有系统移动端APP的智能手机设备，与中央处理器无线连接。
所述中央处理器进行数据分析及处理，驱动构件BIM模型色彩根据对应的堆场色彩实时匹配性变更；同时，中央处理器根据构件与堆场的空间位置进行构件最优堆放位置判定，以及根据用户提前预设的配套堆放构件进行构件堆放配套性分析判断；根据堆场的承载力极限值及实际堆载量进行堆场荷载安全评估和预警。
上传的钢构件BIM模型为灰色，模型透明度为90%；构件入库后扫描二维码，系统中钢构件BIM模型透明度自动变为50%；构件出库扫描后，系统中钢构件BIM模型透明度自动变为0%。
如权力要求1所述的一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，其特征在于，初始上传的BIM模型中包括施工场地模型，其中构件堆场赋予不同的色彩，在构件运输至施工现场，进行二维码扫描并将堆场信息赋予构件后，构件BIM模型颜色会根据提前预设的堆场颜色特性自动匹配变化。
在三维可视化的环境下，了解工程现场构件到场情况，构件堆放情况，构件所处的堆场位置及数量，实现工程进度高效管理。
通过系统可以查询构件位置，统计工程量，分析各堆场的堆放量及智能预警。
智能预警功能包括构件堆放位置错误预警、构件堆放配套预警、堆场构件库存量预警、堆场承载力安全预警。
与现有技术相比，本发明所提供的系统具有以下优点：
一、将现有的施工现场物料管理由传统的粗狂改造的更加高效精细，并且在三维可视化的环境下直观的了解构件堆放场地；随时查找定位任意构件，减少现场倒料、找料工作，节约工期，减少施工资源浪费。
二、系统实时自动生成工厂库存量、工厂发货量、现场堆放量、现场安装量等统计数据，减少了材料统计人员的工作，同时具备准确性高，可靠性强等特点。
三、构件属性中包含原材料质量及检验资料，加工班组信息，焊接工人，质量检验报告等信息，各个环节的接收过程中，同步进行质量检查，如发现质量问题，随时反馈，并且可以直接提取信息，高效快捷。
四、智能预警功能，进行构件堆放位置错误预警、构件堆放配套预警、堆场构件库存量预警、堆场承载力安全预警，将传统的依靠技术人员的责任心和经验的管理通过系统算法实现，保证施工作业的准确性、可靠性、安全性和高效性。
五、积累一定项目数据后，可进行项目大数据分析，根据入库，出库，堆放，安装的时间分析，优化工厂的生产排产，现场堆场设置，安装工期计划的排布等，大量的数据将成为企业和社会的宝贵资源。
附图说明
图1为本发明的系统构成图；图2为本发明的系统流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，BIM数据存储器1、加工厂信息录入终端2、数据处理器3、二维码打印机4、中央处理器5、工厂扫描终端6、现场扫描终端7、显示器及移动端设备8；
所述BIM数据存储器1进行BIM模型上传并自动提取IFC格式文件中的构件属性数据，自动提取堆场信息数据，包括提前预设的堆场承载力数据；
所述加工厂信息录入终端2为电脑端录入设备，将构件的原材料质量及检验资料，加工班组信息，焊接工人，质量检验报告等信息录入系统；
所述数据处理器3将BIM模型数据和工厂加工信息数据流进行整合，并根据每一个构件的ID生成独一无二的构件二维码，即为每一个构件制作“身份证”，二维码存储有构件几何信息及加工过程信息；
所述二维码打印机4为激光打印机，与数据处理器3连接，可以进行二维码标签打印；
所述工厂扫描终端6、现场扫描终端7为PDA扫描终端或安装有系统移动端APP的智能手机设备，与中央处理器无线连接；
所述中央处理器5进行数据分析及处理，驱动构件BIM模型色彩根据对应的堆场色彩实时匹配性变更；同时，中央处理器根据构件与堆场的空间位置进行构件最优堆放位置判定，以及根据用户提前预设的配套堆放构件进行构件堆放配套性分析判断；根据堆场的承载力极限值及实际堆载量进行堆场荷载安全评估和预警。
上传的钢构件BIM模型为灰色，模型透明度为90%；构件入库后扫描二维码，系统中钢构件BIM模型透明度自动变为50%；构件出库扫描后，系统中钢构件BIM模型透明度自动变为0%。
初始上传的BIM模型中包括施工场地模型，其中构件堆场赋予不同的色彩，在构件运输至施工现场，进行二维码扫描并将堆场信息赋予构件后，构件BIM模型颜色会根据提前预设的堆场颜色特性自动匹配变化。
在三维可视化的环境下，了解工程现场构件到场情况，构件堆放情况，构件所处的堆场位置及数量，实现工程进度高效管理。
通过系统可以查询构件位置，统计工程量，分析各堆场的堆放量及智能预警。
智能预警功能包括构件堆放位置错误预警、构件堆放配套预警、堆场构件库存量预警、堆场承载力安全预警。
结合图2所示，一种钢结构施工现场物料可视化智能管理方法，包括如下步骤：
第一步：建立钢结构BIM模型和施工场地BIM模型并上传至BIM数据存储器1。上传的BIM模型中钢构件为灰色，模型透明度为90%，施工场地中构件堆场赋予不同的色彩。
第二步：在加工厂信息录入终端2将构件的原材料质量及检验资料，加工班组信息，焊接工人，质量检验报告等信息录入管理系统。
第三步：利用二维码打印机4打印构件二维码并黏贴至钢构件上。
第四步：构件入库后，进行构件二维码扫描，系统中钢构件BIM模型透明度自动变为50%；
第五步：构件出库后，进行构件二维码扫描，系统中钢构件BIM模型透明度自动变为0%；
第六步：构件运输至施工现场，进行构件二维码扫描并将堆场信息赋予构件。构件BIM模型颜色会根据提前预设的堆场颜色特性自动匹配变化。通过系统可以查询构件位置，统计工程量，分析各堆场的堆放量及智能预警。
第七步：构件安装前，离开堆场时进行构件二维码扫描，系统中钢构件BIM模型颜色变为特定的代表安装的色彩。通过系统可以查询构件位置，统计工程量，分析各堆场的堆放量及智能预警。
以上对本发明的具体实施进行了介绍，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，其特征包括： BIM数据存储器（1）、加工厂信息录入终端（2）、数据处理器（3）、二维码打印机（4）、中央处理器（5）、工厂扫描终端（6）、现场扫描终端（7）、显示器及移动端设备（8）；
所述BIM数据存储器（1）进行BIM模型上传并自动提取IFC格式文件中的构件属性数据，自动提取堆场信息数据，包括提前预设的堆场承载力数据；
所述加工厂信息录入终端（2）为电脑端录入设备，将构件的原材料质量及检验资料，加工班组信息，焊接工人，质量检验报告等信息录入系统；
所述数据处理器（3）将BIM模型数据和工厂加工信息数据流进行整合，并根据每一个构件的ID生成独一无二的构件二维码，即为每一个构件制作“身份证”，二维码存储有构件几何信息及加工过程信息；
所述二维码打印机（4）为激光打印机，与数据处理器（3）连接，可以进行二维码标签打印；
所述工厂扫描终端（6）、现场扫描终端（7）为PDA扫描终端或安装有系统移动端APP的智能手机设备，与中央处理器无线连接；
所述中央处理器（5）进行数据分析及处理，驱动构件BIM模型色彩根据对应的堆场色彩实时匹配性变更；同时，中央处理器（5根据构件与堆场的空间位置进行构件最优堆放位置判定，以及根据用户提前预设的配套堆放构件进行构件堆放配套性分析判断；根据堆场的承载力极限值及实际堆载量进行堆场荷载安全评估和预警。
2.如权利要求1所述的一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，其特征在于，上传的钢构件BIM模型为灰色，模型透明度为90%；构件入库后扫描二维码，系统中钢构件BIM模型透明度自动变为50%；构件出库扫描后，系统中钢构件BIM模型透明度自动变为0%。
3.如权利要求1所述的一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，其特征在于，初始上传的BIM模型中包括施工场地模型，其中构件堆场赋予不同的色彩，在构件运输至施工现场，进行二维码扫描并将堆场信息赋予构件后，构件BIM模型颜色会根据提前预设的堆场颜色特性自动匹配变化。
4.如权利要求1所述的一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，其特征在于，在三维可视化的环境下，了解工程现场构件到场情况，构件堆放情况，构件所处的堆场位置及数量，实现工程进度高效管理。
5.如权利要求1所述的一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，其特征在于，通过系统查询构件位置，统计工程量，分析各堆场的堆放量及智能预警。
6.如权利要求1所述的一种钢结构施工现场物料可视化智能管理系统，其特征在于，智能预警功能包括构件堆放位置错误预警、构件堆放配套预警、堆场构件库存量预警、堆场承载力安全预警。
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