CN107622355A - 项目群施工过程数字化管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种项目群施工过程数字化管理系统。它包括数据层、平台层和应用层，数据层包括BIM施工模型，BIM施工模型以施工质量管理单元的划分原则创建；数据层包括系统属性数据、BIM模型数据和业务管理数据；平台层由采用B/S架构的PC平台和移动平台组成；PC平台应用层由项目看板模块、BIM看板模块、业务管理模块、报表中心模块组成，其中业务管理模块包括进度管理模块、质量管理模块、安全管理模块、费用管理模块和文档管理模块；移动平台应用层为移动办公，移动办公由项目动态模块、模型展示模块、数字工地模块组成。具有提高项目群施工过程管理精度和效率的优点。

Description

项目群施工过程数字化管理系统及方法

技术领域

本发明涉及数字管理系统和方法，更具体地说它是项目群施工过程数字化管理系统。本发明还涉及项目群施工过程数字化管理方法。

背景技术

数字管理是利用计算机、通信、网络等技术，统计量化管理对象与管理行为，实现全过程精细化管理的管理活动和方法。通过BIM技术将建筑信息以三维可视化的方式展现，保证项目施工数据在过程管理中的实时性、一致性和直观性，从而实现多维工程信息共享和管理工作协同。

BIM(建筑信息模型)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、可协调、模拟性、优化性和可出图性；利用BIM技术，可整合并管理建筑物相关信息，为工程参建各方提供一个直观、协同的信息交流平台，从而提高建设管理效率和水平。

现有施工过程数字管理系统大多针对单一项目，并且系统功能的驱动与实际管理流程脱节，施工过程中产生的数据流未形成完整闭合。同时，所建立的三维模型没有按照管理精度要求进行划分和编码，无法通过模型统计准确的工程量，也无法直观定位出现问题的施工单元。此外，模型体量较大时，系统加载缓慢。

专利号201510205995.X的发明申请公开了一种水电项目三维数字化管理实施方法，供参建各方在质量、进度及安全等方面采用标准模板和精细三维建筑物模型对施工过程进行精确管理；专利号201510618405.6的发明申请公开了一种用于水电工程施工过程的数字化管理方法及系统，以三维建筑物模型为基础，实现混凝土浇筑、混凝土温控、基坑开挖、灌浆、金结制安等专业精细化的过程质量控制；以上发明均提供的方法提高了工程建设管理水平，但方法中的三维建筑物模型为没有空间信息的单体对象，难以满足长距离调水工程等广域范围的水利水电工程的建设管理需求；同时方法中涉及的管理内容限于质量、进度和安全，需进一步扩展，以实现工程建设的全面管理。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种项目群施工过程数字化管理系统，加快信息采集、流转和处理速度，提高了数据利用率和管理效率；使得项目群管理结构更加明确，提高了管理精度，提高管理质量。

本发明的第二目的是提供项目群施工过程数字化管理方法。

为了实现上述本发明的第一目的，本发明的技术方案为：项目群施工过程数字化管理系统，包括数据层、平台层和应用层，其特征在于：数据层包括BIM施工模型，BIM施工模型以施工质量管理单元的划分原则创建；

数据层包括系统属性数据、BIM模型数据和业务管理数据；

平台层由采用B/S架构的PC平台和移动平台组成；

PC平台应用层由项目看板模块、BIM看板模块、业务管理模块、报表中心模块组成，其中业务管理模块包括进度管理模块、质量管理模块、安全管理模块、费用管理模块和文档管理模块；

项目看板模块用于项目群信息概览，项目看板模块包括属性信息施工关键指标统计图表、登录PC平台的用户待办任务推送及历史任务所处业务流程状态，系统公告、关注信息，属性信息包括各个项目名称、参与各方、计划开完工时间；施工关键指标统计图表包括质量、进度、产值；

BIM看板模块用于形象进度的三维展示，BIM看板模块包括三维模型、模型结构树、与模型关联的属性、工艺、图纸、WBS任务分解及相关进度、质量、费用统计图表；

进度管理模块由计划进度编排模块、计划进度模拟模块、实际进度查询模块、进度对比分析模块，计划进度编排模块支持多种格式计划文件的导入，并直接在模块中编辑；计划进度模拟模块支持虚拟建造，虚拟建造依据的计划、时间区间、边界、展示速度均由PC平台用户自定义并显示对应工程量的统计图表；实际进度查询模块展示实际施工面貌，展示时间区间、边界均由PC平台用户自定义并显示对应WBS任务分解和对应工程量的统计图表；进度对比分析模块以横道图对比和模型对比两种方式反应实际进度与计划进度的差异，对比的时间区间、计划进度由PC平台用户自定义，任务完成情况被定义为超前、完成、滞后三种，在横道图与模型中用不同颜色以示区分并分类统计任务数量；

质量管理模块由质量报验模块、质量消缺模块、质量报验查询模块、质量消缺查询模块组成，质量报验模块进行管理单元的质量报验，报验表单通过选择报验部位、所处工序调用模板，质量评定完成后将该单元纳入已完工项并在模型中显示，包括报验人、报验状态、报验流程起止时间的相关信息同步更新；质量消缺模块进行质量问题闭合，对于发生质量问题的施工部位，在模型中异色标示并上传包括附件，问题发起人、质量整改单、质量回复单、闭合流程起止时间的相关信息同步更新；质量报验查询模块和质量消缺查询模块支持对所有报验、消缺记录的浏览；

安全管理模块由视频监控模块、危险源排查模块、安全整改模块组成：视频监控模块与现场监控装置联动，实时查看重点部位施工实景；危险源排查模块对危险源排查情况进行多维展示，在模型上异色标注存在危险源的部位，同时以图表的形式汇总包括危险源内容、类型、排查人、时间的相关信息；安全整改模块进行安全问题闭合，汇总整改包括项目内容、要求闭合时间、实际闭合时间、执行状态的相关信息；

费用管理模块由工程量统计模块、费用统计模块组成，工程量统计模块在建模软件的基础上二次开发，使构件工程量按照管理单元划分原则即模型单元划分原则进行组合，生成包括单元工程量及其单元ID、编码、分组的属性信息，并支持查询未编入单元工程的构件，对未编入单元工程的构件查漏补缺；然后根据PC平台用户定义，统计不同时间区间、不同结构层级、是否变更的工程量，形成工程量台账；费用统计模块采用综合单价计价，解决间接费无法通过模型实体表达的问题，形成台账，台账包括支付台账、实际费用台账、变更费用台账，实现计划费用与实际费用的对比；

文档管理模块对二维文档进行分类整理，文档管理模块更新文档时保留历史版本，文档类型包括例行文件、合同文件、HSE文件、技术文件、例行文件，合同文件包括变更索赔、物资供销，HSE文件包括应急预案、专项措施与批复、安全培训，技术文件包括图纸、施工组织设计、施工专项方案、工艺试验方案、专家检测报告；

报表中心模块支持包括进度模块、质量模块、费用模块、安全模块的相关报表的统一管理，报表形式可根据PC平台用户定义在模板基础上修改并打印；

移动平台应用层为移动办公，移动办公由项目动态模块、模型展示模块、数字工地模块组成；

项目动态模块用于展示包括项目群GIS空间、重要新闻及各个项目的进度、质量、费用的关键指标图表，且推送登录PC平台用户待办事项及关注信息；

模型展示模块用于加载项目三维形象进度，点选模型单元后显示编码、类型、工程量的相关信息，且支持PC平台中的模型控制功能，PC平台中的模型控制功能包括模型缩放、任意面剖切、选择性显隐；

数字工地模块用于现场质量报验、视频监控、影像资料上传、报验结果查询以及相关图表显示；现场质量报验、视频监控、影像资料上传、报验结果查询以及相关图表数据均可离线缓存于本地，具备网络条件后再同步至PC平台，反之亦然；质量报验可通过扫描现场二维码快速定位对应的模型单元，也可直接在质量报验对应的模型上点选。

在上述技术方案中，按照施工质量管理单元的划分原则创建BIM施工模型，将质量管理的最小单元作为施工过程管理单元。

在上述技术方案中，项目群施工过程数字化管理系统管理的对象分为上、下两个层级，上层为项目群级，汇总所有项目的关键管理指标；下层为项目级，存储、统计、分析施工过程中产生的进度、质量、安全、费用、文档方面的底层数据，为上层管理提供支撑；项目级管理以管理单元的质量报验为驱动，完成报验则记为已完工项，纳入PC平台实际施工进度、质量和费用的统计分析范围；管理单元的工程信息关联在对应BIM施工模型上并实时同步更新，更新的内容包括开完工时间、质量评定等级、质量消缺记录、危险源排查情况、安全整改记录、综合单价、工艺流程、视频图片；通过三维模型操作调用二维数据，以时间轴驱动四维施工模拟，从而实现五维施工过程模拟。

在上述技术方案中，移动平台与PC平台协同操作，移动平台用户在施工现场使用移动端进行定位导航，以点选模型或扫码的方式找到待处理的管理单元，提交其报验流程，上传相关文字、图像、音频文件，上述文件均可先离线缓存于本地，具备通讯网络条件后再同步至PC平台，PC平台完成处理并反馈最新数据至移动平台，供移动平台用户查看包括关键管理指标、重要新闻、待办事项的项目管理信息，实现移动平台对PC平台数据的录入、访问，两者协同工作。

在上述技术方案中，项目群施工过程数字化管理系统的用户分为系统管理员、BIM工程师、施工管理人员、业主管理人员和监理工程师五类；明确各类项目群施工过程数字化管理系统的用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分，并据各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分分配项目群施工过程数字化管理系统的操作权限，项目群施工过程数字化管理系统的操作权限包括完全、修改、只读、拒绝四个等级；不同职责权限的用户登录项目群施工过程数字化管理系统的移动平台或PC平台后自动推送待办事项，并显示已办、待办事项的流程状态，使项目施工数字管理流程可控。

为了实现上述本发明的第二目的，本发明的技术方案为：项目群施工过程数字化管理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：按照单项工程－单位工程－分部工程－分项工程－管理单元的质量管理结构划分BIM施工模型；将BIM施工模型中各管理单元所包含的构件进行组合，且管理单元作为系统进度、质量、投资管理的最小单元；BIM施工模型系统管理单元按照模型划分原则进行编码，使管理单元划分、管理单元编码、管理单元模型一一对应；

步骤2：根据管理单元划分原则对BIM施工模型进行拆分、组合操作，使BIM施工模型颗粒度满足施工管理精度要求；原始BIM施工模型轻量化加载于移动平台和PC平台，利用HTLM5技术缓存于本地，并按照单元划分目录树控制BIM施工模型的分部位显示与隐藏，加快平台展示速度，减轻展示压力，突出模型细节；BIM施工模型上附着包括名称、类别、编码、工程量的属性信息，关联计划、图纸、工艺、文档的二维数据并根据需要更新，以计划时间轴驱动虚拟建造演示；施工过程中产生的包括进度、质量和安全方面的工况信息，实时录入PC平台与BIM施工模型挂接并在模型上异色标注显示，直观描述管理过程中出现的问题与部位；

步骤3：项目群级汇总所有项目的关键管理指标；项目级存储、统计、分析施工过程中产生的进度、质量、安全、费用、文档方面的底层数据，为项目群级管理提供支撑；项目级管理以管理单元的质量报验为驱动，完成报验则记为已完工项，纳入系统实际施工进度、质量和费用的统计分析范围；管理单元的工程信息关联在对应BIM施工模型上并实时同步更新，管理单元的工程信息包括开完工时间、质量评定等级、质量消缺记录、危险源排查情况、安全整改记录、综合单价、工艺流程、视频图片；通过三维模型操作调用二维数据，以时间轴驱动四维BIM施工模型，从而实现五维施工过程模拟；

步骤4：移动平台与PC平台协同操作，移动平台用户在施工现场使用移动端进行定位导航，以点选模型或扫码的方式找到待处理的管理单元，提交管理单元文件，所述文件包括报验流程，上传相关文字、图像、音频，所述文件均可先离线缓存于本地，具备通讯网络条件后再同步至PC平台，PC平台完成处理并反馈最新数据至移动平台，供移动平台用户查看项目管理信息，所述项目管理信息包括关键管理指标、重要新闻、待办事项，实现移动平台对PC平台数据的录入、访问，两者协同工作；

步骤5：根据项目施工管理工作内容和流程，将项目群施工过程数字化管理系统的用户分为系统管理员、BIM工程师、施工管理人员、业主管理人员和监理工程师；明确各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分，并根据各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分分配项目群施工过程数字化管理系统的操作权限，项目群施工过程数字化管理系统的操作权限包括完全、修改、只读、拒绝四个等级；不同职责权限的用户登录项目群施工过程数字化管理系统的移动平台或PC平台后自动推送待办事项，并显示已办、待办事项的流程状态，使项目施工数字管理流程可控。

在上述技术方案中，步骤4中，在施工部位安装的视频监控装置，PC平台实时接收现场施工画面。

本发明具有如下优点：

(1)本发明通过B/S架构PC平台与移动平台的协同操作，加快信息采集、流转和处理速度，提高了数据利用率和管理效率；

(2)本发明采用的编码方法以管理单元作为质量管理的最小单元，按照单项工程－单位工程－分部工程－分项工程－管理单元的质量管理结构划分BIM施工模型，使得项目群管理结构更加明确，提高了管理精度；

(3)本发明能够三维同步跟踪工程实际进展的多方面情况，利用不同颜色在模型中高亮显示存在问题的质检单元，并能够快速得到工程所需要的图表信息，更加直观地反应项目实施状态，提高了管理质量；

(4)本发明采用的HTML5离线缓存技术能够减小项目群模型的内存占有率，提升模型的二次加载速度；

(5)本发明为不同级别的员工设置不同权限并推送个人待办，提升了系统的安全性，流程的可控性以及后台的可维护性，能够实现日常办公功能；

(6)本发明在界面及各模块上留有适当的开放接口，充分考虑了后续可扩展性和兼容性的需求。

附图说明

图1为本发明项目群施工过程数字化管理系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：项目群施工过程数字化管理系统，包括数据层、平台层和应用层，其特征在于：数据层包括BIM施工模型，BIM施工模型以施工质量管理单元的划分原则创建；

数据层包括系统属性数据、BIM模型数据和业务管理数据；

平台层由采用B/S架构的PC平台和移动平台组成；

PC平台应用层由项目看板模块、BIM看板模块、业务管理模块、报表中心模块组成，其中业务管理模块包括进度管理模块、质量管理模块、安全管理模块、费用管理模块和文档管理模块；

项目看板模块用于项目群信息概览，项目看板模块包括属性信息施工关键指标统计图表、登录PC平台的用户待办任务推送及历史任务所处业务流程状态，系统公告、关注信息，属性信息包括各个项目名称、参与各方、计划开完工时间；施工关键指标统计图表包括质量、进度、产值；

BIM看板模块用于形象进度的三维展示，BIM看板模块包括三维模型、模型结构树、与模型关联的属性、工艺、图纸、WBS任务分解及相关进度、质量、费用统计图表；

进度管理模块由计划进度编排模块、计划进度模拟模块、实际进度查询模块、进度对比分析模块，计划进度编排模块支持多种格式计划文件的导入，并直接在模块中编辑；计划进度模拟模块支持虚拟建造，虚拟建造依据的计划、时间区间、边界、展示速度均由PC平台用户自定义并显示对应工程量的统计图表；实际进度查询模块展示实际施工面貌，展示时间区间、边界均由PC平台用户自定义并显示对应WBS任务分解和对应工程量的统计图表；进度对比分析模块以横道图对比和模型对比两种方式反应实际进度与计划进度的差异，对比的时间区间、计划进度由PC平台用户自定义，任务完成情况被定义为超前、完成、滞后三种，在横道图与模型中用不同颜色以示区分并分类统计任务数量；

质量管理模块由质量报验模块、质量消缺模块、质量报验查询模块、质量消缺查询模块组成，质量报验模块进行管理单元的质量报验，报验表单通过选择报验部位、所处工序调用模板，质量评定完成后将该单元纳入已完工项并在模型中显示，包括报验人、报验状态、报验流程起止时间的相关信息同步更新；质量消缺模块进行质量问题闭合，对于发生质量问题的施工部位，在模型中异色标示并上传包括附件，问题发起人、质量整改单、质量回复单、闭合流程起止时间的相关信息同步更新；质量报验查询模块和质量消缺查询模块支持对所有报验、消缺记录的浏览；

安全管理模块由视频监控模块、危险源排查模块、安全整改模块组成：视频监控模块与现场监控装置联动，实时查看重点部位施工实景；危险源排查模块对危险源排查情况进行多维展示，在模型上异色标注存在危险源的部位，同时以图表的形式汇总包括危险源内容、类型、排查人、时间的相关信息；安全整改模块进行安全问题闭合，汇总整改包括项目内容、要求闭合时间、实际闭合时间、执行状态的相关信息；

费用管理模块由工程量统计模块、费用统计模块组成，工程量统计模块在建模软件的基础上二次开发，使构件工程量按照管理单元划分原则即模型单元划分原则进行组合，生成包括单元工程量及其单元ID、编码、分组的属性信息，并支持查询未编入单元工程的构件，对未编入单元工程的构件查漏补缺；然后根据PC平台用户定义，统计不同时间区间、不同结构层级、是否变更的工程量，形成工程量台账；费用统计模块采用综合单价计价，解决间接费无法通过模型实体表达的问题，形成台账，台账包括支付台账、实际费用台账、变更费用台账，实现计划费用与实际费用的对比；

文档管理模块对二维文档进行分类整理，文档管理模块更新文档时保留历史版本，文档类型包括例行文件、合同文件、HSE文件、技术文件、例行文件，合同文件包括变更索赔、物资供销，HSE文件包括应急预案、专项措施与批复、安全培训，技术文件包括图纸、施工组织设计、施工专项方案、工艺试验方案、专家检测报告；

报表中心模块支持包括进度模块、质量模块、费用模块、安全模块的相关报表的统一管理，报表形式可根据PC平台用户定义在模板基础上修改并打印；

移动平台应用层为移动办公，移动办公由项目动态模块、模型展示模块、数字工地模块组成；

项目动态模块用于展示包括项目群GIS空间、重要新闻及各个项目的进度、质量、费用的关键指标图表，且推送登录PC平台用户待办事项及关注信息；

模型展示模块用于加载项目三维形象进度，点选模型单元后显示编码、类型、工程量的相关信息，且支持PC平台中的模型控制功能，PC平台中的模型控制功能包括模型缩放、任意面剖切、选择性显隐；

数字工地模块用于现场质量报验、视频监控、影像资料上传、报验结果查询以及相关图表显示；现场质量报验、视频监控、影像资料上传、报验结果查询以及相关图表数据均可离线缓存于本地，具备网络条件后再同步至PC平台，反之亦然；质量报验可通过扫描现场二维码快速定位对应的模型单元，也可直接在质量报验对应的模型上点选。

按照施工质量管理单元的划分原则创建BIM施工模型，将质量管理的最小单元作为施工过程管理单元。

项目群施工过程数字化管理系统管理的对象分为上、下两个层级，上层为项目群级，汇总所有项目的关键管理指标；下层为项目级，存储、统计、分析施工过程中产生的进度、质量、安全、费用、文档方面的底层数据，为上层管理提供支撑；项目级管理以管理单元的质量报验为驱动，完成报验则记为已完工项，纳入PC平台实际施工进度、质量和费用的统计分析范围；管理单元的工程信息关联在对应BIM施工模型上并实时同步更新，更新的内容包括开完工时间、质量评定等级、质量消缺记录、危险源排查情况、安全整改记录、综合单价、工艺流程、视频图片；通过三维模型操作调用二维数据，以时间轴驱动BIM四维施工模拟，从而实现五维施工过程模拟。

移动平台与PC平台协同操作，移动平台用户在施工现场使用移动端进行定位导航，以点选模型或扫码的方式找到待处理的管理单元，提交其报验流程，上传相关文字、图像、音频文件，上述文件均可先离线缓存于本地，具备通讯网络条件后再同步至PC平台，PC平台完成处理并反馈最新数据至移动平台，供移动平台用户查看包括关键管理指标、重要新闻、待办事项的项目管理信息，实现移动平台对PC平台数据的录入、访问，两者协同工作；此外，在重点施工部位安装视频监控装置，将现场施工画面实时传送至PC端，及时应对突发情况。

项目群施工过程数字化管理系统的用户分为系统管理员、BIM工程师、施工管理人员、业主管理人员和监理工程师五类；明确各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分，并据各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分分配项目群施工过程数字化管理系统的操作权限，项目群施工过程数字化管理系统的操作权限包括完全、修改、只读、拒绝四个等级；不同职责权限的用户登录项目群施工过程数字化管理系统的移动平台或PC平台后自动推送待办事项，并显示已办、待办事项的流程状态，使项目施工数字管理流程可控。

项目群施工过程数字化管理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：按照单项工程－单位工程－分部工程－分项工程－管理单元(单元工程/检验批)的质量管理结构划分BIM施工模型；将BIM施工模型中各管理单元所包含的构件进行组合，且管理单元作为系统进度、质量、投资管理的最小单元；BIM施工模型系统管理单元按照模型划分原则进行编码，使管理单元划分、管理单元编码、管理单元模型一一对应；

步骤2：根据管理单元划分原则对BIM施工模型进行拆分、组合操作，使BIM施工模型颗粒度满足施工管理精度要求；原始BIM施工模型轻量化加载于移动平台和PC平台，利用HTLM5技术缓存于本地，并按照单元划分目录树控制BIM施工模型的分部位显示与隐藏，加快平台展示速度，减轻展示压力，突出模型细节；BIM施工模型上附着包括名称、类别、编码、工程量的属性信息，关联计划、图纸、工艺、文档的二维数据并根据需要更新，以计划时间轴驱动虚拟建造演示；施工过程中产生的包括进度、质量和安全方面的工况信息，实时录入PC平台与BIM施工模型挂接并在模型上异色标注显示，直观描述管理过程中出现的问题与部位；

步骤3：项目群级汇总所有项目的关键管理指标；项目级存储、统计、分析施工过程中产生的进度、质量、安全、费用、文档方面的底层数据，为项目群级管理提供支撑；项目级管理以管理单元的质量报验为驱动，完成报验则记为已完工项，纳入系统实际施工进度、质量和费用的统计分析范围；管理单元的工程信息关联在对应BIM施工模型上并实时同步更新，管理单元的工程信息包括开完工时间、质量评定等级、质量消缺记录、危险源排查情况、安全整改记录、综合单价、工艺流程、视频图片；通过三维模型操作调用二维数据，以时间轴驱动四维BIM施工模型，从而实现五维施工过程模拟；

步骤4：移动平台与PC平台协同操作，移动平台用户在施工现场使用移动端进行定位导航，以点选模型或扫码的方式找到待处理的管理单元，提交管理单元文件，所述文件包括报验流程，上传相关文字、图像、音频，所述文件均可先离线缓存于本地，具备通讯网络条件后再同步至PC平台，PC平台完成处理并反馈最新数据至移动平台，供移动平台用户查看项目管理信息，所述项目管理信息包括关键管理指标、重要新闻、待办事项，实现移动平台对PC平台数据的录入、访问，两者协同工作；

步骤5：根据项目施工管理工作内容和流程，将项目群施工过程数字化管理系统的用户分为系统管理员、BIM工程师、施工管理人员、业主管理人员和监理工程师；明确各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分，并根据各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分分配项目群施工过程数字化管理系统的操作权限，项目群施工过程数字化管理系统的操作权限包括完全、修改、只读、拒绝四个等级；不同职责权限的用户登录项目群施工过程数字化管理系统的移动平台或PC平台后自动推送待办事项，并显示已办、待办事项的流程状态，使项目施工数字管理流程可控。

步骤4中，在施工部位安装的视频监控装置，PC平台实时接收现场施工画面，及时应对突发情况。在界面及各模块上留有适当的开放接口,以便满足后续可扩展性和兼容性的需求。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (7)

1.项目群施工过程数字化管理系统，包括数据层、平台层和应用层，其特征在于：数据层包括BIM施工模型，BIM施工模型以施工质量管理单元的划分原则创建；

数据层包括系统属性数据、BIM模型数据和业务管理数据；

平台层由采用B/S架构的PC平台和移动平台组成；

PC平台应用层由项目看板模块、BIM看板模块、业务管理模块、报表中心模块组成，其中业务管理模块包括进度管理模块、质量管理模块、安全管理模块、费用管理模块和文档管理模块；

项目看板模块用于项目群信息概览，项目看板模块包括属性信息施工关键指标统计图表、登录PC平台的用户待办任务推送及历史任务所处业务流程状态，系统公告、关注信息，属性信息包括各个项目名称、参与各方、计划开完工时间；施工关键指标统计图表包括质量、进度、产值；

BIM看板模块用于形象进度的三维展示，BIM看板模块包括三维模型、模型结构树、与模型关联的属性、工艺、图纸、WBS任务分解及相关进度、质量、费用统计图表；

进度管理模块由计划进度编排模块、计划进度模拟模块、实际进度查询模块、进度对比分析模块，计划进度编排模块支持多种格式计划文件的导入，并直接在模块中编辑；计划进度模拟模块支持虚拟建造，虚拟建造依据的计划、时间区间、边界、展示速度均由PC平台用户自定义并显示对应工程量的统计图表；实际进度查询模块展示实际施工面貌，展示时间区间、边界均由PC平台用户自定义并显示对应WBS任务分解和对应工程量的统计图表；进度对比分析模块以横道图对比和模型对比两种方式反应实际进度与计划进度的差异，对比的时间区间、计划进度由PC平台用户自定义，任务完成情况被定义为超前、完成、滞后三种，在横道图与模型中用不同颜色以示区分并分类统计任务数量；

质量管理模块由质量报验模块、质量消缺模块、质量报验查询模块、质量消缺查询模块组成，质量报验模块进行管理单元的质量报验，报验表单通过选择报验部位、所处工序调用模板，质量评定完成后将该单元纳入已完工项并在模型中显示，包括报验人、报验状态、报验流程起止时间的相关信息同步更新；质量消缺模块进行质量问题闭合，对于发生质量问题的施工部位，在模型中异色标示并上传包括附件，问题发起人、质量整改单、质量回复单、闭合流程起止时间的相关信息同步更新；质量报验查询模块和质量消缺查询模块支持对所有报验、消缺记录的浏览；

安全管理模块由视频监控模块、危险源排查模块、安全整改模块组成：视频监控模块与现场监控装置联动，实时查看重点部位施工实景；危险源排查模块对危险源排查情况进行多维展示，在模型上异色标注存在危险源的部位，同时以图表的形式汇总包括危险源内容、类型、排查人、时间的相关信息；安全整改模块进行安全问题闭合，汇总整改包括项目内容、要求闭合时间、实际闭合时间、执行状态的相关信息；

费用管理模块由工程量统计模块、费用统计模块组成，工程量统计模块在建模软件的基础上二次开发，使构件工程量按照管理单元划分原则即模型单元划分原则进行组合，生成包括单元工程量及其单元ID、编码、分组的属性信息，并支持查询未编入单元工程的构件，对未编入单元工程的构件查漏补缺；然后根据PC平台用户定义，统计不同时间区间、不同结构层级、是否变更的工程量，形成工程量台账；费用统计模块采用综合单价计价，解决间接费无法通过模型实体表达的问题，形成台账，台账包括支付台账、实际费用台账、变更费用台账，实现计划费用与实际费用的对比；

文档管理模块对二维文档进行分类整理，文档管理模块更新文档时保留历史版本，文档类型包括例行文件、合同文件、HSE文件、技术文件、例行文件，合同文件包括变更索赔、物资供销，HSE文件包括应急预案、专项措施与批复、安全培训，技术文件包括图纸、施工组织设计、施工专项方案、工艺试验方案、专家检测报告；

报表中心模块支持包括进度模块、质量模块、费用模块、安全模块的相关报表的统一管理，报表形式可根据PC平台用户定义在模板基础上修改并打印；

移动平台应用层为移动办公，移动办公由项目动态模块、模型展示模块、数字工地模块组成；

项目动态模块用于展示包括项目群GIS空间、重要新闻及各个项目的进度、质量、费用的关键指标图表，且推送登录PC平台用户待办事项及关注信息；

模型展示模块用于加载项目三维形象进度，点选模型单元后显示编码、类型、工程量的相关信息，且支持PC平台中的模型控制功能，PC平台中的模型控制功能包括模型缩放、任意面剖切、选择性显隐；

数字工地模块用于现场质量报验、视频监控、影像资料上传、报验结果查询以及相关图表显示；现场质量报验、视频监控、影像资料上传、报验结果查询以及相关图表数据均可离线缓存于本地，具备网络条件后再同步至PC平台；质量报验可通过扫描现场二维码快速定位对应的模型单元，也可直接在质量报验对应的模型上点选。

2.根据权利要求1所述的项目群施工过程数字化管理系统，其特征在于：按照施工质量管理单元的划分原则创建BIM施工模型，将质量管理的最小单元作为施工过程管理单元。

3.根据权利要求2所述的项目群施工过程数字化管理系统，其特征在于：项目群施工过程数字化管理系统管理的对象分为上、下两个层级，上层为项目群级，汇总所有项目的关键管理指标；下层为项目级，存储、统计、分析施工过程中产生的进度、质量、安全、费用、文档方面的底层数据，为上层管理提供支撑；项目级管理以管理单元的质量报验为驱动，完成报验则记为已完工项，纳入PC平台实际施工进度、质量和费用的统计分析范围；管理单元的工程信息关联在对应BIM施工模型上并实时同步更新，更新的内容包括开完工时间、质量评定等级、质量消缺记录、危险源排查情况、安全整改记录、综合单价、工艺流程、视频图片；通过三维模型操作调用二维数据，以时间轴驱动四维施工模拟，从而实现五维施工过程模拟。

4.根据权利要求3要求所述的项目群施工过程数字化管理系统，其特征在于：移动平台与PC平台协同操作，移动平台用户在施工现场使用移动端进行定位导航，以点选模型或扫码的方式找到待处理的管理单元，提交报验流程，上传相关文字、图像、音频文件，上述文件均可先离线缓存于本地，具备通讯网络条件后再同步至PC平台，PC平台完成处理并反馈最新数据至移动平台，供移动平台用户查看包括关键管理指标、重要新闻、待办事项的项目管理信息，实现移动平台对PC平台数据的录入、访问，两者协同工作。

5.根据权利要求4所述的项目群施工过程数字化管理系统，其特征在于：项目群施工过程数字化管理系统的用户分为系统管理员、BIM工程师、施工管理人员、业主管理人员和监理工程师；明确各类系统用户在系统运行中的职责划分，并据各类系统用户在系统运行中的职责划分分配项目群施工过程数字化管理系统的操作权限，项目群施工过程数字化管理系统的操作权限包括完全、修改、只读、拒绝四个等级；不同职责权限的用户登录项目群施工过程数字化管理系统的移动平台或PC平台后自动推送待办事项，并显示已办、待办事项的流程状态，使项目施工数字管理流程可控。

6.项目群施工过程数字化管理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：按照单项工程－单位工程－分部工程－分项工程－管理单元的质量管理结构划分BIM施工模型；将BIM施工模型中各管理单元所包含的构件进行组合，且管理单元作为系统进度、质量、投资管理的最小单元；BIM施工模型系统管理单元按照模型划分原则进行编码，使管理单元划分、管理单元编码、管理单元模型一一对应；

步骤2：根据管理单元划分原则对BIM施工模型进行拆分、组合操作，使BIM施工模型颗粒度满足施工管理精度要求；原始BIM施工模型轻量化加载于移动平台和PC平台，利用HTLM5技术缓存于本地，并按照单元划分目录树控制BIM施工模型的分部位显示与隐藏，加快平台展示速度，减轻展示压力，突出模型细节；BIM施工模型上附着包括名称、类别、编码、工程量的属性信息，关联计划、图纸、工艺、文档的二维数据并根据需要更新，以计划时间轴驱动虚拟建造演示；施工过程中产生的包括进度、质量和安全方面的工况信息，实时录入PC平台与BIM施工模型挂接并在模型上异色标注显示，直观描述管理过程中出现的问题与部位；

步骤3：项目群级汇总所有项目的关键管理指标；项目级存储、统计、分析施工过程中产生的进度、质量、安全、费用、文档方面的底层数据，为项目群级管理提供支撑；项目级管理以管理单元的质量报验为驱动，完成报验则记为已完工项，纳入系统实际施工进度、质量和费用的统计分析范围；管理单元的工程信息关联在对应BIM施工模型上并实时同步更新，管理单元的工程信息包括开完工时间、质量评定等级、质量消缺记录、危险源排查情况、安全整改记录、综合单价、工艺流程、视频图片；通过三维模型操作调用二维数据，以时间轴驱动四维BIM施工模型，从而实现五维施工过程模拟；

步骤4：移动平台与PC平台协同操作，移动平台用户在施工现场使用移动端进行定位导航，以点选模型或扫码的方式找到待处理的管理单元，提交管理单元文件，所述文件包括报验流程，上传相关文字、图像、音频，所述文件均可先离线缓存于本地，具备通讯网络条件后再同步至PC平台，PC平台完成处理并反馈最新数据至移动平台，供移动平台用户查看项目管理信息，所述项目管理信息包括关键管理指标、重要新闻、待办事项，实现移动平台对PC平台数据的录入、访问，两者协同工作；

步骤5：根据项目施工管理工作内容和流程，将项目群施工过程数字化管理系统的用户分为系统管理员、BIM工程师、施工管理人员、业主管理人员和监理工程师；明确各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分，并根据各类系统用户在项目群施工过程数字化管理系统运行中的职责划分分配项目群施工过程数字化管理系统的操作权限，项目群施工过程数字化管理系统的操作权限包括完全、修改、只读、拒绝四个等级；不同职责权限的用户登录项目群施工过程数字化管理系统的移动平台或PC平台后自动推送待办事项，并显示已办、待办事项的流程状态，使项目施工数字管理流程可控。

7.根据权利要求6所述的项目群施工过程数字化管理方法，其特征在于：步骤4中，在施工部位安装的视频监控装置，PC平台实时接收现场施工画面。