CN108846644A - 一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：包括基础设施单元、工程项目管理单元、协同工作单元、仿真分析单元、知识管理单元；该系统借助于BIM技术和管理系统，通过“工程项目建设能力提升平台系统”来提升工程建设能力。

Description

一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的 管控系统

技术领域

本发明涉及工程项目的管理系统领域，具体地，涉及一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统。

背景技术

从国内的现有工程项目建设平台来看，由于是按照工程建设阶段即设计、施工二个阶段来划分，各阶段管理系统应用水平都与国外存在一定的差距，主要反映在三个方面，一是管理系统缺少与三维仿真技术集成；二是管理的制度化、流程化、信息化停留在各自阶段；三是各阶段平台系统未集成，且与其他工程所需应用系统的集成度存在差距。

国外发达国家，以设计为龙头的大型工程公司，他们都建立了技术(或研发)与管理协同工作平台，如美国HDR公司，为项目的实施在技术和管理二个方面提供着规范与协调作用，他们有先进的仿真与分析技术，有完整文档管理体系和工程数据库，有专业协同工作的平台，以及良好的社会信息化网络资源。但是尚未发现一个集仿真与分析、知识管理、协同工作、项目管理信息四位一体，并跨设计+施工二个阶段、集成在一个平台系统内开展工作的平台系统案列。

发明内容

本发明旨在克服现有技术中的缺陷，借助于BIM技术和管理系统，通过“工程项目建设能力提升平台系统”来提升企业的工程建设能力。

本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：包括基础设施单元、工程项目管理单元、协同工作单元、仿真分析单元、知识管理单元；

其中，所述基础设施单元为管控系统提供硬件支持；

所述工程项目管理单元，用于核算和处理项目过程中的合同和财务管控；

所述协同工作单元，根据施工的进展，调整设计BIM模型和施工BIM模型实现其数据的交互；

所述仿真分析单元，对项目过程的施工和项目的性能进行模拟和评估；

所述知识管理单元，对静态知识和动态知识进行收集和整理。

进一步地，本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，还具有这样的特点：即、所述工程项目管理单元根据施工BIM模型进行调整；

所述协同工作单元的各阶段BIM模型根据仿真分析单元的结果进行调整；

所述仿真分析单元通过知识管理单元的知识进行评估和模拟。

进一步地，本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，还具有这样的特点：即、所述知识管理单元通过特征值归纳法，对已完成的工程项目进行不同专业标签的分类，使用户能够根据不同的专业标签找到不同的目标典型案例；

所述特征值归纳法如下所示：

S1：根据工程施工的特点划分专业类别；

S2：根据各专业类别划分大类；

S3：根据大类的特点，划分出关注焦点；

或

S1：根据工程施工的特点划分专业类别；

S2：根据大类的特点，划分出关注焦点。

进一步地，本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，还具有这样的特点：即、

所述专业类别分为建筑专业、结构专业、暖风专业、电气专业和排水专业；

针对建筑专业，

在步骤S2中划分出的大类为：酒店、科研院所、办公场所、商业场所、住宅、医院、养老院、学校、码头、游乐场、工厂、赛场、寺庙、教堂及相关具有不同建筑风格的场所；

针对结构专业，

在步骤S2中划分出的大类为：抗震等级、设防烈度、抗震加强措施、剪力系数、位移比及相关信息；

针对暖风专业，

在步骤S2中划分出的大类为：空调形式、空调系统送风量、冷指标、热指标及相关信息；

针对电气专业，

在步骤S2中划分出的大类为：供电电压、应急电源容量、智能化技术及相关信息；

针对排水专业，

在步骤S2中划分出的大类为：供水压力、供水管径、排水管径及相关信息。

进一步地，本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，还具有这样的特点：即、所述仿真分析单元通过施工方案仿真模拟单元、建筑能耗模拟单元、空调负荷模拟计算单元、日照模拟单元、采光模拟单元、数值风洞模拟单元，来获得对目标建筑的施工方案以及各类性能的仿真分析。

进一步地，本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，还具有这样的特点：即、所述施工方案仿真模拟单元的工作流程如下所示：

S1、根据施工要求和施工标准及其相关规定规则，对施工进展中的各类专业构件进行施工信息的标注；

所述施工信息包括施工时间及相关信息；

S2、将各类专业构件，根据施工时间进行依次排序后，进行归类和展示；

S2、根据施工进展，依次筛选出具有相同施工信息的构件，并选中；

S3、挂接相应的信息后，进行施工阶段的仿真模拟；

所述建筑能耗模拟单元包括如下工作流程：

S1：预测和模拟目标建筑全年逐时的各类能源使用量；

S2：根据分段价格表，计算出全年的能耗费用；

所述空调负荷模拟计算单元包括如下工作流程：

S1：通过建筑信息模型中的功能区间的布局，获取空调布局/功率/使用面积及相关信息；

S2：，根据空调布局/功率/使用面积及相关信息，计算空调负荷；

所述日照模拟单元包括如下工作流程：

S1：通过建筑信息模型，来获取目标建筑中的窗户及相关透光构件的布局；

S2：根据目标建筑所在地的日照和温度情况，获得各窗户及相关透光构件能使建筑的局部获得的日照情况和日照时长；

所述采光模拟单元包括如下工作流程：

S1：通过建筑信息模型，来获取目标建筑中的窗户及相关透光构件的布局；

S2：根据目标建筑所在地的白昼分布情况，获得各窗户及相关透光构件所在位置的，自然阳光对室内相关平面高度上的照度分析及亮度情况；

所述数值风洞模拟单元包括如下工作流程：

S1：利用建筑体量模型，完成前期几何建模工作；

S2：通过建筑外轮廓的表面分割功能，满足计算流体力学后处理中建筑分层、分块进行细化统计的要求。

进一步地，本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，还具有这样的特点：即、所述工程项目管理单元包括设计管理系统和项目管理系统；

所述设计管理系统和项目管理系统均包括经营管理模块、合同管理模块、项目计划管理模块；

两者之间该三个模块的信息实现交互。

进一步地，本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，还具有这样的特点：即、所述协同工作单元包括建设方模块、设计方模块、施工方模块；

其中，所述建设方模块包括项目建设基础材料、项目建设过程材料；

所述设计方模块包括项目设计BIM设计信息模型、设计BIM流程、设计BIM 交付；

所述施工方模块包括项目BIM施工信息模型、施工BIM流程、竣工BIM模型交付。

进一步地，本发明提供的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，还具有这样的特点：即、所述设计BIM设计信息模型的设计建模与施工BIM施工信息模型的施工建模系循环参照获得；

所述设计BIM设计信息模型的前期设计建模要参考施工BIM施工信息模型的后期施工建模来进行；

所述施工BIM施工信息模型的后期施工建模要在设计BIM设计信息模型的前期设计建模的基础上开展；

所述设计BIM设计信息模型与施工BIM施工信息模型之间的数据交互是通过在协同平台中，交付阶段的数据交付中完成。

本发明的作用和效果：

本发明的成果是围绕着国家对传统行业转型发展要求开展的，成果对改变我们建设工程传统设计、施工过程具有明显的进步意义，他的应用将影响工程建设的实施方法，从传统设计图纸到现场施工模式转化为数字化预演三维模型设计+施工到现场真实施工，这将大大降低因设计和施工脱节造成的不可避免的错漏碰确问题，从而产生降低建设投资、提升工程质量和安全、缩短建设周期，精细化工程建设过程的管理，为我们行业转型发展打好基础。从技术层面看，通过将三维仿真技术运用到设计+施工二个阶段，使他们协同工作、信息共享、集成管理，开展项目全过程管理，对专业技术进步、协同工作平台技术、知识提炼方法、管理集成方法提出新的要求，对行业科技进步具有引领的现实意义。

附图说明

图1、本实施例涉及的提升平台的系统架构图；

图2、本实施例涉及的提升平台的数据流图；

图3、本实施例涉及的协作平台的示意图；

图4、本实施例涉及的知识管理平台的示意图。

具体实施方式

本项目的总体建设思路是在信息技术的支撑下，以BIM技术和协同工作平台技术为基础，将仿真与分析、设计+施工协同工作、知识管理、项目管理的技术与管理方法，集成于“工程项目建设能力提升平台系统”中，达到提高设计施工水平、提高建设质量、增加建设效率的目的，实现企业以知识管理驱动创新的效果，降低工程项目建设的投资，提升企业创新能力和盈利能力。

根据总体思路，本项目的目标是：

建立统一的工程建设项目信息化支撑环境；

实现设计、施工团队协同工作；

完成知识管理平台建设；

A.技术路线

本项目主要研究基于BIM技术的既适合设计又适合施工的协同工作平台。研究以工程项目为引导的知识管理平台。

其中工程项目管理平台采用自主研发的方式、高可靠文档管理平台直接采购成熟产品、工程项目建设能力提升平台系统采用自主集成开发、知识管理平台采用委外定制开发。

B.技术构架

如图1所示，该平台在基础信息化设施的支撑下共分为四大平台：工程项目管理平台、协同工作平台、仿真分析平台、知识管理平台。四大平台采用统一的企业数据总线，实现了基础数据共享、业务数据独立的松耦合结构。

C.流程再造

新的平台不同于以往线上线下相结合的传统工作模式，在新的平台中所有数据都在线上，理论上已经不存在线下数据。因此传统的工作流程也不适合新的平台需求。本项目根据实际工作情况和线下数据交互的一些特点，归纳总结的在线上处理交互这些数据的管理流程和数据流方向(如图2所示)。

D.关键技术

主要研究的关键技术是：①基于BIM技术的设计+施工协同工作技术与方法研究；②知识管理特征值提取技术；③设计+施工协同工作、仿真与分析、项目管理、知识管理四个方面子系统数据集成。

以下分别对这三个关键技术和相关平台系统进行展开论述。

1.基于BIM技术的设计+施工协同工作平台

协同工作平台系统是在主数据库、数据交换平台、工程项目管理平台的基础上，利用ProjectWise作为基础文档管理平台，通过二次开发技术所建立起来的。

协同工作平台的核心是设计+施工BIM模型协同工作，该平台是以主数据信息库为基础，企业内外数据交换总线为主干，实现工程项目各阶段的过程管理。

基于BIM技术的设计+施工协同工作技术与方法研究的主要内容是达到两个集成：一是基于BIM技术的设计+施工的建设过程模型数据集成；二是将设计+ 施工协同工作系统与项目管理信息系统的集成。其目标是“建立统一的工程建设项目信息化支撑环境，实现设计、施工团队协同工作”。

设计+施工协同工作主要是基于BIM技术，将设计、施工的数据集成在一个信息化支撑环境下，本次选用了PW作为基础协同工作平台。需要研究四个方面内容：一是设计+施工协同工作BIM模型构建的技术；二是设计+施工BIM模型协同工作流程；三是设计+施工协同工作的BIM模型数据组织研究；四是协同工作平台研究。

通过研究这四个问题，主要解决设计与施工上下游产业链基于BIM技术的协同工作环境的一致性，实现设计、施工团队协同工作。包括工作流程再造、数据组织、信息共享、平台要求、项目实施组织架构。下面分别进行论述。

2.设计+施工协同工作BIM模型构建的技术研究

A)设计和施工二个阶段BIM建模平台的一致性和平台具备IFC格式转换是协同工作的基本要求。

B)设计阶段BIM模型构建需要考虑施工阶段部分工艺要求，施工阶段模型深化需要满足设计阶段模型的技术要求。

3.设计+施工协同工作BIM模型交互工作流程研究

设计+施工的协同工作除要遵守各自的工作流程外，需要确定设计与施工协同工作模型间的交互工作流程，此流程是明确随着工程建设阶段由设计向施工阶段转换过程中设计方与施工方应用BIM的职责。

4.设计+施工协同工作BIM模型数据组织研究

A)设计阶段BIM数据组织研究

需要考虑施工阶段施工工艺的需求，如建筑物如何分层施工、图元命名分类细化、基础后浇带处理方式等，这些施工阶段需要考虑的因素，在设计阶段模型搭建时也要考虑，从而使得设计模型在下阶段施工阶段可以重复利用。

B)施工阶段BIM数据组织研究

施工阶段数据组织除了本身施工数据外，需要考虑分包商的数据与施工总包单位的数据组织。

C)设计+施工协同工作BIM模型交互数据组织研究

设计与施工BIM模型数据交互是通过在协同平台中成果交付的数据组织中完成，前期设计建模要考虑后期的施工建模，而后期的施工建模要在前期模型基础上开展，要考虑前面设计的原则，他们的工作流程是一个循环交互的，当运用BIM技术开展设计+施工的协同工作，项目的设计与施工BIM信息的交互不是原来完全分割的，他们是交叉运行，相互相成的，前面的设计需要考虑后进的过程。

5.设计+施工协同工作BIM平台系统研究

1)协同工作平台需要满足的技术条件

A平台应同时满足设计与施工二个阶段的BIM技术应用，将来可以延伸或拓展到运维阶段

B平台应尽可能与所使用的BIM基础软件关联度小，即至少支持二个以上 BIM基础软件

C该平台具备一定的开放性，可以进行二次开发

D该平台具有建筑工程运行的案例

E该平台今后可以与公司其他管理系统集成

F该平台今后可以在云平台上部署

G在目前应用与管理水平下，该平台在公司外网服务器上具有对模型数据(模型数据比一般的管理数据和二维CAD数据大)传输的技术解决方案

H该平台具备较高的性价比

2)设计+施工协同工作平台系统功能研究

A权限研究

设计+施工协同工作平台是一个供建设方、设计方、施工方、BIM技术咨询方多方使用的平台，而基于BIM技术的设计+施工协同工作，BIM咨询方是整个平台中的核心，他在建设方支持下，协调其他各方BIM技术应用，通过BIM技术应用为建设方创造价值。在平台上项目根据项目组织架构和数据组织架构确定各方成员的权限，这是保障项目在协同平台上正常开展的必要条件。我们采取了两层的权限结构，根据用户的专业及特别角色等划分为“设计建筑”、“设计结构”、“性能分析”、“仿真漫游”、“施工建筑”、“施工结构”、“施工员”、“造价员”等25个不同组别。另一方面，在单个项目中，根据人员在项目的角色和职责分为“设计组”、“项目组”、“设计管理员”、“施工管理员”、“设计经理”、“施工经理”等6个组别。然后通过叠加这两层的权限完成了在单个项目中，仅项目参与者可访问数据，仅本专业人员可编辑专业数据等目标。而这种方法是通过开发权限设置软件自动实现的，与传统根据具体一个项目参与人手工直接在协同平台上设置权限是完全不同的，他的效率提高了几十倍，且不会因手工设置而造成人为差错，保障了数据安全性，明确了参与人员的角色和职责。

B样板文件

协同工作平台是一个直接给技术和管理人员使用的工作平台，因此为了提高工作效率和标准化，在平台上提供主要专业在开展BIM工作时所需的样板文件，便于BIM建模时能够在一个统一的数据环境中开展工作和后期数据的传递和利用。

C图纸模板

基于BIM技术的协同工作，都是在三维状态下开展仿真协同，而目前在国家出图标准尚未改变的情况下，二维图纸还是需要出图。为此在协同平台上要规范图纸的图框、图签等图纸样式

D楼层管理器

协同工作中需要许多共享信息，而这些共享信息需要由平台来管理，楼层管理器即用于标高、轴网等信息的管理。

E标准族库

协同平台上开展BIM技术应用，需要大量各专业的模型库，包括通用库和专用库，而这些族库在平台中需要按专业和用途进行分类，便于技术人员使用，协同平台需要兼容这些族库，并能进行参考引用管理。

3)基于BIM技术的设计+施工协同工作项目组织机构模式研究

利用BIM技术开展设计+施工协同工作，需要解决开展项目所需的组织架构，是项目运用BIM技术于设计与施工协同工作的重要管理保障。

4)设计+施工协同工作平台系统数据流技术研究

按照项目“设计”、“总包管理”、“分包管理”、“成果交付”的进展过程，结合前面项目数据组织图和项目组织机构图，通过研究其内在的数据关系，确定了基于BIM技术的工程项目设计+施工数据流程。

6.仿真分析平台

A)基础设施建设

对一个从事工业与民用项目设计与研究，并承担着项目总承包的企业，配置高性能计算服务器，对企业的研发和复杂工程项目的计算分析是十分必要的。他能大大提升我们的技术能力，而作为企业的技术中心，这种能力是企业转型和结构调整所需的重要技术保障，是研发和创新的必要基础设施。

从技术层面总结，本课题主要考虑二个问题，一是该协同工作平台今后需要在云平台上运行的可行性；二是本项目中引进的一台高性能计算服务器能否满足我们今后一段时间内设计与科研的需要。

通过我们在互联网上在企业内部架设二台服务器以虚拟服务器技术组成协同设计平台所需的网络支撑环境，运用二个实际工程项目在该网络环境下进行模拟测试运行：

一是对一个100M文件在本地(上海)和异地(福建宁德市)进行下载和上传运行，下载和上传速度平均可以达到500K/S，满足工程使用要求，证明今后如果运用云技术，传输速率可以更高，能够保障我们的使用要求。

二是对高性能计算服务器进行了试运行，对比了曙光以前TC2600型和本次引进的TC4600型计算效率。原高性能计算服务器平台包含一套总容量5T的存储，9台刀片服务器，其中一台管理刀片，一台IO刀片，一台备用刀片，六台计算刀片。而本次高性能计算服务器平台包含一套总容量24T的存储，一台IO 服务器，一台管理服务器和六台计算刀片，组成高性能计算服务器平台。平台计算能力峰值达到4Tflops(每秒四万亿次浮点计算)。

7.仿真(BIM)技术研究

A)基于公共建筑典型工程BIM管线综合技术研究

BIM管线综合协调是BIM技术研究与应用的重要内容之一。本课题通过典型建筑项目工程的应用，整理出管线综合协调操作指南，包括工作流程、模型总装、碰撞检查、抽图、管线综合优化原则等方面进行了梳理，形成专题研究成果，并应用于实际建筑工程中

B)BIM设计统一技术规定

BIM设计统一技术规定是将该BIM技术应用于实际项目中必要的基础工作。是规范技术人员的作业行为，也是各方协同工作的前提，经过课题组多年的时间，逐步梳理和编制了BIM设计统一技术规定(又称BIM技术导则)，包括BIM 术语、架构、工作流程等内容。

C)BIM二次开发技术研究

BIM软件系统应用于一个特定企业和特定专业，一定会遇到需要二次开发的问题。因此需要我们自己或利用社会资源开发一些我们个性化需求的软件功能，而这又是一个不断完善的过程。由于MICROSTION作为我们的BIM主要平台，他的功能和性能水平比AUTOCAD平台高，适用与民用与工业设计，因此他的二次开发难度也比AUTOCAD平台上专业软件高。课题组梳理了二次开发需求，通过对软件系统的更深入了解，结合生产BIM使用后的需求，研究开发了地质图层分层三维功能和部分管道三维翻转功能。

D)性能分析技术研究

仿真平台主要利用建筑信息模型的专业信息进一步提高相关工作的效率，对于建筑设计不同专业之间、设计单位和施工单位之间的信息传导有显著的提高作用，各类模型的信息复用率有所增强。仿真平台针对各类建筑性能模拟的分析需求，主要包括：施工方案仿真、建筑能耗模拟、空调负荷计算、日照模拟、采光模拟、数值风洞等不同方面。

E)施工计划方案模拟分析

施工方案模拟是一种4D仿真，各类专业构件根据施工时间的序列依次展现。在基于建筑信息模型的工作方式下，可以通过高效的筛选功能，将具有相同施工信息的构件一次性选中，并挂接上相应的信息，从而控制其在4D仿真中的施工顺序。这种工作模式，较之传统方法，有效利用了设计阶段的建筑模型构件，使得施工阶段能够快速完成相应模拟，为施工方案决策提供直观的三维模型支持。

F)建筑性能数值模拟分析

建筑能耗模拟主要预测一座楼宇全年8760逐时的各类能源使用量，并根据分段价格表，计算出全年的能耗费用。通过读取建筑信息模型中的房间设置，围护结构热工性能(如墙体传热系数K、玻璃遮阳系数SC等)，能耗软件能够快速进行建模，避免过往二维设计与模拟分析完全割裂的状况，一方面提高了工作人员的效率，另一方面也降低了能耗分析单独建模从而造成错误的可能性。

空调负荷计算同样能够利用建筑信息模型的房间、空调分区信息，使得暖通专业充分利用建筑专业建模的信息，从而快速获得空调负荷，为专业系统设计与设备选型提供计算依据。这种工作方式，在提高信息系复用率的同时，也是专业间达到信息共享层面协同作业的一种方式，杜绝了以往专业间由于沟通不畅从而无法保持信息一致的情况。

日照模拟仿真主要用于优化建筑在大寒日等不利条件下窗户获得日照时长的能力，是前期方案设计时的重要考量因素。在信息模型的工作方式下，日照软件能够利用建筑体量模型进行相关的仿真计算，从而快速获得多方案对比，为建筑专业方案决策提供数据支撑。

采光模拟主要关注自然阳光对室内相关平面高度上的照度分析是否满足符合规范要求，同时又要避免由于亮度由于悬殊而造成眩光的不利影响。目前，利用信息模型的房间和窗户信息，并附加各个建筑面的光学性能，就能够分析任意时刻下室内规定高度的照度分布，并通过调整遮阳措施，综合权衡全年室内照度和得热量的情况下，获得较优化的遮阳方案。

数值风洞可以利用建筑体量模型，快速完成前期几何建模工作，并通过建筑外轮廓的表面分割功能，满足计算流体力学后处理中建筑分层、分块进行细化统计的要求。这样可使得建筑物受到的风受力分析，建筑物附近的室外风环境等仿真工作能够进一步提高工作效率。

7.知识管理平台

知识管理平台是企业积累技术优势的一个重要渠道。它是勘察设计企业提升实力、提升竞争力的一个重要路径。

知识管理平台的建设是以第三方文档管理核心平台上经过深度二次开发实现的。它包含两大部分：管理类知识和工程技术类知识。其中管理类知识是由技术质量管理部门收集整理的各个和设计生产过程中有关的标准、规范、论文等等信息。工程技术类的知识包含了工程项目和科研项目信息。其中工程项目信息以工程项目基本情况加各专业特征数据信息组成，形成了以特征数据为基础的工程项目知识库。

A).平台建设

勘察设计企业的知识以图纸和经验为主，其中图纸是企业本身的知识积累，而经验是个人知识的积累，如何集约这些知识并整理记录到企业的知识系统中，是勘察设计企业知识管理建设的第一步。

B).知识集约方式

勘察设计企业的知识是以图纸和个人经验为主，很难归纳和总结成结构化的数据。如果单纯的存储这些图纸和经验描述又很难进行检索和利用。因此为了能够方便检索利用这些知识，我们提出了特征值归纳法来进行知识的归纳总结并使其部分结构化。

例如建筑专业，先进行大类的划分，划分为酒店、科研、办公、商业、住宅、医院、养老院、学校等。再归纳总结在日常生产过程中各个大类需要关注的焦点信息。如酒店就需要关注星级及对应的标间数、套间数、总统套数；标间平均面积；大堂面积；餐饮面积等等。如商业则需要关注层高、餐饮比例、客梯数量、货梯数量等信息。

例如结构专业，主要关注的内容有抗震等级、设防烈度、抗震加强措施、剪力系数、位移比等信息。

例如暖风专业，主要关注的内容有空调形式、空调系统送风量、冷指标、热指标等信息。

例如电气专业，主要关注的内容有供电电压、应急电源容量、智能化技术等信息。

例如给排水专业，主要关注的内容有供水压力、供水管径、排水管径等信息。

C).平台建设方式

由上述描述的知识集约方式可知，针对勘察设计行业的知识管理将包含大量的电子文件，因此知识管理平台的建设离不开文档管理。本项目的知识管理平台就是在一个成熟的文档管理平台上，委托平台开发商针对特征知识的管理模式，深度定制了知识管理平台。

平台分为五大部分：工程项目、客户资源、专家达人、技术管理、专业知识(部门知识)。

工程项目是整个知识管理平台的纽带，它包含了一个工程项目的基本信息。而其它的部分都是围绕工程项目进行管理和展示的。

客户资源是企业的硬实力和竞争力的体现，通过企业数据服务总线(ESB)，从业务系统中同步到知识管理系统中，以展示企业已有的案例和成果。它可以通过客户编码和工程项目进行关联。

专家达人是企业隐性知识的集中地，它不但介绍了各个专家的历史业绩，也介绍了专家擅长的领域。通过内建的专家问答，让企业员工能够在实际工作中把遇到的技术难题发布到问答区，让企业那些经验丰富的专家们进行回答和会诊，使企业很多在人大脑里的隐性知识得到充分的发挥和利用，并存储在企业的知识平台中。

技术质量管理是企业提供标准化知识的平台，它涵盖了标准发布、论文检索、获奖信息、科研课题、工作导引、质量体系等各方面的内容。并且可以通过工程项目的编号关联到工程项目。

专业知识(部门知识)就是特征知识管理和展示。各个专业在相关专业知识里填写和该工程项目有关的单体特征值信息并上传和项目有关的附件。然后通过工程项目编号关联到对应的工程项目就完成了专业知识的录入。

D).平台运行

平台建设完毕后已经运行了一年，通过管理措施，已经把企业的优秀设计项目和特色设计项目录入到平台中。

E).平台管理

知识管理平台是一个循环运行的平台，它从知识集约到知识利用，从知识利用到知识创新，从知识创新再到知识集约。它是一个不断提升的过程，是一个不断进步的过程，它没有起点也没有终点。它是一个根据时代与时俱进的。

为了能够让知识管理平台拥有强大的生命力，在建设过程中和运行过程中营造一个良好的知识管理运作环境也非常重要。

本项目通过五个方面去营造了这个运作环境。

1)由企业高层管理者来宣贯和讲解知识管理的重要性，引导、指导和推动知识管理。并在企业战略规划中把知识管理作为一个重要的环节。

2)任命了一个副总经理为企业的首席知识官(CKO)。由CKO牵头建立了知识管理领导小组和知识管理运营小组，确认了各级部门的知识管理员。知识管理者的设置，让企业能够开展高质量的知识管理活动，提高知识管理的效果。

3)获取了深度定制平台的源代码，并成立了知识管理平台持续开发团队。为将来知识管理的变化打下信息化支持的基础。

4)建立了企业的知识管理业绩考核办法。它提高知识的数量和质量的一个重要手段。知识管理的建设过程和运营过程都需要进行业绩考核，要有完善的业绩考核制度，要有详细的奖励措施和对应的处罚措施。通过合理完善的业绩考核制度来推动知识管理的运作，使企业的知识管理进入一个良性的循环。

5)由于知识管理的参加者是人，知识管理需要发挥员工的创造力。只有与时俱进的培训学习，才能让员工产生更多的有利于企业的新知识。因此加强培训，完善培训制度也是推动知识管理的重要途径。

8.工程项目管理平台

工程项目管理平台分为设计管理和总承包管理。它是在主数据库的基础上构建起来的,项目管理系统包括二个子系统和两个支持性信息库，子系统一是设计项目管理系统；二是总承包项目管理系统，他们分别服务于工程建设二个阶段，从管理的角度出发，其管理的对象虽然是同一个工程项目，但管理的内容是完全不同的，但从项目管理分析，其又有部分交集，即设计的产品—图纸是需要经过施工阶段，将图纸转化为工程实体。为此我们分别开发了设计项目管理系统和总承包项目管理系统。两个支持性信息库即人事信息库和项目信息库。

A).开发原则

项目管理系统开发过程中要遵循以下几个原则

1)首先管理流程要梳理并清晰表达

2)开发需求要分阶段，循序渐进，要结合企业的实际情况，有所为，有所部为，不能一次追求完美。

3)软件开发技术要用成熟、先进的技术，不能片面追求最新技术。开发技术要考虑今后的可维护性

4)业务部门的积极参与是项目成败的关键，只有业务部门发挥主动性，系统才有可能做的贴近用户，发挥作用。

5)开发团队与应用团队要密切沟通，相互支持，才能保障系统有序、有效的开发与推进。

6)从技术层面考虑，系统的架构要考虑今后的可扩展，可集成性。

B.)设计项目管理系统

设计项目管理系统主要解决一个项目从经营到分配全过程的企业管理行为，包括经营、合同、计划、收费、结算、分配等功能。主要帮助企业开展以财务为主线的管理活动。开发内容：

该系统管理公司生产经营活动中各个环节的整体信息管理系统，包括前期经营、合同签订、计划安排、科研计划、收费管理和后期分配等方面的信息，从而实现设计项目计划的有序管理和动态管理。该系统对于一线员工提供一个工作平台，减轻机械、重复工作，从而提高工作效率。管理人员从繁琐的重复工作中解脱，可以致力于实质性管理工作，并能及时了解项目过程情况，做到心中有数，有助于提高管理的反应和决策速度；系统为各级管理者提供各种统计、查询手段的同时，还可以提供大量有价值的管理数据。

总承包项目管理系统

总承包项目信息管理系统包括经营、合同、计划、收费、结算、分配、现场文档管理等功能。总承包管理信息系统开发内容

该系统是基于EPC信息化平台，将项目立项(经营管理)、合同管理、预算管理、分配管理、收费管理、项目计划管理、工作量产值管理、统计分析等全部纳入信息系统管理。通过信息化管理，帮助各层相关人员对在建、已建或意向工程全过程从不同角度对所需要的数据和信息进行及时、准确的分析和处理反馈，快速、精准地了解和控制工程的进度情况、完工情况、投资和收益回报情况。系统建立一个统一规划、统一建设、统一管理的项目信息门户，实施以平台层、数据/知识库层、应用层的三级信息化支撑体系，涵盖包括商务合约管理、项目计划管理、工作量评估管理等，通过科学先进的项目管理理念实现对费用、进度、合同、施工过程、质量、安全的全方位管理和控制，实现项目中的计划、合同、进度、采购、资金等各业务环节的整合和高效协同管理，有效控制项目成本，全面管理项目资源，提高项目管理水平，提高决策分析能力，进而提升企业核心竞争力，为总承包业务的快速展开和高效执行提供了强有力的保障。

C.)项目管理系统与财务系统一体化

项目管理系统与公司财务系统进行接口和数据交互，及时获取相关信息，消除重复录入，促进跨业务部门的信息透明性，及时反映业务的财务影响，实现基建期的账务与生产期财务管理的一体化，为工程竣工时顺利出具竣工决算报表提供保障。

9.开发技术

技术平台架构充分考虑公司设计与总承包未来业务发展趋势，通过信息技术手段，充分体现工程管理各个环节的互动性和信息化，充分体工程管理的集中化。以面向对象的设计理念，借助BPM流程引擎的业务应用柔性接入机制支撑未来业务的调整和发展需要，并以先进的技术手段实现灵活的展现形式。通过技术手段保障业务、应用和数据领域涉及的信息安全，实现与业务系统集成。

交互层包括统一身份验证，企业门户等入口，是用户只需一次登录，即可使用所有系统，企业门户展示企业新闻动态等直观信息。

10.集成系统-----工程项目建设能力提升平台系统

工程项目建设能力提升平台系统是将仿真分析系统、设计+施工协同工作平台系统、知识管理系统、项目管理四个系统进行系统集成，形成一体化集成管控系统，即工程项目建设能力提升平台集成系统。该系统分为三个层次，即基础层：包括网络与服务器；支持层：包括数据中心、项目管理系统、人事信息系统、知识管理系统；核心业务层：设计+施工BIM协同工作平台、设计BIM技术应用、施工BIM技术应用、各类仿真与分析系统。

11.设计+施工协同工作系统与项目管理信息系统的集成

工程项目管理以工程项目为管理对象，它的全寿命周期包括项目的设计阶段，实施阶段和使用阶段。本课题中项目管理的主要任务是安全管理，进度控制，成本控制，质量控制，合同管理，信息管理，组织与协调。

项目总承包是集设计，施工一体的项目管理模式。我司通过BIM技术，实现了基于BIM技术的设计与施工协同工作目标，与此同时将该设计+施工协同工作平台与项目管理信息系统集成，促使设计与施工一体化团队协同工作。通过项目管理系统和人事信息系统提供唯一数据源信息，为实施设计+施工协同工作平台提供项目基本信息和人事信息，权限统一管理。如项目名称、进度计划、项目人员信息和权限，并通过统一登陆技术，给用户提供一个集成的数据环境和支撑平台系统，实现初步的设计+施工与项目管理系统集成。

设计+施工与项目管理信息系统的集成其本质是专业作业平台系统与管理系统集成，使之专业作业平台系统所需的管理信息和管理流程信息共享，达到管理与业务融合。本项目仅主要解决工程项目的基本信息和人事信息的共享，权限统一管理，而流程是随着项目今后管理的深入，达到一定成熟度，逐步集成，这样可以使得项目成果得以在工程项目中逐步推广应用。

12.仿真分析与设计+施工协同工作平台集成

仿真分析系统其实质是多个专业仿真与分析软件，他可以独立于协同平台开展工作，本课题主要研究他在设计+施工协同工作平台中能否继续开展工作，并满足协同平台参考引用的使用要求。经过对本次选用的Bentley公司和 Autodesk公司以及达索公司的产品的应用，其均能与本次选用的协同工作平台兼容，达到专业软件与平台的集成目标。

13.知识管理与工程项目建设能力提升平台系统

知识管理系统是开展设计+施工协同工作的支持系统，其主要功能是为开展设计和总包业务时提供现有知识与技术支撑。本课题中主要研究他与工程项目建设能力提升平台系统的兼容性和集成性。通过统一登录，用户可以在开展工程设计与总包过程中实时获取知识管理系统中的信息，为工程服务。

14.人事信息系统与设计+施工协同工作平台、项目管理、知识管理系统集成

一个集成管控平台系统是一个集专业技术和企业管理为一体的系统，该系统需要有基础系统和数据支持方能开展工作，否则需要系统自身建立相关的数据库资源，这样会造成企业信息资源浪费，为此本课题研究了相关基础系统和协同工作基础平台PW，在此研究基础上进行了数据的集成，使得基础人事和项目管理系统中的相关信息集成到设计+施工协同工作平台系统，达到了数据共享的目的。通过将人事信息与业务系统(设计+施工协同工作平台、仿真分析)、管理系统(项目管理、知识管理)信息集成，达到信息共享和信息的单一来源，确保系统可追溯性和安全性。

15.集成统一登陆

由于信息化建设是总体规划、分布实施，本管控平台系统涉及了多个子系统，且各子系统权限管理各不相同，为此本系统研究开发了统一登录方法，使得用户在一个统一的环境下开展协同工作。

Claims (9)

1.一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：包括基础设施单元、工程项目管理单元、协同工作单元、仿真分析单元、知识管理单元；

其中，所述基础设施单元为管控系统提供硬件支持；

所述工程项目管理单元，用于核算和处理项目过程中的合同和财务管控；

所述协同工作单元，根据施工的进展，调整设计BIM模型和施工BIM模型实现其数据的交互；

所述仿真分析单元，对项目过程的施工和项目的性能进行模拟和评估；

所述知识管理单元，对静态知识和动态知识进行收集和整理。

2.如权利要求1所述的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：

所述工程项目管理单元根据施工BIM模型进行调整；

所述协同工作单元的各阶段BIM模型根据仿真分析单元的结果进行调整；

所述仿真分析单元通过知识管理单元的知识进行评估和模拟。

3.如权利要求1所述的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：

所述知识管理单元通过特征值归纳法，对已完成的工程项目进行不同专业标签的分类，使用户能够根据不同的专业标签找到不同的目标典型案例；

所述特征值归纳法如下所示：

S1：根据工程施工的特点划分专业类别；

S2：根据各专业类别划分大类；

S3：根据大类的特点，划分出关注焦点；

或

S1：根据工程施工的特点划分专业类别；

S2：根据大类的特点，划分出关注焦点。

4.如权利要求3所述的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：

所述专业类别分为建筑专业、结构专业、暖风专业、电气专业和排水专业；

针对建筑专业，

在步骤S2中划分出的大类为：酒店、科研院所、办公场所、商业场所、住宅、医院、养老院、学校、码头、游乐场、工厂、赛场、寺庙、教堂及相关具有不同建筑风格的场所；

针对结构专业，

在步骤S2中划分出的大类为：抗震等级、设防烈度、抗震加强措施、剪力系数、位移比及相关信息；

针对暖风专业，

在步骤S2中划分出的大类为：空调形式、空调系统送风量、冷指标、热指标及相关信息；

针对电气专业，

在步骤S2中划分出的大类为：供电电压、应急电源容量、智能化技术及相关信息；

针对排水专业，

在步骤S2中划分出的大类为：供水压力、供水管径、排水管径及相关信息。

5.如权利要求1所述的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：

所述仿真分析单元通过施工方案仿真模拟单元、建筑能耗模拟单元、空调负荷模拟计算单元、日照模拟单元、采光模拟单元、数值风洞模拟单元，来获得对目标建筑的施工方案以及各类性能的仿真分析。

6.如权利要求5所述的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：

所述施工方案仿真模拟单元的工作流程如下所示：

S1、根据施工要求和施工标准及其相关规定规则，对施工进展中的各类专业构件进行施工信息的标注；

所述施工信息包括施工时间及相关信息；

S2、将各类专业构件，根据施工时间进行依次排序后，进行归类和展示；

S2、根据施工进展，依次筛选出具有相同施工信息的构件，并选中；

S3、挂接相应的信息后，进行施工阶段的仿真模拟；

所述建筑能耗模拟单元包括如下工作流程：

S1：预测和模拟目标建筑全年逐时的各类能源使用量；

S2：根据分段价格表，计算出全年的能耗费用；

所述空调负荷模拟计算单元包括如下工作流程：

S1：通过建筑信息模型中的功能区间的布局，获取空调布局/功率/使用面积及相关信息；

S2：，根据空调布局/功率/使用面积及相关信息，计算空调负荷；所述日照模拟单元包括如下工作流程：

S1：通过建筑信息模型，来获取目标建筑中的窗户及相关透光构件的布局；

S2：根据目标建筑所在地的日照和温度情况，获得各窗户及相关透光构件能使建筑的局部获得的日照情况和日照时长；

所述采光模拟单元包括如下工作流程：

S1：通过建筑信息模型，来获取目标建筑中的窗户及相关透光构件的布局；

S2：根据目标建筑所在地的白昼分布情况，获得各窗户及相关透光构件所在位置的，自然阳光对室内相关平面高度上的照度分析及亮度情况；

所述数值风洞模拟单元包括如下工作流程：

S1：利用建筑体量模型，完成前期几何建模工作；

S2：通过建筑外轮廓的表面分割功能，满足计算流体力学后处理中建筑分层、分块进行细化统计的要求。

7.如权利要求1所述的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：

所述工程项目管理单元包括设计管理系统和项目管理系统；

所述设计管理系统和项目管理系统均包括经营管理模块、合同管理模块、项目计划管理模块；

两者之间该三个模块的信息实现交互。

8.如权利要求1所述的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：

所述协同工作单元包括建设方模块、设计方模块、施工方模块；

其中，所述建设方模块包括项目建设基础材料、项目建设过程材料；

所述设计方模块包括项目设计BIM设计信息模型、设计BIM流程、设计BIM交付；

所述施工方模块包括项目BIM施工信息模型、施工BIM流程、竣工BIM模型交付。

9.如权利要求8所述的一种一体化集成仿真技术、协同工作、知识管理和项目管理的管控系统，其特征在于：

所述设计BIM设计信息模型的设计建模与施工BIM施工信息模型的施工建模系循环参照获得；

所述设计BIM设计信息模型的前期设计建模要参考施工BIM施工信息模型的后期施工建模来进行；

所述施工BIM施工信息模型的后期施工建模要在设计BIM设计信息模型的前期设计建模的基础上开展；

所述设计BIM设计信息模型与施工BIM施工信息模型之间的数据交互是通过在协同平台中，交付阶段的数据交付中完成。