CN109448116A - 一种基于bim模型的智慧工地系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程管理技术领域,尤其是一种基于BIM模型的智慧工地系统,包括真三维工程模型建立模块,用于提供工地的三维模型;边坡监控模块,用于对工地边坡的监测;员工管理模块,用于对工作人员的管理;工地监控模块,用于对工地情况进行监控;施工设备监控模块,用于接入施工设备的监测装置并施工设备进行监控;数据分析处理模块,用于将所述员工管理模块、所述工地监控模块及所述施工设备监控模块的数据进行分析处理;三维工程模型展示模块,用于将所述真三维工程模型建立模块与所述数据分析处理模块结合。本发明能够通过有效地对工地上的人员、设备及工地进行管理并实现可视化管理。
Description
背景技术
本发明涉及工程管理技术领域,尤其是一种基于BIM模型的智慧工地系统。
技术领域
随着经济的飞速发展,建筑行业日新月异,建筑施工安全显得尤为重要。一般各级建设行政部门采用实地巡查、电话寻访的管理方式监管工地。但这种方式人力、物力投入过大,且并不能很好地实时、高效地监管工地的安全。为此,目前工地采用视频监察的方式进行,监管只局限于视频画面,只能大致监察工地是否出现安全问题,未能对工地环境、车辆、人员多方面监管,未能在出现问题前提前警告监管人员。
建筑工地上,不仅存在各种大型机械设备,还有多种建筑材料,因此是安全事故的频发地。尤其是工地上存在一些危险区域,如果工作人员没有了解,误入该区域很可能会发生危险。
而且,工作人员,尤其是新员工,安全意识不强,对各种安全穿戴设备也不了解,很容易发生危险,因此要从根本上杜绝安全隐患,必须通过反复培训提高其安全意识,不仅培训成本高,而且效果欠佳;一些重视工地安全的建筑公司,会在每天开班前由安全员进行安全训话,虽然收到了良好的效果,但是成本过高,无法推广。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种基于BIM模型的智慧工地系统,能够通过有效地对工地上的人员、设备及工地的边坡进行安全管理,并能够通过BIM模型实现可视化管理。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种基于BIM模型的智慧工地系统,包括真三维工程模型建立模块、BIM三维模型建立模块、GIS三维地形图建立模块、边坡监控模块、员工管理模块、工地监控模块、施工设备监控模块、数据分析处理模块、数据服务器、三维工程模型展示模块及施工安排模块,
所述BIM三维模型建立模块用于通过软件对工程的BIM三维模型进行建立,并将BIM三维模型划分为多个工程构件,所述工程构件与实际工程部位相对于并能够进行构件名、材料、所属位置、工程量、造价的信息录入;
所述GIS三维地形图建立模块用于将现场地形数据通过Smart3D软件,进行空三加密计算生成点云数据,通过点云数据制作工程场地的实际地形图;
所述真三维工程模型建立模块用于将所述BIM三维模型建立模块的数据与所述GIS三维地形图建立模块的数据结合,并生成真三维工程模型;
所述边坡监控模块包括传感器子模块及采集及传输子模块,所述传感器子模块用于施工场地边坡环境量、边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力和孔隙水压力及水位的监测;所述采集及传输子模块用于对所述传感器模块数据的采集,并将所述传感器模块的数据传输到所述数据分析处理模块;
所述员工管理模块包括第一视频采集子模块,所述第一视频采集子模块装设在工地中并与每一所述工程构件相对应,所述第一视频采集子模块用于对现场工作人员安全装备穿戴情况的拍摄记录;
所述工地监控模块包括第二视频采集子模块及周界防护子模块,所述第二视频采集子模块分别装设在工地中安全区域及非安全区域,并与每一所述工程构件相对应,所述第二视频采集子模块用于监控非作业时间内安全区域及非安全区域的情况和作业时间内非安全区域的情况;所述周界防护子模块用于将周界防护装置接入所述数据分析处理模块,并用于发现或防止非法入侵者企图跨越周界;
所述施工设备监控模块包括高支模变形实时检测子模块、吊塔运行监控子模块及工程车辆运行监控子模块,并用于将高支模变形实时检测装置、吊塔运行监控装置及工程车辆运行监控装置接入所述数据分析处理模块;
管理人员依据大数据通过管理人员终端在所述施工安排模块进行施工方案的设计,所述施工安排模块并能够根据施工的方案通过机器学习算法为场工作人员提供安全装备穿戴要求及施工工具的信息,工作人员能够通过工作人员终端获取施工的信息、安全装备穿戴要求及施工工具的信息;
所述数据分析处理模块用于将所述员工管理模块、所述工地监控模块及所述施工设备监控模块的数据进行分析处理;所述数据服务器用于接收及储存所述数据分析处理模块及所述真三维工程模型建立模块的数据;
所述三维工程模型展示模块用于将所述真三维工程模型建立模块与所述数据分析处理模块结合,所述工作人员终端与所述管理人员终端通过所述三维工程模型展示模块获取每一所述工程构件信息及所述工程构件对应的所述边坡监控模块、所述员工管理模块、所述工地监控模块、所述施工设备监控模块及所述施工安排模块的信息。
进一步地,所述GIS三维地形图建立模块通过无人机航拍技术获得现场地形数据。
进一步地,所述真三维工程模型建立模块通过将所述GIS三维地形图建立模块的地形信息导入lumion或fuzor软件中与所述BIM三维模型建立模块的三维模型相结合,生成真三维工程模型。
进一步地,所述数据分析处理模块包括预警值子模块及数据比较子模块,所述预警值子模块能够根据不同类型传感器位于不同监测部位设定不同的预警值范围,并且能够根据月份的变化及水位的变化自动调整所述预警值,预警值子模块还能够为所述施工设备监控模块所监控的设备设定不同的预警值范围;所述数据比较子模块用于将传感器子模块及所述施工设备监控模块与其对应的预警值进行比较,当所述传感器子模块及所述施工设备监控模块的数据超出预警值时,所述三维工程模型展示模块在对应的所述工程构件以高亮显示。
进一步地,所述数据分析处理模块包括第一识别比较模块,所述第一识别比较模块用于提取所述第一视频采集子模块的特征图像,并将所述第一视频采集子模块的特征图像与所述施工安排模块的信息作比较,当所述第一识别比较模块与所述施工安排模块配对出现差异时,所述第一识别比较模块作用于所述三维工程模型展示模块及所述工作人员终端。
进一步地,所述数据分析处理模块包括第二识别比较模块,所述第二识别比较模块用于将所述第二视频采集子模块所拍摄的图像及拍摄时间与工地中安全区域及非安全区域所对应时间的正常情况图片进行比较;当出现差异时,所述第二识别比较模块作用于所述三维工程模型展示模块及所述工作人员终端。
进一步地,所述员工管理模块还包括第三视频采集子模块,所述数据分析处理模块还包括第三识别比较模块,所述第三视频采集子模块用于拍摄出发前的施工工具相片,所述第三识别比较模块用于提取所述第三视频采集子模块的特征图像,并将所述第三视频采集子模块的特征图像与所述施工安排模块的信息作比较,当所述第三识别比较模块与所述施工安排模块配对出现差异时,提醒工作人员更加施工工具重新进行拍摄。
进一步地,所述施工设备监控模块具多个拓展端口,所述拓展端口用于接入新增的设备监控装置。
进一步地,所述工作人员终端通过移动手机登录,所述工作人员终端用于获取移动手机的地理位置,并将地理位置实施发送至所述三维工程模型展示模块。
进一步地,采用本系统的工地管理包括下述步骤,
S1.根据实际工程在所述BIM三维模型建立模块建立BIM三维模型,将BIM三维模型根据实际工程部位划分为多个工程构件,并对所述工程构件进行构件名、材料、所属位置、工程量、造价的信息录入;
S2.通过无人机航拍技术获得现场地形数据,在所述GIS三维地形图建立模块中,将现场地形数据通过Smart3D软件,进行空三加密计算生成点云数据,通过点云数据制作工程场地的实际地形图;
S3.将的地形信息导入Lumion软件中与所述BIM三维模型建立模块的三维模型相结合,并所述三维工程模型展示模块生成真三维工程模型;
S4.将所述第二视频采集子模块分别装设在工地中安全区域及非安全区域,并将所述第二视频采集子模块获得的数据通过所述数据分析处理模块发送到所述三维工程模型展示模块,所述第二识别比较模块将所述第二视频采集子模块所拍摄的图像及拍摄时间与工地中安全区域及非安全区域所对应时间的正常情况图片进行比较,当非作业时间内安全区域及非安全区域的情况和作业时间内非安全区域出现异常时,所述第二识别比较模块将异常信息反馈到所述三维工程模型展示模块;
S5.将周界防护装置、高支模变形实时检测装置、吊塔运行监控装置及工程车辆运行监控装置接入所述数据分析处理模块,工作人员或管理人员结合自身的部位及权限通过在所述三维工程模型展示模块获得上述装置的运行及安全信息;
S6.通过温度传感器、湿度传感器、压力传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、测斜仪及、雨量传感器采集施工场地的边坡环境量、边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力和孔隙水压力及水位的数据,并通过所述数据分析处理模块发送到所述三维工程模型展示模块对应的所述工程构件上,通过点击所述工程构件可查看传感器的数据;
S7.在所述预警值模块中,根据不同类型传感器位于不同监测部位设定对应月份的预警值范围;所述数据比较子模块将传感器采集的数值与该月份的预警值进行比较,当所述数据比较子模块数值超出预警值时,所述数据比较子模块作用于所述三维工程模型展示模块,并使监测点高亮显示;
S8.管理人员依据大数据通过管理人员终端在所述施工安排模块进行施工方案的设计,所述施工安排模块并能够根据施工的方案通过机器学习算法为场工作人员提供安全装备穿戴要求及施工工具的信息,所述施工安排模块的信息反馈到所述三维工程模型展示模块对应的所述工程构件中;
S9.工作人员通过点击所述三维工程模型展示模块的所述工程构件获得所述施工安排模块的信息,并根据要求对安全装备进行穿戴和对施工工具进行准备,工作人员通过所述第三视频采集子模块对安全装备穿戴情况和施工工具准备情况进行拍摄,所述第三识别比较模块将所述第三视频采集子模块的特征图像与所述施工安排模块的信息作比较,当所述第三识别比较模块提醒工作人员安全装备穿戴不符合要求的信息和施工工具缺少或错误的信息,并提示重新拍摄;
S10.将所述第一视频采集子模块装设在工地中并与每一所述工程构件相对应,所述第一视频采集子模块将工地现场所拍摄到的工作人员安全装备穿戴情况视频发送到所述第一识别比较模块,所述第一识别比较模块将所述第一视频采集子模块的特征图像与所述施工安排模块的信息作比较,当所述第一识别比较模块与所述施工安排模块配对出现差异时,所述第一识别比较模块作用于所述三维工程模型展示模块及所述工作人员终端。
本发明的有益效果是,
1.BIM三维模型建立模块将BIM三维模型划分为多个工程构件,工程构件与实际工程部位相对于并能够进行构件名、材料、所属位置、工程量、造价的信息录入,按模块对工程构件进行分解,每个模块都有自己的标签,方便0#台账的统计;GIS三维地形图建立模块通过无人机航拍技术获得现场地形数据,并将场地形数据通过Smart3D软件进行空三加密计算生成点云数据,通过点云数据制作工程场地的实际地形图。真三维工程模型建立模块将上述两者相结合为工作人员及管理人员提供可视化的信息,便于信息的获取。
2.边坡监控模块通过传感器对工程施工场地的边坡环境量、边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力和孔隙水压力及水位的监测。施工设备监控模块具有多个接入端口,能够将设备及工程车辆的监测信息接入到施工设备监控模块中,对设备及工程车辆进行实时监控,将多个装置集成本系统中,方便使用,并使参建各方通过登录平台查看工程信息。通过预警值子模块及数据比较子模块对边坡监控模块及施工设备监控模块数据进行比较。
3.员工管理模块通过第一视频采集子模块及第一识别比较模块现场工作人员安全装备穿戴情况进行监控,防止因安全装备穿戴不规范导致事故的发生;通过第三视频采集子模块及第三识别比较模块对对工作人员施工工具的准备进行管理,防止工作人员施工工具的缺漏而导致工程进度的延迟。通过第二视频采集子模块及第二识别比较模块对非作业时间内安全区域及非安全区域的情况和作业时间内非安全区域的情况进行监控,防止人和物在非作业时间进入安全区域及非安全区域和在作业时间内进入非安全区域,防止意外的发生。
4.真三维工程模型建立模块与数据服务器中经过数据分析处理模块处理后的边坡监控模块、员工管理模块、工地监控模块及施工设备监控模块的信息进行结合,并生产三维工程模型展示模块,实现WBS与BIM模型相互映射,便于管理人员及工作人员在三维工程模型展示模块对信息进行获取。
附图说明
图1是本发明的系统结构框图。
图中,1-真三维工程模块建立模块,11-BIM三维模型建立模块,12-GIS三维模型建立模块,2-边坡监控模块,21-传感器子模块,22-采集及传输子模块,3-员工管理模块,31-第一视频采集子模块,32-第三视频采集子模块,4-工地监控模块,41-第二视频采集子模块,42-周界防护子模块,5-施工设备监控模块,51-高支模变形实时检测子模块,52-塔吊运行监控子模块,53-工程车辆运行监控子模块,6-数据分析处理模块,61-预警值子模块,62-数据比较子模块,63-第一识别子模块,64-第二识别比较子模块,65-第三识别比较子模块,7-数据服务器模块,8-三维工程模型展示模块,81-工作人员终端,82-管理人员终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种基于BIM模型的智慧工地系统,包括真三维工程模型建立模块1、BIM三维模型建立模块11、GIS三维地形图建立模块12、边坡监控模块2、员工管理模块3、工地监控模块4、施工设备监控模块5、数据分析处理模块6、数据服务器7、三维工程模型展示模块8及施工安排模块9。
BIM三维模型建立模块11用于通过软件对工程的BIM三维模型进行建立,并将BIM三维模型划分为多个工程构件,工程构件与实际工程部位相对于并能够进行构件名、材料、所属位置、工程量、造价的信息录入。在本实施例中,BIM三维模型建立模块11通过Revit或者CATIA软件建立工程的BIM三维模型。
GIS三维地形图建立模块12用于将现场地形数据通过Smart3D软件,进行空三加密计算生成点云数据,通过点云数据制作工程场地的实际地形图。在本实施例中,GIS三维地形图建立模块12通过无人机航拍技术获得现场地形数据。
真三维工程模型建立模块1用于将BIM三维模型建立模块11的数据与GIS三维地形图建立模块12的数据结合,并生成真三维工程模型。在本实施例中,真三维工程模型建立模块1通过将GIS三维地形图建立模块12的地形信息导入lumion或fuzor软件中与BIM三维模型建立模块11的三维模型相结合,生成真三维工程模型。
BIM三维模型建立模块11将BIM三维模型划分为多个工程构件,工程构件与实际工程部位相对于并能够进行构件名、材料、所属位置、工程量、造价的信息录入;GIS三维地形图建立模块12通过无人机航拍技术获得现场地形数据,并将场地形数据通过Smart3D软件进行空三加密计算生成点云数据,通过点云数据制作工程场地的实际地形图。真三维工程模型建立模块1将上述两者相结合为工作人员及管理人员提供可视化的信息,便于信息的获取。
边坡监控模块2包括传感器子模块21及采集及传输子模块22,传感器子模块21用于施工场地边坡环境量、边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力和孔隙水压力及水位的监测;采集及传输子模块22用于对传感器模块21数据的采集,并将传感器模块1的数据传输到数据分析处理模块6。在本实施例中,传感器子模块21包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、测斜仪及雨量传感器。
员工管理模块3包括第一视频采集子模块31及第三视频采集子模块32,第一视频采集子模块31装设在工地中并与每一工程构件相对应,第一视频采集子模块31用于对现场工作人员安全装备穿戴情况的拍摄记录。
工地监控模块4包括第二视频采集子模块41及周界防护子模块42,第二视频采集子模块41分别装设在工地中安全区域及非安全区域,并与每一工程构件相对应,第二视频采集子模块41用于监控非作业时间内安全区域及非安全区域的情况和作业时间内非安全区域的情况。周界防护子模块42用于将周界防护装置接入数据分析处理模块6,并用于发现或防止非法入侵者企图跨越周界。
施工设备监控模块5包括高支模变形实时检测子模块51、吊塔运行监控子模块52及工程车辆运行监控子模块53,并用于将高支模变形实时检测装置、吊塔运行监控装置及工程车辆运行监控装置接入数据分析处理模块6。施工设备监控模块5具多个拓展端口,拓展端口用于接入新增的设备监控装置。
在本实施例中,周界防护装置通过主动红外报警的方式对工地周边进行监控。
高支模变形实时检测装置通过传感器对模板沉降、支架变形和立杆轴力的进行实时监测,并将监测数据发送到数据分析处理模块6中。
吊塔运行监控装置通过记录吊塔的载重量、回转角度、幅度及高度计算出力矩,并将力矩数据发送到数据分析处理模块6中。
工程车辆装设有车辆轴温智能探测装置及车辆运行品质轨边动态监测装置。车辆轴温智能探测通过轨边红外线探头探测车辆轴承的温度,并将轴承温度信息发送到数据分析处理模块6中;车辆运行品质轨边动态监测装置可对运行中工程车辆的运行状态如蛇行失稳、货车超偏载、轮对踏面故障等进行全面监测,并将监控的数据发送到数据分析处理模块6中。
管理人员依据大数据通过管理人员终端82在施工安排模块9进行施工方案的设计,施工安排模块9并能够根据施工的方案通过机器学习算法为场工作人员提供安全装备穿戴要求及施工工具的信息,工作人员能够通过工作人员终端81获取施工的信息、安全装备穿戴要求及施工工具的信息。
数据分析处理模块6用于将员工管理模块3、工地监控模块4及施工设备监控模块5的数据进行分析处理。
数据服务器7用于接收及储存数据分析处理模块6及真三维工程模型建立模块1的数据;
三维工程模型展示模块8用于将真三维工程模型建立模块1与数据分析处理模块6结合,工作人员终端81与管理人员终端81通过三维工程模型展示模块8获取每一工程构件信息及工程构件对应的边坡监控模块2、员工管理模块3、工地监控模块4、施工设备监控模块5及施工安排模块9的信息。
在本实施例中,工作人员终端81通过移动手机登录,工作人员终端81用于获取移动手机的地理位置,并将地理位置实施发送至三维工程模型展示模块8。管理人员能够通过三维工程模型展示模块8实时获取工作人员的位置,便于便于人员的安排。
数据分析处理模块6包括预警值子模块61、数据比较子模块62、第一识别比较模块63、第二识别比较模块64。
预警值子模块61能够根据不同类型传感器位于不同监测部位设定不同的预警值范围,并且能够根据月份的变化及水位的变化自动调整预警值,预警值子模块61还能够为施工设备监控模块5所监控的设备设定不同的预警值范围;数据比较子模块62用于将传感器子模块21及施工设备监控模块5与其对应的预警值进行比较,当传感器子模块21及施工设备监控模块5的数据超出预警值时,三维工程模型展示模块8在对应的工程构件以高亮显示。
由于不同的月份具有工地边坡的温度及湿度均不同,在温度及湿度的影响下,传感器的监测数值会出现偏差,从而可能导致监测部位的监测值出现误报的情况,通过本发明的预警值模块32能够减少边坡监控模块2的监测误差。
第一识别比较模块63用于提取第一视频采集子模块31的特征图像,并将第一视频采集子模块31的特征图像与施工安排模块9的信息作比较,当识别比较子模块62与施工安排模块9配对出现差异时,第一识别比较模块63作用于三维工程模型展示模块8及工作人员终端81。通过第一视频采集子模块31及第一识别比较模块63现场工作人员安全装备穿戴情况进行监控,防止因安全装备穿戴不规范导致事故的发生。
在本实施例中,员工管理模块3还包括第三视频采集子模块32,数据分析处理模块6还包括第三识别比较模块65,第三视频采集子模块32用于拍摄出发前的施工工具相片,第三识别比较模块65用于提取第三视频采集子模块32的特征图像,并将第三视频采集子模块32的特征图像与施工安排模块9的信息作比较,当第三识别比较模块65与施工安排模块9配对出现差异时,提醒工作人员更加施工工具重新进行拍摄。
在第一视频采集子模块31、第一识别比较模块63、第三视频采集子模块32及第三识别比较模块65的共同作用下,能够使工作人员有效地对施工前的进行充分的准备,防止工作人员施工工具的缺漏而导致工程进度的延迟;而且能够使管理人员实时获取工地上工作人员的安全装备穿戴情况,有效防止意外的发生。
第二识别比较模块64用于将第二视频采集子模块41所拍摄的图像及拍摄时间与工地中安全区域及非安全区域所对应时间的正常情况图片进行比较;当出现差异时,第二识别比较模块64作用于三维工程模型展示模块8。管理人员能够在三维工程模型展示模块8获取工地中安全区域及非安全区域的情况,防止人和物在非作业时间进入安全区域及非安全区域和在作业时间内进入非安全区域,防止意外的发生。
在本发明中,管理人员能够通过在三维工程模型展示模块8实时获取边坡监控模块2、员工管理模块3、工地监控模块4及施工设备监控模块5的信息,便于管理人员对工地环境、工程规划及工作人员进行管理;工作人员通过第三视频采集子模块32及第三识别比较模块65对获取施工所需工具的信息,有效保证了工程的进度。工作人员还能够通过工作人员终端81获取三维工程模型展示模块8的施工信息。
Claims (10)
1.一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于,包括真三维工程模型建立模块(1)、BIM三维模型建立模块(11)、GIS三维地形图建立模块(12)、边坡监控模块(2)、员工管理模块(3)、工地监控模块(4)、施工设备监控模块(5)、数据分析处理模块(6)、数据服务器(7)、三维工程模型展示模块(8)及施工安排模块(9),
所述BIM三维模型建立模块(11)用于通过软件对工程的BIM三维模型进行建立,并将BIM三维模型划分为多个工程构件,所述工程构件与实际工程部位相对于并能够进行构件名、材料、所属位置、工程量、造价的信息录入;
所述GIS三维地形图建立模块(12)用于将现场地形数据通过Smart3D软件,进行空三加密计算生成点云数据,通过点云数据制作工程场地的实际地形图;
所述真三维工程模型建立模块(1)用于将所述BIM三维模型建立模块(11)的数据与所述GIS三维地形图建立模块(12)的数据结合,并生成真三维工程模型;
所述边坡监控模块(2)包括传感器子模块(21)及采集及传输子模块(22),所述传感器子模块(21)用于施工场地边坡环境量、边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力和孔隙水压力及水位的监测;所述采集及传输子模块(22)用于对所述传感器模块(21)数据的采集,并将所述传感器模块(1)的数据传输到所述数据分析处理模块(6);
所述员工管理模块(3)包括第一视频采集子模块(31),所述第一视频采集子模块(31)装设在工地中并与每一所述工程构件相对应,所述第一视频采集子模块(31)用于对现场工作人员安全装备穿戴情况的拍摄记录;
所述工地监控模块(4)包括第二视频采集子模块(41)及周界防护子模块(42),所述第二视频采集子模块(41)分别装设在工地中安全区域及非安全区域,并与每一所述工程构件相对应,所述第二视频采集子模块(41)用于监控非作业时间内安全区域及非安全区域的情况和作业时间内非安全区域的情况;所述周界防护子模块(42)用于将周界防护装置接入所述数据分析处理模块(6),并用于发现或防止非法入侵者企图跨越周界;
所述施工设备监控模块(5)包括高支模变形实时检测子模块(51)、吊塔运行监控子模块(52)及工程车辆运行监控子模块(53),并用于将高支模变形实时检测装置、吊塔运行监控装置及工程车辆运行监控装置接入所述数据分析处理模块(6);
管理人员依据大数据通过管理人员终端(82)在所述施工安排模块(9)进行施工方案的设计,所述施工安排模块(9)并能够根据施工的方案通过机器学习算法为场工作人员提供安全装备穿戴要求及施工工具的信息,工作人员能够通过工作人员终端(81)获取施工的信息、安全装备穿戴要求及施工工具的信息;
所述数据分析处理模块(6)用于将所述员工管理模块(3)、所述工地监控模块(4)及所述施工设备监控模块(5)的数据进行分析处理;所述数据服务器(7)用于接收及储存所述数据分析处理模块(6)及所述真三维工程模型建立模块(1)的数据;
所述三维工程模型展示模块(8)用于将所述真三维工程模型建立模块(1)与所述数据分析处理模块(6)结合,所述工作人员终端(81)与所述管理人员终端(81)通过所述三维工程模型展示模块(8)获取每一所述工程构件信息及所述工程构件对应的所述边坡监控模块(2)、所述员工管理模块(3)、所述工地监控模块(4)、所述施工设备监控模块(5)及所述施工安排模块(9)的信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:所述GIS三维地形图建立模块(12)通过无人机航拍技术获得现场地形数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:所述真三维工程模型建立模块(1)通过将所述GIS三维地形图建立模块(12)的地形信息导入lumion或fuzor软件中与所述BIM三维模型建立模块(11)的三维模型相结合,生成真三维工程模型。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:所述数据分析处理模块(6)包括预警值子模块(61)及数据比较子模块(62),所述预警值子模块(61)能够根据不同类型传感器位于不同监测部位设定不同的预警值范围,并且能够根据月份的变化及水位的变化自动调整所述预警值,预警值子模块(61)还能够为所述施工设备监控模块(5)所监控的设备设定不同的预警值范围;所述数据比较子模块(62)用于将传感器子模块(21)及所述施工设备监控模块(5)与其对应的预警值进行比较,当所述传感器子模块(21)及所述施工设备监控模块(5)的数据超出预警值时,所述三维工程模型展示模块(8)在对应的所述工程构件以高亮显示。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:所述数据分析处理模块(6)包括第一识别比较模块(63),所述第一识别比较模块(63)用于提取所述第一视频采集子模块(31)的特征图像,并将所述第一视频采集子模块(31)的特征图像与所述施工安排模块(9)的信息作比较,当所述第一识别比较模块(63)与所述施工安排模块(9)配对出现差异时,所述第一识别比较模块(63)作用于所述三维工程模型展示模块(8)及所述工作人员终端(81)。
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:所述数据分析处理模块(6)包括第二识别比较模块(64),所述第二识别比较模块(64)用于将所述第二视频采集子模块(41)所拍摄的图像及拍摄时间与工地中安全区域及非安全区域所对应时间的正常情况图片进行比较;当出现差异时,所述第二识别比较模块(64)作用于所述三维工程模型展示模块(8)及所述工作人员终端(81)。
7.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:所述员工管理模块(3)还包括第三视频采集子模块(32),所述数据分析处理模块(6)还包括第三识别比较模块(65),所述第三视频采集子模块(32)用于拍摄出发前的施工工具相片,所述第三识别比较模块(65)用于提取所述第三视频采集子模块(32)的特征图像,并将所述第三视频采集子模块(32)的特征图像与所述施工安排模块(9)的信息作比较,当所述第三识别比较模块(65)与所述施工安排模块(9)配对出现差异时,提醒工作人员更加施工工具重新进行拍摄。
8.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:所述施工设备监控模块(5)具多个拓展端口,所述拓展端口用于接入新增的设备监控装置。
9.根据权利要求1所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:所述工作人员终端(81)通过移动手机登录,所述工作人员终端(81)用于获取移动手机的地理位置,并将地理位置实施发送至所述三维工程模型展示模块(8)。
10.根据权利要求1-9所述的一种基于BIM模型的智慧工地系统,其特征在于:采用本系统的工地管理包括下述步骤,
S1.根据实际工程在所述BIM三维模型建立模块(11)建立BIM三维模型,将BIM三维模型根据实际工程部位划分为多个工程构件,并对所述工程构件进行构件名、材料、所属位置、工程量、造价的信息录入;
S2.通过无人机航拍技术获得现场地形数据,在所述GIS三维地形图建立模块(12)中,将现场地形数据通过Smart3D软件,进行空三加密计算生成点云数据,通过点云数据制作工程场地的实际地形图;
S3.将的地形信息导入Lumion软件中与所述BIM三维模型建立模块(11)的三维模型相结合,并所述三维工程模型展示模块(4)生成真三维工程模型;
S4.将所述第二视频采集子模块(41)分别装设在工地中安全区域及非安全区域,并将所述第二视频采集子模块(41)获得的数据通过所述数据分析处理模块(6)发送到所述三维工程模型展示模块(4),所述第二识别比较模块(64)将所述第二视频采集子模块(41)所拍摄的图像及拍摄时间与工地中安全区域及非安全区域所对应时间的正常情况图片进行比较,当非作业时间内安全区域及非安全区域的情况和作业时间内非安全区域出现异常时,所述第二识别比较模块(64)将异常信息反馈到所述三维工程模型展示模块(4);
S5.将周界防护装置、高支模变形实时检测装置、吊塔运行监控装置及工程车辆运行监控装置接入所述数据分析处理模块(6),工作人员或管理人员结合自身的部位及权限通过在所述三维工程模型展示模块(4)获得上述装置的运行及安全信息;
S6.通过温度传感器、湿度传感器、压力传感器、加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、测斜仪及、雨量传感器采集施工场地的边坡环境量、边坡变形、挡土墙受力、挡土墙变形、挡土墙土压力和孔隙水压力及水位的数据,并通过所述数据分析处理模块(6)发送到所述三维工程模型展示模块(4)对应的所述工程构件上,通过点击所述工程构件可查看传感器的数据;
S7.在所述预警值模块(61)中,根据不同类型传感器位于不同监测部位设定对应月份的预警值范围;所述数据比较子模块(62)将传感器采集的数值与该月份的预警值进行比较,当所述数据比较子模块(62)数值超出预警值时,所述数据比较子模块(62)作用于所述三维工程模型展示模块(4),并使监测点高亮显示;
S8.管理人员依据大数据通过管理人员终端(82)在所述施工安排模块(9)进行施工方案的设计,所述施工安排模块(9)并能够根据施工的方案通过机器学习算法为场工作人员提供安全装备穿戴要求及施工工具的信息,所述施工安排模块(9)的信息反馈到所述三维工程模型展示模块(4)对应的所述工程构件中;
S9.工作人员通过点击所述三维工程模型展示模块(4)的所述工程构件获得所述施工安排模块(9)的信息,并根据要求对安全装备进行穿戴和对施工工具进行准备,工作人员通过所述第三视频采集子模块(32)对安全装备穿戴情况和施工工具准备情况进行拍摄,所述第三识别比较模块(65)将所述第三视频采集子模块(32)的特征图像与所述施工安排模块(9)的信息作比较,当所述第三识别比较模块(65)不匹配时,提醒工作人员安全装备穿戴不符合要求的信息和施工工具缺少或错误的信息,并提示重新拍摄;
S10.将所述第一视频采集子模块(31)装设在工地中并与每一所述工程构件相对应,所述第一视频采集子模块(31)将工地现场所拍摄到的工作人员安全装备穿戴情况视频发送到所述第一识别比较模块(63),所述第一识别比较模块(63)将所述第一视频采集子模块(31)的特征图像与所述施工安排模块(9)的信息作比较,当所述第一识别比较模块(63)与所述施工安排模块(9)配对出现差异时,所述第一识别比较模块(63)作用于所述三维工程模型展示模块(8)及所述工作人员终端(81)。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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