CN110232558A - 工程项目进度信息监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工程项目进度信息监测方法，先建立工程项目的项目信息模型，然后采用逆向建模技术建立工程项目的现场信息模型，最终将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息。利用逆向建模技术，从工程项目现场采集数据信息来合成现场信息模型，可以更客观的反映工程现场的实际情况，且过程简单，不受地形、天气等环境因素的干扰，提高了监测效率。满足项目精细化管理的需要，并为工程阶段结算等应用场景提供可靠的数据依据。

Description

工程项目进度信息监测方法

技术领域

本发明涉及工程项目领域，特别是涉及一种工程项目进度信息监测方法。

背景技术

工程建设过程中，工程项目的进度信息（包含已完工实体工程数量、已完工程数量、未完工工程数量、工作面（点）等信息）追踪一直采用的是现场人工清点的办法来获取项目的进度信息，这种方法存在以下问题：

(1)数据采集工作量大：一般由项目人员采用以目测点量，文字表格等形式记录进度信息，采集效率低下，大型项目信息采集工作量巨大；

(2)数据来源可靠性差：人工采集信息，随意性大，可以任意在记录文件中篡改项目进度信息，无法客观反映项目进度情况；

(3)管控盲点多：由于采集手段限制，特别是大型工程项目，如果要求项目每个地点都记录，需花费人工和时间太多，有限的人员投入下会出现部分位置不能及时获取、更新项目进度信息的问题。

项目信息模型技术（项目信息模型即核心是通过建立虚拟的工程项目三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的项目工程信息库。例如，BIM技术，Building Information Modeling建筑信息模型技术，是利用技术算辅助手段建立包含有各类建筑信息的工程项目三维模型。）和逆向建模技术（通过对现实中的实体扫描并生成模型的技术，包括不限于倾斜摄影、激光点云扫描等技术）的发展，为项目进度监测提供了新的方法，但是也存在如下的问题：

(1) 项目信息模型无法自动挂接进度：设计院直接建立、根据设计图纸建立、采用逆向建模技术辅助建立或根据项目实施需要建立的项目信息模型包含各类工程信息，能满足施工管理的需要，但是，需要人工录入或修改信息参数，才能实现工程进度内容的筛选与进度展示，效率低下，同时，也存在信息可靠性的问题。

(2)逆向建模技术：逆向建模技术建立的模型只有工程项目表皮轮廓，除外形轮廓外，不包含其他工程数据信息，对工程管理的支持有限。

因此，原有的工作方法粗糙，不能满足工程项目进度管理即时性、准确性、便捷性、可靠性的要求，新技术单独使用在工程项目管理中发挥的作用有限，需要新的系统及方法来集成应用才能满足需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种工程项目进度信息监测方法，结合计算机辅助设计手段以及逆向建模技术来自动获取工程项目的进度信息。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种工程项目进度信息监测方法，包括以下步骤：

建立工程项目的项目信息模型；

采用逆向建模技术建立工程项目的现场信息模型 ；

将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息。

其中，采用计算机辅助设计手段建立工程项目的所述项目信息模型。

其中，所述采用计算机辅助设计手段建立工程项目的所述项目信息模型，包括：

基于所述工程项目的工程节点建立多个所述项目信息模型，且每个所述项目信息模型对应一个所述工程节点；

所述将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息，包括：

确定当前所述现场信息模型所处的工程节点；

将所述现场信息模型与所述工程节点对应的所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息。

其中，所述现场信息模型包括外部现场信息模型和内部现场信息模型，对应所述项目信息模型包括外部项目信息模型和内部项目信息模型。

其中，采用倾斜摄影技术或激光扫描技术采集工程项目的现场信息模型。

其中，所述将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息之前，还包括：

调整所述现场信息模型与所述项目信息模型的比例。

其中，在所述工程项目的现场设置至少一个基准物以调整所述现场信息模型与所述项目信息模型的比例。

其中，所述基准物为多个，且多个所述基准物的距离和大小均相互关联。

其中，所述将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息时，还包括：

结合人工进度确认以获得所述工程项目的进度信息。

本申请工程项目进度信息监测方法，利用逆向建模技术，从工程项目现场采集数据信息来合成现场信息模型 ，可以更客观的反映工程现场的实际情况，且过程简单，不受地形、天气等环境因素的干扰，相比于人工统计工程进度的方式，提高了效率，且通过不断细化工程节点，可以逐步提高工程进度监测的精确度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明工程项目进度信息监测方法的流程图；

图2为本发明工程项目进度信息监测方法另一实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

特别指出的是，本发明中的 “前”、“后”、“左”、“右”分别与“图2”中的“前”、“后”、“左”、“右”相对应。

由图1所示的一种工程项目进度信息监测方法,包括以下步骤：

S10、建立工程项目的项目信息模型；

具体的，可以采用BIM技术(Building Information Modeling建筑信息模型技术）建立工程项目的项目信息模型。其核心是通过建立虚拟的工程项目三维项目信息模型，利用数字化技术，为工程项目提供完整的、与实际情况一致的工程项目信息库。使用相关的计算机辅助设计软件可以建立各实施阶段、各类型的项目信息模型，例如：实施前原场地模型、地下管网模型、基坑模型、各专业（建筑、结构、装修、道路、桥梁、隧道、线路、暖通、电气、给排水等专业）模型、变更前后模型、竣工模型、临建安全设施（临时建筑、模板脚手架、支护设施、围护围挡设施、施工便道便桥等）模型等，进一步的，还可以建立相应的项目信息数据库，完善工程项目现场数据。

当然，在一些结构简单的工程项目中，也可以不采用BIM技术，直接通过其它三维建模软件来可以建立工程项目的项目信息模型。特别是在工程项目结构较为单一，没有太多辅助设置的情况下，也可以建立相对简化的项目信息模型以提高效率。

需要提出的是，对于一些改造类、挖掘类的工程项目，可能会利用逆向建模技术来建立项目信息模型，获取原始建筑或地形的信息。然后再对项目信息模型进行设计以及施工方案的编制。对于采用逆向建模技术获得的项目信息模型，也可以作为本方法中的项目信息模型作为基准来获取进度信息。

S20、采用逆向建模技术建立工程项目的现场信息模型；

具体的，在工程项目开展过程中，通过对现实中的实体扫描、多角度拍照并生成模型的逆向建模技术，包括不限于倾斜摄影、激光点云扫描等逆向建模技术，来获取工程项目的现场信息模型。该现场信息模型也为数字格式的模型，且该现场信息模型需要采用与项目信息模型相同的格式、或转化为与项目信息模型相同的格式，包括不限于OSGB、OBJ、FEX、STL、3DS、VRT、NWC、NWD等格式，以便于后续与标准的项目信息模型进行比对。

在一些实施例中，也可以将项目信息模型转化为与现场信息模型相同的格式，或者将项目信息模型与现场信息模型同时转化为易于对比计算的格式，都属于本申请方案所要求保护的实施方式。

S30、将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息。

具体的，逆向建模获得的现场信息模型，与作为标准的项目信息模型进行拟合，运用程序检测现场信息模型与项目信息模型的碰撞情况，并标记碰撞的模型的图元，从而计算现场信息模型相对于项目信息模型的体积占比，由此获得工程项目的进度信息。在本步骤中，不仅通过体积占比的计算可以得到已施工的进度信息，还可以进一步结合未施工的内容、工作面（点）的信息录入项目信息数据库中，通过进一步的细化计算得到当前工程项目的详细进度情况，以表格、进度报告等形式得到工程项目的进度信息。

可以理解的，本申请工程项目进度信息监测方法采用逆向建模技术，对工程项目现场进行实时监测，无需人工统计，即可通过与项目信息模型的对比来获得较为准确的工程项目进度信息，实时了解工程项目的施工情况，节约了人力资源，同时避免了人为统计可能出现的错误或遗漏。

本申请工程项目进度信息监测方法对于工程项目现场的进度监测相对简单，成本低。进一步的，还可以根据自身项目监测的需要，调整进度信息的精度。因为项目信息模型和现场信息模型的精度越高、信息面越广，需要收集的现场信息模型内容越多，相应的项目信息模型的模型建立也更复杂。若需要详细的进度信息，必须如上述逐项建立相应的项目信息模型，并采用识别精度更高的逆向技术来建立相应的现场信息模型。但对于只需要大致进度信息的监测需求，可以相应的简化项目信息模型的细节，同时对现场信息模型的采集更加简洁。施工相关单位在采用本方法进行工程项目精度信息监测时，可以根据自身实际需求来调整进度信息的精度，以达到实时监测和信息精度之间的平衡。

请参见图2的实施例，在图2的实施例中，本申请工程项目进度信息监测方法采用计算机辅助设计手段建立工程项目的所述项目信息模型，本方法包括：

S10a、基于工程项目的工程节点建立多个项目信息模型，且每个项目信息模型对应一个工程节点。

具体的，因为工程项目的复杂性，对应各个工程节点的项目信息模型形状、细节等可能存在差异。特别是一些大型的施工辅助平台、外围脚手架设置的搭建等，都可能造成现场信息模型与项目信息模型发生较大的冲突，部分施工必须的进度无法在竣工后的项目信息模型中找到对应基准。因此，为保证后期对比结果精确，尽可能保证阶段模型内容的完整性，需要基于工程项目的工程节点建立多个项目信息模型。例如：开挖阶段导入基坑模型、施工便道便桥模型、基坑支护设施模型等内容；主体结构施工阶段导入基坑模型、主体结构模型、施工便道便桥模型、脚手架模型、围护围挡模型等内容。

需要提出的是，多个项目信息模型，可以为根据不同工程节点建立的多个单一的项目信息模型，也可以为同一项目信息模型不同工程节点下的具体施工模型。即多个项目信息模型之间可以关联，也可以相互独立，都不影响本实施例的开展。

一种实施例，对于一些工程项目信息的追踪，例如建筑主体结构施工的进度追踪，可以采用简化的方法实施，即在采用逆向技术获取现场信息模型后，通过颜色、神经网络语义识别等方式，对现场信息模型进行分析细化，从而在现场信息模型中提取出不包含脚手架等施工辅助设施的主体结构作为现场信息模型，再与项目信息模型进行碰撞以获得进度信息；或者，在项目信息模型中，只提取与建筑主体结构相关的模型，将主体结构与现场信息模型对比监测，来获得工程项目的进度信息。两个模型碰撞的位置在主体结构的项目信息模型中标记出即可。此方法也可用于项目进度监测精度要求不高项目。

S20a、采用逆向建模技术建立工程项目的现场信息模型；

S31a、确定当前所述现场信息模型 所处的工程节点；

S32a、将所述现场信息模型与所述工程节点对应的所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息。

具体的，因为根据工程节点分阶段建立了项目信息模型，因此在将现场信息模型与项目信息模型进行比对时，需要先调用对应到当前工程节点的项目信息模型，然后将现场信息模型与对应的项目信息模型进行比对以获得工程项目的进度信息。

一种实施例，现场信息模型包括外部现场信息模型和内部现场信息模型 ，对应项目信息模型包括外部项目信息模型和内部项目信息模型。外部现场信息模型更多对应到工程主体，内部现场信息模型更多对应到装修和安装工程。当然，在一些挖掘方式的工程项目中，内部现场信息模型还同时对应到工程主体和安装工程两方面的内容。相应的，项目信息模型也需要对外部轮廓和内部结构进行建模，以匹配更详细的工程施工进度情况，进而获得更精确的进度信息。

对于现场信息模型的采集，其运用的逆向建模技术包括但不限于倾斜摄影技术或激光扫描技术采集所述现场信息模型 。

具体的，倾斜摄影技术，可以理解为双目摄像机、或者多目摄像机从不同角度对工程项目的施工现场进行摄影，并通过多个摄像机的内外参数标定来获得工程项目的外部结构模型，进而拟合出外部现场信息模型。当然，也可以采用当前流行的无人机摄影技术，通过空中运动的无人机来实现多角度倾斜摄影，从而获得外部现场信息模型。对于倾斜摄影没有采集到的部位，也可以采用激光点云扫描技术来进行补充。

对于内部现场信息模型，同样可以采用倾斜摄影技术来实现。同时，也可以采用激光扫描的方式来完成内部结构的探测，最终拟合出工程项目的内部现场信息模型 。

激光扫描技术精度更高，利用激光点云来还原工程项目的内部结构，但存在计算量较大的缺陷。采用激光扫描技术来构建内外部现场信息模型，更多应用于对局部复杂结构的高精度处理，同时还需要适当的将模型进行简化，避免计算量过大而影响进度信息的获取效率。当然，在计算量足够的情况下，也可以全部采用激光扫描技术来进行逆向建模，也属于本申请所需要保护的技术范围。

一种实施例，将现场信息模型与项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息之前，还需要调整所述现场信息模型与所述项目信息模型的比例。即将逆向建模技术采集的现场信息模型借助一定的基准以整合为完整的项目整体现场信息模型，并将内部现场信息模型与外部现场信息模型基于该基准进行拟合转化，使其大小、比例能匹配到项目信息模型的大小和比例。该步骤是获得可靠进度信息的一个重要补充手段。例如，在获得现场信息模型之后，可以通过等比调节现场信息模型的大小，使其与项目信息模型的碰撞图元最大化来确定现场信息模型 的比例，再通过对比获得进度信息。

还有一种实施例，在工程项目的现场设置至少一个基准物以调整现场信息模型与项目信息模型的比例。该基准物可以为坐标点、图案或实体目标。图案和实体目标作为基准物，在项目信息模型中具有固定的坐标、大小，在工程项目现场设立该基准物之后，通过该基准物在现场信息模型中的具体坐标和大小，来定位现场信息模型的具体位置，以及等比缩放现场信息模型的大小。由此获得的现场信息模型，因为基准物的设立，而无需再调整，即可直接与项目信息模型进行比对分析，并获得可靠的进度信息。当基准物为坐标点时，需要记录基准物的坐标和比例关系，或者设立两个或两个以上的坐标点作为基准物，来调整现场信息模型的比例关系，才能更准确的与项目信息模型进行对比。

可以理解的，基准物可以为工程项目现场特定设立的图案、立体物等，也可以是工程项目中特定选取的可见部分。只要保证工程项目现场在通过逆向建模技术进行数据采集时基准物不会被遮盖或丢失，都可以将该物体作为基准物来保证现场信息模型的精度。

一种实施例，基准物还可以为多个。多个基准物的距离和大小均相互关联。可以理解的，一个基准物的设立，可能因为人为或其它因素，改变基准物的坐标、形状等，造成基准物的定位基准出现偏差，从而影响到工程项目施工现场的总体建模精度，即使得现场信息模型的精度不可信。多个基准物的拾取，可以有效避免类似情况的发生。且多个基准物之间的距离、大小相互关联，在通过逆向建模技术建立现场信息模型的时候，可以通过多个基准物之间的关联，筛除明显偏差的基准参数，进而保证现场信息模型 的精度。

另一方面，在外部现场信息模型的建立过程，以及内部现场信息模型的建立过程中，因为内外部的视野、基准物可见度不同，会造成部分情况下基准物的丢失现象。为此，设立多个基准物，且多个基准物分布于工程项目的外部和内部，在内外部之间通过基准物来建立关联联系，可以提高内外部模型的拟合精度，使得本申请工程项目进度信息监测方法更加准确可信。

一种实施例，在将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息时，还可以结合人工进度确认以获得所述工程项目的进度信息。

本申请工程项目精度信息的监测方法，对于工程项目的细节需要做一定的简化，才能提高监测效率。而被简化的部分，适合用人工统计、或人工补充的形式进行设置，完善一些不易于建模，或不易于细化统计的工程细节。或者，在一些场景下，由于逆向建模技术的不完善，可能存在精度误差的情况。因此，结合人工辅助来对工程项目的进度信息进行细化，可以减少不必要的建模工作，或减少难于逆向建模实现的统计手段，同时获得更详细、精度更高的工程项目进度信息。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种工程项目进度信息监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立工程项目的项目信息模型；

采用逆向建模技术建立工程项目的现场信息模型 ；

将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息。

2.根据权利要求1所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，采用计算机辅助设计手段建立工程项目的所述项目信息模型。

3.根据权利要求2所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，所述采用计算机辅助设计手段建立工程项目的所述项目信息模型，包括：

基于所述工程项目的工程节点建立多个所述项目信息模型，且每个所述项目信息模型对应一个所述工程节点；

所述将所述现场信息模型 与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息，包括：

确定当前所述现场信息模型 所处的工程节点；

将所述现场信息模型与所述工程节点对应的所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息。

4.根据权利要求1-3任一项所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，所述现场信息模型包括外部现场信息模型和内部现场信息模型，对应所述项目信息模型包括外部项目信息模型和内部项目信息模型。

5.根据权利要求4所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，采用倾斜摄影技术或激光扫描技术采集工程项目的现场信息模型。

6.根据权利要求1-3任一项所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，所述将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息之前，还包括：

调整所述现场信息模型 与所述项目信息模型的比例。

7.根据权利要求6所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，在所述工程项目的现场设置至少一个基准物以调整所述现场信息模型与所述项目信息模型的比例。

8.根据权利要求7所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，所述基准物为多个，且多个所述基准物的距离和大小均相互关联。

9.根据权利要求1-3任一项所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，所述将所述现场信息模型与所述项目信息模型进行对比以获得所述工程项目的进度信息时，还包括：

结合人工进度确认以获得所述工程项目的进度信息。

10.根据权利要求1-3任一项所述的工程项目进度信息监测方法，其特征在于，提取所述工程项目的主体结构以获得所述进度信息。