CN110287566A - 一种基于bim对隧道掘进进度及工序控制的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统，包括BIM隧道管理系统、中心数据库、定位操作终端、RFID标签、RFID读写器和前端操作终端，所述BIM隧道管理系统通过中心数据库和定位操作终端进行隧道施工数据的交互，所述中心数据库用于存储BIM模型系统和BIM隧道管理系统输入的隧道模型、隧道地质参数，施工资料管理信息以及定位操作终端输入的现场施工记录资料，所述定位操作终端通过在隧道施工现场的移动操作终端实现，定位操作终端用于隧道施工现场精确定位。本发明通过实时的数据同步操作，能够通过BIM模型系统实现对隧道施工进程进行仿真模拟，另外还实现了隧道施工资料高效记录与管理。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统。
背景技术
现今隧道施工规模越来越大，机械化程度越来越高。为了确保隧道施工进度和质量，现有的做法大部分都是通过专门人员进行一系列的纸质表格填写及后期电脑录入来对施工过程进行监控，但由于表格众多，表格呈现方式不够直观等因素、以致对施工进度及后期对施工问题的追溯繁琐且效率低下，这极大削弱了人们对于隧道施工的监控力度。
建筑信息化模型(BIM)的英文全称是BuildingInformationModeling，是一个完备的信息模型，能够将工程项目在全寿命周期中各个不同阶段的工程信息、过程和资源集成在一个模型中，方便的被工程各参与方使用。通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息，为工程设计和施工提供相互协调、内部一致的信息模型，使该模型达到设计施工的一体化，各专业协同工作，从而降低了工程生产成本，保障工程按时按质完成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统，包括BIM隧道管理系统、中心数据库、定位操作终端、RFID标签、RFID读写器和前端操作终端，其中：
所述BIM隧道管理系统通过中心数据库和定位操作终端进行隧道施工数据的交互，在计算机BIM模型系统中建立并存储隧道模型和隧道地质资料，BIM中包含BIM模型系统和BIM隧道管理系统，在BIM中开发隧道的BIM施工管理系统，该管理系统结合存储的隧道模型、隧道地质资料，及录入施工质量验收规范要求、施工方法、施工工序等内容，由此创建开挖方法模块、工序库模块和工序拆分模块，用于拆分确定施工资料管理与记录模板；
所述中心数据库用于存储BIM模型系统和BIM隧道管理系统输入的隧道模型、隧道地质参数，施工资料管理信息以及定位操作终端输入的现场施工记录资料，并接受BIM模型系统和定外操作终端进行信息调用；
所述定位操作终端通过在隧道施工现场的移动操作终端实现，定位操作终端用于隧道施工现场精确定位，定位操作终端调用中心数据库中隧道模型信息、施工资料等内容，现场记录隧道施工现场情况，并将隧道施工现场的数据存储于中心数据库中；BIM模型系统、定位操作终端能够随时存储、调用中心数据库中的信息，从而实现隧道现场施工资料、质量、进度的记录与管理；
所述BIM隧道施工管理系统根据隧道施工资料的存档需求，在施工管理系统中建立开挖方法模块、工序库模块、工序拆分模块，结合BIM中的隧道模型、隧道地质资料，在工序拆分模块中对隧道进行工序拆分，生成施工资料管理与记录模板，若与实际需求不符则进行施工资料调整，按照实际工艺在工序拆分模块进行删除或添加；
所述定位操作终端内置高精度定位系统，通过无线网络与数据中心实现信息互通，在隧道施工现场定位施工位置，调用中心数据库中隧道信息、施工资料模板，结合现场记录施工情况，将数据存储于中心数据库；中心数据库用于存储隧道模型、地质参数、BIM隧道施工管理系统中创建的模块库以及施工资料信息、定位操作终端输入的现场施工资料，并接受BIM隧道施工管理系统和定位操作终端进行信息调用，中心数据库的信息可随时进行存储或调用，从而实现隧道现场施工质量、进度的记录与管理；
所述RFID标签设置于隧道管片上，用以存储对应管片编码信息；
所述RFID读写器，用以向所述RFID标签写入管片编码信息，从所述RFID标签读取管片编码信息；
所述前端操作终端，装载有BIM模型系统和施工检查系统，所述前端操作终端连接RFID读写器，用以控制RFID读写器向所述RFID标签写入管片编码信息，并控制所述RFID读写器调用管片相关数据，通过BIM模型系统实现三维仿真、可视化的数据整合分析、管理。
作为优选，所述中心数据库装载有BIM模型系统和施工检查系统，所述BIM隧道管理系统连接所述前端操作终端，用以接收从前端操作终端将管片施工过程中的多维检查数据，并存储于所述中心数据库中；BIM隧道管理系统还将设定数据通过网络传输到前端操作终端，进行基于BIM模型系统的监控和分析。
作为优选，所述施工检查系统包括进场检查模块、推进拼装模块、管片修补模块、质量管理模块和安全巡检模块；质量检查人员通过前端操作终端现场录入数据，以网络方式传送至中心数据库供BIM模型系统进行分析，并可生成相应电子报表。
作为优选，所述BIM模型系统通过RFID读写器和前端操作终端配合操作，对施工完成的管片进行质量检测；前端操作终端将信息以网络方式传输到中心数据库，BIM模型系统对隧道管片修补、渗漏水等情况进行可视化描述，并配合拍摄的现场照片作为辅助。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1)、本发明通过BIM隧道管理系统的施工管理模块或定位操作终端的现场查询模块查看施工资料，采用里程号、拖动、定位等方式实现历史资料查询检验批，管理方法便捷，不易出错；通过定位操作终端在隧道施工现场即可定位施工位置，并在定位操作终端上实时记录施工资料，效率高效；另外还实现了隧道施工资料高效记录与管理。
2)、本发明以一种基于BIM的仿真模拟的手段对隧道施工过程进行仿真模拟、监控、分析，能够直观、形象了解施工进程和质量，辅助进行科学、有效的施工管理。
3)、通过本发明系统实现施工检查的无纸化、网络化、可视化操作，极大增加了施工质检人员的工作效率。
4)、本发明系统只要对检查项目进行更新，还可用于隧道施工完成后的运维，增加了系统的可移植性和可重用性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
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。
请参阅图1所示的一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统，包括BIM隧道管理系统、中心数据库、定位操作终端、RFID标签、RFID读写器和前端操作终端，其中：
所述BIM隧道管理系统通过中心数据库和定位操作终端进行隧道施工数据的交互，在计算机BIM模型系统中建立并存储隧道模型和隧道地质资料，BIM中包含BIM模型系统和BIM隧道管理系统，在BIM中开发隧道的BIM施工管理系统，该管理系统结合存储的隧道模型、隧道地质资料，及录入施工质量验收规范要求、施工方法、施工工序等内容，由此创建开挖方法模块、工序库模块和工序拆分模块，用于拆分确定施工资料管理与记录模板；所述中心数据库用于存储BIM模型系统和BIM隧道管理系统输入的隧道模型、隧道地质参数，施工资料管理信息以及定位操作终端输入的现场施工记录资料，并接受BIM模型系统和定外操作终端进行信息调用；所述定位操作终端通过在隧道施工现场的移动操作终端实现，定位操作终端用于隧道施工现场精确定位，定位操作终端调用中心数据库中隧道模型信息、施工资料等内容，现场记录隧道施工现场情况，并将隧道施工现场的数据存储于中心数据库中；BIM模型系统、定位操作终端能够随时存储、调用中心数据库中的信息，从而实现隧道现场施工资料、质量、进度的记录与管理；所述BIM隧道施工管理系统根据隧道施工资料的存档需求，在施工管理系统中建立开挖方法模块、工序库模块、工序拆分模块，结合BIM中的隧道模型、隧道地质资料，在工序拆分模块中对隧道进行工序拆分，生成施工资料管理与记录模板，若与实际需求不符则进行施工资料调整，按照实际工艺在工序拆分模块进行删除或添加；所述定位操作终端内置高精度定位系统，通过无线网络与数据中心实现信息互通，在隧道施工现场定位施工位置，调用中心数据库中隧道信息、施工资料模板，结合现场记录施工情况，将数据存储于中心数据库；中心数据库用于存储隧道模型、地质参数、BIM隧道施工管理系统中创建的模块库以及施工资料信息、定位操作终端输入的现场施工资料，并接受BIM隧道施工管理系统和定位操作终端进行信息调用，中心数据库的信息可随时进行存储或调用，从而实现隧道现场施工质量、进度的记录与管理；所述RFID标签设置于隧道管片上，用以存储对应管片编码信息；所述RFID读写器，用以向所述RFID标签写入管片编码信息，从所述RFID标签读取管片编码信息；所述前端操作终端，装载有BIM模型系统和施工检查系统，所述前端操作终端连接RFID读写器，用以控制RFID读写器向所述RFID标签写入管片编码信息，并控制所述RFID读写器调用管片相关数据，通过BIM模型系统实现三维仿真、可视化的数据整合分析、管理。
具体地，所述中心数据库装载有BIM模型系统和施工检查系统，所述BIM隧道管理系统连接所述前端操作终端，用以接收从前端操作终端将管片施工过程中的多维检查数据，并存储于所述中心数据库中；BIM隧道管理系统还将设定数据通过网络传输到前端操作终端，进行基于BIM模型系统的监控和分析。
具体地，所述施工检查系统包括进场检查模块、推进拼装模块、管片修补模块、质量管理模块和安全巡检模块；质量检查人员通过前端操作终端现场录入数据，以网络方式传送至中心数据库供BIM模型系统进行分析，并可生成相应电子报表。
具体地，所述BIM模型系统通过RFID读写器和前端操作终端配合操作，对施工完成的管片进行质量检测；前端操作终端将信息以网络方式传输到中心数据库，BIM模型系统对隧道管片修补、渗漏水等情况进行可视化描述，并配合拍摄的现场照片作为辅助。
终上所述，本发明通过BIM隧道管理系统的施工管理模块或定位操作终端的现场查询模块查看施工资料，采用里程号、拖动、定位等方式实现历史资料查询检验批，管理方法便捷，不易出错；通过定位操作终端在隧道施工现场即可定位施工位置，并在定位操作终端上实时记录施工资料，效率高效；另外还实现了隧道施工资料高效记录与管理；以一种基于BIM的仿真模拟的手段对隧道施工过程进行仿真模拟、监控、分析，能够直观、形象了解施工进程和质量，辅助进行科学、有效的施工管理；通过本发明系统实现施工检查的无纸化、网络化、可视化操作，极大增加了施工质检人员的工作效率；本发明还可用于隧道施工完成后的运维，增加了系统的可移植性和可重用性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统，其特征在于：包括BIM隧道管理系统、中心数据库、定位操作终端、RFID标签、RFID读写器和前端操作终端，其中：
所述BIM隧道管理系统通过中心数据库和定位操作终端进行隧道施工数据的交互，在计算机BIM模型系统中建立并存储隧道模型和隧道地质资料，BIM中包含BIM模型系统和BIM隧道管理系统，在BIM中开发隧道的BIM施工管理系统，该管理系统结合存储的隧道模型、隧道地质资料，及录入施工质量验收规范要求、施工方法、施工工序等内容，由此创建开挖方法模块、工序库模块和工序拆分模块，用于拆分确定施工资料管理与记录模板；
所述中心数据库用于存储BIM模型系统和BIM隧道管理系统输入的隧道模型、隧道地质参数，施工资料管理信息以及定位操作终端输入的现场施工记录资料，并接受BIM模型系统和定外操作终端进行信息调用；
所述定位操作终端通过在隧道施工现场的移动操作终端实现，定位操作终端用于隧道施工现场精确定位，定位操作终端调用中心数据库中隧道模型信息、施工资料等内容，现场记录隧道施工现场情况，并将隧道施工现场的数据存储于中心数据库中；BIM模型系统、定位操作终端能够随时存储、调用中心数据库中的信息，从而实现隧道现场施工资料、质量、进度的记录与管理；
所述BIM隧道施工管理系统根据隧道施工资料的存档需求，在施工管理系统中建立开挖方法模块、工序库模块、工序拆分模块，结合BIM中的隧道模型、隧道地质资料，在工序拆分模块中对隧道进行工序拆分，生成施工资料管理与记录模板，若与实际需求不符则进行施工资料调整，按照实际工艺在工序拆分模块进行删除或添加；
所述定位操作终端内置高精度定位系统，通过无线网络与数据中心实现信息互通，在隧道施工现场定位施工位置，调用中心数据库中隧道信息、施工资料模板，结合现场记录施工情况，将数据存储于中心数据库；中心数据库用于存储隧道模型、地质参数、BIM隧道施工管理系统中创建的模块库以及施工资料信息、定位操作终端输入的现场施工资料，并接受BIM隧道施工管理系统和定位操作终端进行信息调用，中心数据库的信息可随时进行存储或调用，从而实现隧道现场施工质量、进度的记录与管理；
所述RFID标签设置于隧道管片上，用以存储对应管片编码信息；
所述RFID读写器，用以向所述RFID标签写入管片编码信息，从所述RFID标签读取管片编码信息；
所述前端操作终端，装载有BIM模型系统和施工检查系统，所述前端操作终端连接RFID读写器，用以控制RFID读写器向所述RFID标签写入管片编码信息，并控制所述RFID读写器调用管片相关数据，通过BIM模型系统实现三维仿真、可视化的数据整合分析、管理。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统，其特征在于：所述中心数据库装载有BIM模型系统和施工检查系统，所述BIM隧道管理系统连接所述前端操作终端，用以接收从前端操作终端将管片施工过程中的多维检查数据，并存储于所述中心数据库中；BIM隧道管理系统还将设定数据通过网络传输到前端操作终端，进行基于BIM模型系统的监控和分析。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统，其特征在于：所述施工检查系统包括进场检查模块、推进拼装模块、管片修补模块、质量管理模块和安全巡检模块；质量检查人员通过前端操作终端现场录入数据，以网络方式传送至中心数据库供BIM模型系统进行分析，并可生成相应电子报表。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM对隧道掘进进度及工序控制的系统，其特征在于：所述BIM模型系统通过RFID读写器和前端操作终端配合操作，对施工完成的管片进行质量检测；前端操作终端将信息以网络方式传输到中心数据库，BIM模型系统对隧道管片修补、渗漏水等情况进行可视化描述，并配合拍摄的现场照片作为辅助。
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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