CN110658790A - 一种基于三维可视化工序管理的预制梁生产管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于三维可视化工序管理的预制梁生产管理系统，以预制梁施工工序实施过程为管控核心，通过在系统预设特定工序参数，按照梁类型及其工艺性质的实现方式不同，进行自定义拼装工艺线路。结合信息建模技术，将预制场内的工装设备、人员、机械、台座、半成品材料等实体构件虚拟模型化，初始化BIM梁场与现实梁场形成映射。再利用物联网的技术手段，把现场工序生产过程的动态数据实时上传至BIM平台。系统在接收到工序动态数据后，自动更新虚拟梁场工序模型，与线下梁场的生产实况保持一致性、高度还原，实现预制梁工序生产的三维可视化呈现。
Description
技术领域
借助建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)技术，将预制场内的各实体虚拟模型化，形成标准构件模型库初始化梁场。再利用物联网手段获取现场最新生产数据信息，与梁场台座、工序、工装设备等模型动态衔接，达到了生产工序的“可视化”管理模式，减少施工过程中“盲”的因素干扰，真正意义上实现制梁过程的全面可控、协同施工，提高梁场生产力。
背景技术
传统单一、粗放式梁场存在整体能耗高、作业量大、过程管控难的问题。单靠现场施工人员眼看、手记的管理模式，是无法满足工地现场不间断、高强度的作业要求。生产工序的五花八门，仅采用人工指令，效率低下；信息追溯困难，无法还原施工过程；配同的物料、试验检验、拌和站混凝土、钢筋半成品等生产数据各成体系，缺乏有效的实时管控，容易出现生产盲区，导致梁片施工过程质量无法保证，从而影响项目整体进度。
基于“三维BIM”可视化的预制场生产系统，有效地减少施工过程中‘盲’的因素干扰，利用信息建模和物联网技术，真正意义上实现对生产计划、施工进度，制梁生产、成品梁库存和出厂的全过程“可视化”动态追踪管理，为决策层提供重要参考依据。
发明内容
预制场生产系统以BIM轻量化引擎为核心，将现场的建筑及结构物、构件半成品等设备模型化，生成标准构件模型库。在预设的模型库进行数据建模，自动拼装成初始化的三维可视化梁场。应用物联网集成技术将现场获取到的生产数据信息传输到BIM平台上，BIM云平台端能够将接收到的生产信息实时反馈到三维模型，进行自动更新、同步梁场最新的生产动态。再与现场布置的摄像头无缝相连，可以调取现场任意的物联网摄像头，进行虚拟、实物场景真实切换，实时呈现生产状况，使得梁场生产可视化、数据一目了然。
三维可视化工序管理的预制场系统包括：生产模块、BIM模块、多终端支持层。通过建立三维构件标准化库，将现场生产台座、龙门吊、成品梁、半成品工序、拌合站、搅拌车、钢筋加工厂等实体构件虚拟模型化。匹配梁场的原始生产资料及总平面布置图，自动完成梁场的初始化建模。同时，BIM模型结合当前项目生产计划、制梁进度信息，自动获得预制构件在不同施工阶段下的工序动态。应用多渠道终端把现场不同工序生产所涉的人员、机械、工装设备协同施工过程进行模拟还原，呈现梁片最新工序动态，实现梁场全程的可视化管理，辅助生产。
通过设定预制场生产一榀梁，根据梁场的生产计划和现场安装情况信息，自动下达相应梁片的施工任务；BIM平台按已生成的任务信息，匹配当前梁片属性参数。结合梁类型，在施工前选定工艺路线、工序生产方式，以及需投入的人员、机械设备资源和各阶段生产时间占比，确认生产一榀梁的施工持续时间以及相邻每道工序的结构化数据。由现场施工人员通过移动端进行扫码操作，执行工序的开始生产/结束作业/工序检查等流程。集成物联网手段获取梁片最新的工序生产任务信息，实时调取构件库模型，同步现场制梁进度到BIM平台进行模型真实还原，借此实现梁片在各工序生产过程中的三维可视化实时呈现。
附图说明
图1 三维可视化工序管理的预制场生产系统图；
图2 某T型梁后张法施工工序流程图；
图3 三维可视化工序生产动态图。
具体实施方式
下面将结合三维可视化工序管理的实施例进行清楚、完整的描述，在系统中起到的作用。本领域的技术人员在没有做出创造型劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本实施提供一榀40m混凝土T型梁后张法的施工过程，箱梁高2.9m，中梁顶板宽1.5m，边梁顶板宽1.85m，底板宽1.0m。具体说明如下：
1）标准模型库：绘制预制梁场内各建筑物及结构、台座、龙门吊、各半成品构件等标准模型。
2）梁场三维建模：根据梁场工作区域的位置和梁场的地形地貌图等资料信息，初始化预制梁场的三维模型。
3）下达生产任务：结合预制场生产计划和梁信息，对该榀梁所需投入的物料、机械、劳动务以及各道工序生产时间、间隔时间等信息进行合理排产。
4）制定工艺路线：根据T型梁后张法的施工技术要求，确认该榀梁生产工序顺序，自定义工艺路线。（底模清理、刷脱模剂－－安装腹板钢筋骨架－－安装波纹管、钢绞线－－模板安装、加固－－混凝土浇筑－－拆模与养护－－预应力张拉－－孔道压浆－－封锚、梁端浇筑－－移梁存放）。
5）工序作业管理：施工人员现场使用移动端扫码进行各道工序的开始和结束作业，集成物联网技术，自动获取现场生产工序的最新数据状态，反馈到BIM平台上。
6）三维可视化：BIM平台在接收到现场的生产数据信息后，自动进行更新该榀梁工序模型，实时呈现梁场生产过程，实现梁片生产工序的动态、可视化管理。
Claims (7)
1.一种基于三维可视化工序管理的预制梁生产管理系统，其特征在于：包括服务器以及与服务器相连的BIM终端和使用终端；
BIM终端用于获取预制梁场内部实体构件的原始模型数据，该梁场原始模型包括表征工序生产使用的台座、钢筋笼、龙门吊、模板、张拉压浆设备、搅拌车等其它工装设备数据；
服务器用于依据预制梁生产规范要求的施工方法，预设特定的工序参数，调用对应工序模块拼装该类梁的生产工艺路线，依据该梁场实体构件模型和生产工艺路线，自动输出工序可视化实施过程；
使用终端用于接收梁片工序生产过程的动态信息，并实时同步线下梁场工序生产进度情况，真实还原现场制梁实况。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
BIM终端包括图纸导入、数据建模、模型加载、模拟施工、动态模型、飞行浏览、地理定位、场地管理等多场景模块应用。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
预制梁工艺生产原始模型数据包括钢筋绑扎骨架模型、安装波纹管、钢绞线模型、模板安装模型、混凝土浇筑模型、拆模与养护模型、预应力张拉模型、孔道压浆模型等其它工序模型。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
预制梁生产规范要求的施工方法包括预应力先张法和预应力后张法的两种形式。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
预制梁生产工艺路线包括表征工序类型、作业时长、投入资源种类和数量、检验内容、标准指数、检测方法及频率等属性参数。
6.根据权利要求1－5任意一项所述的系统，其特征在于：
还包括与服务器相连的采集终端，采集终端用于制梁实施过程中获取现场工序生产的动态数据并将该数据发送至服务器。
7.根据权利要求1－5任意一项所述的系统，其特征在于：
服务器还用于物联网技术手段获取预制梁工序生产过程的实时动态数据，自动同步到BIM模型上，进行更新梁片工序模型，向使用终端层展示最新的梁场生产进度实况。
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