CN110866712B - 基于bim模型插件的构件智能物流定位方法及系统 - Google Patents

基于bim模型插件的构件智能物流定位方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑构件智能物流定位和BIM模型可视化应用领域，具体涉及一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法及系统。其方法包括如下步骤，第一步：利用BIM模型插件对上传的模型进行数据提取及模型转换，并将信息存储至云数据库。其中BIM模型用于构件的可视化物流追溯的展示，提取的构件数据信息用于构件物流定位追溯。第二步，通过多种方式采集构件物流状态信息，包括多终端、多设备。第三步，对构件采集的物流状态信息判定，根据传递的构件信息集合判定采集方式，并利用构件智能移位算法进行位移操作，存储最终数据。第四步，将采集到的构件定位信息在BIM模型中实时渲染展示。

Description

基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法及系统
技术领域
本发明涉及建筑构件智能物流定位和BIM模型可视化应用领域，具体涉及基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法及系统。
背景技术
建筑构件物流追溯、准确实时定位是控制施工进度、保证建筑工程工期、成本把控的有效措施和重要环节。目前大多数建筑施工方法采用二维码、RFID在构件运输、施工工序的关键环节对构件进行定位管理，并将构件物流信息展现在BIM模型中。现阶段构件物流追溯方式主要有以下两种
第一、唯一构件定位，即要求项目模型中构件均采用唯一编号，注重构件的唯一存在，对建筑工程管理细度、管理水平较高，管理成本偏高。该方式模型与构件一一对应且不可变更的特性与同类构件在实际工程中可替换使用的逻辑不符，BIM模型难以准确体现实际情况。例如构件编号GKL-1的两根构件，可用于施工要求该构件的任一位置安装，但任意挑选的安装位置与构件位移标示的BIM模型位置多有偏差。
第二、构件清单物流管理，即仅通过构件的构件名称、数量等清单管理物流状态，该管理粒度较粗，数据不能直观体现，效管理果不明显。
本发明基于上述背景，旨在设计研发出一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位的方法和系统，将BIM可视化模型与传统管理方式有机融合,在简化用户操作、降低管理成本的同时，提升管理粒度的同时，将构件物流定位数据最大化利用。基于BIM模型插件的构件智能物流定位系统，用户通过数据扫码、清单变更等简单的操作方式采集构件物流信息，系统利用移位算法判断构件情况，按需智能数据调整，确保BIM模型展示数据与实际情况实时匹配。解决了以往建筑构件物流定义管理模式粗放、数据不准确可用性差、可视化程度低，管理成本高的问题。
发明内容
本发明公开了一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法及系统，提供了一种构件物流信息智能定位的系统并利用构件智能移位的算法，将BIM可视化模型与传统管理方式有机融合,在简化用户操作、提升效率、降低管理成本的同时，提升管理粒度，解决以往信息采集正确率低、物流定位信息精确度不高问题，将构件物流定位数据最大化利用。
为达到上述目的，本发明具体技术方案为：一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位的方法，包括如下核心命令算法步骤：
步骤一，利用BIM模型插件对上传的模型进行数据提取及模型转换，并将信息存储至云数据库。其中BIM模型用于构件的可视化物流追溯的展示，提取的构件数据信息用于构件物流定位追溯。
步骤二，通过多种方式采集构件物流状态信息，多种构件物流追溯采集方式，包括唯一编码精确采集和非唯一编码模糊采集两大类。其中唯一编码精确采集特征是通过BussinessId采集构件定位信息，即采集信息与BIM模型为强关联，方式包括BIM模型中框选构件变更物流状态、构件清单打印条码(二维码、一维码)，通过带扫码功能的移动设备，扫码采集；非唯一编码模糊采集特征是采集的构件信息与BIM模型不存在一一对应关系，表现为弱关联。非唯一编码模糊采集方式包含但不限于通过模型清单修改构件定位信息、移动终端通过弱关联字段人工录入，上传构件定位信息。
步骤三，对构件采集的物流状态信息判定，存在同类构件，则根据传递的构件信息集合信息判定采集方式，并利用算法构件进行移位操作，存储最终数据。所述构件移位算法包括
根据构件物流信息集合N，通过截取传递的构件物流信息，判断构件物流状态的采集方式t，采集节点n；
在数据库中获取集合N中包含的所有构件的同类构件且节点为n的定位物流信息，得到数据集合N0
若判定t为非唯一编码模糊采集，依次遍历构件物流信息,并与N0比对所有同类构件，若采集完成则返回异常；否则找到该节点下同类构件中上一个节点定位信息已采集，当前节点未采集完成的空余位置依次插入。
若t为唯一编码精确采集，在数据库中获取集合N中包含所有唯一标示构件的且节点为n的定位物流信息，得到数据集合N0。依次遍历构件物流信息，并与N0比对，若N0中存在构件s,且采集方式为唯一编码精确采集,则返回异常，否则将s加入移位集合R中。
依次执行第二步或第三步，直至N中构件遍历结束。
判断移位构件集合R不为空，在N0集合中过滤R中包含的同类构件的所有信息的集合N1，遍历R，找到N1中采集数量小于构件数量构件n1，插入r构件采集数据。若n1剩余未采集构件数量<r采集数量，则将r数量按允许使用的数量拆分多条插入。
步骤四，将采集到的构件定位信息在BIM模型中实时渲染展示。
一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位的系统包含BIM模型转化子系统、BIM模型采集子系统、构件清单采集子系统、移动终端条码采集子系统、智能构件移位子系统、云数据库。所述BIM模型转化子系统，通过上传BIM模型提取模型构件信息和可用于浏览的BIM模型；所述BIM模型采集子系统，包含BIM可视化模型渲染展示、构件物流状态定位采集。BIM可视化模型根据云数据库信息，渲染模型颜色并高亮显示，用于展示可视化BIM实时物流模型；构件物流状态定位采集是在BIM模型中操作选择采集节点等信息上传构件采集定位信息，该方式为唯一编码精确采集,将执行智能构件移位操作；所述构件清单采集子系统，是在系统中利用BIM模型提取出的构件清单按条件筛选构件集合，选择采集节点等信息上传构件采集定位信息，该方式为非唯一编码模糊采集；所述条码打印子系统是在系统中利用BIM模型提取出的构件清单打印构件条码。所述移动终端条码采集子系统是将App安装在智能手机、PDA等移动终端。所述App具备条码采集、人工录入功能。条码采集功能即通过调用终端设备摄像头扫码识别构件信息；人工录入功能通过输入构件编号、规格信息采集构件信息。所述App将采集到的构件信息及添加的采集节点、时间、人员等信息上传至智能构件移位子系统；所述智能构件移位子系统利用构件智能移位算法，将构件集合位移至于BIM模型匹配的位置；所述云数据库用于存储构件基础信息、BIM模型、构件定位物流信息。
可选地，所述BIM模型中操作包括但不限于点选、框选、按条件筛选。
可选地，所述构件清单中包含的构件信息包括但不限于构件名称、编号、规格、材质、重量、长度、底标高、顶标高、区域位置。
可选地，所述打印的条码将粘贴于物理构件上，并可用于扫码采集构件定位信息、查看构件基础信息。其中构件条码可单独打印或打包打印。
本发明在建筑行业的施工管理中具有显著效益,具体如下:
1.提出一种构件智能移位算法，系统利用移位算法判断构件情况，按需智能数据调整，确保BIM模型展示数据与实际情况实时匹配,将BIM可视化模型与传统管理方式有机融合，解决了以往建筑构件物流定义管理模式粗放、数据不准确可用性差、可视化程度低，管理成本高的问题。
2.自主研发一种系统，包括BIM模型转化子系统、BIM模型采集子系统、构件清单采集子系统、移动终端条码采集子系统、智能构件移位子系统、云数据库。该系统在简化构件物流定位采集操作的同时，提供了多种构件物流状态采集方式(模型变更、清单变更、移动设备精确采集、移动设备模糊采集),操作方式多样，解决以往信息采集正确率低、物流定位信息精确度不高问题，提高作业效率和精准度。
3.利用实时准确的物流定位数据和可视化模型展示有效结合，提升数据分析的时效性和精准度，提升管理的时效性，为建筑施工安排提供准确的数据支撑和依据。
附图说明
图1为本发明一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位系统的结构示意图；
图2为本发明一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法的流程图；
图3为图2中步骤S30的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施案例对本发明进一步说明。
实施例一
如图1所示，在本实施例中，一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位的系统包含BIM模型转化子系统、BIM模型采集子系统、构件清单采集子系统、移动终端条码采集子系统、智能构件移位子系统、云数据库。
在本实施例中，通过BIM模型转化子系统，用于BIM模型数据提取，利用BIM模型信息提取插件从上传的BIM模型提取出模型构件信息和可用于浏览的BIM模型。
在本实施例中，BIM模型采集子系统，包含BIM可视化模型渲染展示、构件物流状态定位采集。BIM可视化模型渲染展示用于展示可视化BIM实时物流模型；构件物流状态定位采集是在BIM模型中操作选择采集节点等信息上传构件采集定位信息，该方式为唯一编码精确采集,将执行智能构件移位操作；所述构件清单采集子系统，是在系统中利用BIM模型提取出的构件清单按条件筛选构件集合，选择采集节点等信息上传构件采集定位信息，该方式为非唯一编码模糊采集。
在本实施例中，BIM可视化模型渲染展示，根据云数据库信息，渲染模型颜色并高亮显示；
在本实施例中，条码打印子系统是在系统中利用BIM模型提取出的构件清单打印构件条码；打印的条码将粘贴于物理构件上，并可用于扫码采集构件定位信息、查看构件基础信息。其中构件条码可单独打印或打包打印。
在本实施例中，移动终端条码采集子系统是将App安装在智能手机、PDA等移动终端。所述App具备条码采集、人工录入功能。条码采集功能即通过调用终端设备摄像头扫码识别构件信息；人工录入功能通过输入构件编号、规格信息采集构件信息。所述App将采集到的构件信息及添加的采集节点、时间、人员等信息上传至智能构件移位子系统。
在本实施例中，智能构件移位子系统，利用构件智能移位算法，将构件集合位移至于BIM模型匹配的位置。
在本实施例中，云数据库用于存储构件基础信息、BIM模型、构件定位物流信息。
在本实施例中，用户可选择BIM模型采集子系统、构件清单采集子系统、移动终端条码采集子系统三种方式中任意几种进行并行操作。
在本实施例中，BIM模型采集子系统、构件清单采集子系统、移动终端条码采集子系统三种构件物流定位子系统采集的数据都将传递至智能构件移位子系统，按智能构件移位算法进行移位流程操作。
在本实施例中，智能构件移位子系统中产生的数据和BIM模型采集子系统、构件清单采集子系统、移动终端条码采集子系统都由云数据库统一存储。
实施例二
如图2所示，在本实施例中，一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位的方法，包括：
S10，利用BIM模型插件对上传的模型进行数据提取及模型转换，并将信息存储至云数据库。其中BIM模型用于构件的可视化物流追溯的展示，提取的构件数据信息用于构件物流定位追溯。
S20，通过多种方式采集构件物流状态信息，包括多终端、多设备。
S30，对构件采集的物流状态信息判定，存在同类构件，则根据传递的构件信息集合信息判定采集方式，并利用算法构件进行移位操作，存储最终数据。
S40，将采集到的构件定位信息在BIM模型中实时渲染展示。
在本实施例中，BIM模型插件可一键提取BIM模型构件属性清单及可用于网页端浏览的BIM模型。其中该插件提取构件属性清单与BIM模型通过BussinessId存在一一对应关系。
在本实施例中，多种构件物流追溯采集方式，包括唯一编码精确采集和非唯一编码模糊采集两种。其中唯一编码精确采集特征是通过BussinessId采集构件定位信息，即采集信息与BIM模型为强关联，方式包括BIM模型中框选构件变更物流状态、构件清单打印条码(二维码、一维码)，通过带扫码功能的移动设备，扫码采集；非唯一编码模糊采集特征是采集的构件信息与BIM模型不存在一一对应关系，表现为弱关联。非唯一编码模糊采集方式包含但不限于通过模型清单修改构件定位信息、移动终端通过弱关联字段人工录入，上传构件定位信息。
在本实施例中，构件物流信息集合中包含信息采集方式标示Type,可通过字符截取判定。构件移位算法的基本原则为唯一编码模糊采集优先级高于非唯一编码模糊采集。构件非唯一编码模糊采集完成的标记为同类构件、同一个采集状态下不存在任一构件采集数量小于构件数量总和；构件唯一编码模糊采集完成的标记为构件唯一标示为所述构件的某一状态已被采集。
如图3，在本实施例中，所述步骤S30包括
S31：根据构件物流信息集合N，通过截取传递的构件物流信息，判断构件物流状态的采集方式t，采集节点n；在数据库中获取集合N中包含的所有构件的同类构件且节点为n的定位物流信息，得到数据集合N0
S321：若判定t为非唯一编码模糊采集
S331：依次遍历构件物流信息,并与N0比对所有同类构件，若采集完成则返回异常；否则找到该节点下同类构件中上一个节点定位信息已采集，当前节点未采集完成的空余位置依次插入。
S322：若t为唯一编码精确采集，在数据库中获取集合N中包含所有唯一标示构件的且节点为n的定位物流信息，得到数据集合N0。
S332：依次遍历构件物流信息，并与N0比对，若N0中存在构件s,且采集方式为唯一编码精确采集,则返回异常，否则将s加入移位集合R中。
S34依次执行第二步或第三步，直至N中构件遍历结束。判断移位构件集合R不为空，在N0集合中过滤R中包含的同类构件的所有信息的集合N1，遍历R，找到N1中采集数量小于构件数量构件n1，插入r构件采集数据。若n1剩余未采集构件数量<r采集数量，则将r数量按允许使用的数量拆分多条插入。
图3涉及的构件智能移位算法的部分代码如下：
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必须的通用硬件平台的方法来是实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳实时方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出的贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(手机、计算机、服务器等)执行本发明各个实施中所述的方法。
本发明的实施案例公布的是本公司应用该技术的案例之一，但并不局限于此，本领域的技术研发人员，极易根据上述算法编辑理念和实施案例，领会本发明技术路径，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的实施路径和精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法，其特征在于,包括如下核心命令算法及步骤：
步骤一，利用BIM模型插件对上传的模型进行数据提取及模型转换，并将信息存储至云数据库；其中BIM模型用于构件的可视化物流追溯的展示，提取的构件数据信息用于构件物流定位追溯；
步骤二，采集构件物流状态信息；
步骤三，对构件采集的物流状态信息判定，根据传递的构件信息集合判定采集方式，并利用构件智能移位算法进行位移操作，存储最终数据；
步骤四，将采集到的构件定位信息在BIM模型中实时渲染展示；
所述步骤三中构件物流信息集合中包含信息采集方式标示Type,可通过字符截取判定；所述步骤三中构件移位算法的基本原则为唯一编码精确采集优先级高于非唯一编码模糊采集；构件非唯一编码模糊采集完成的标记为同类构件、同一个采集状态下不存在任一构件采集数量小于构件数量总和；构件唯一编码精确采集完成的标记为构件唯一标示为所述构件的某一状态已被采集；
所述步骤三中构件移位操作的算法流程如下：
第一步：根据构件物流信息集合N，通过截取传递的构件物流信息，判断构件物流状态的采集方式t，采集节点n；在数据库中获取集合N中包含的所有构件的同类构件且节点为n的定位物流信息，得到数据集合N0；
第二步：若判定t为非唯一编码模糊采集，遍历构件物流信息,并与N0比对所有同类构件，若采集完成则返回异常；否则找到该节点下同类构件中上一个节点定位信息已采集，当前节点未采集完成的空余位置依次插入；
第三步：若t为唯一编码精确采集，在数据库中获取集合N中包含所有唯一标示构件的且节点为n的定位物流信息，得到数据集合N2；依次遍历构件物流信息，并与N2比对，若N2中存在构件s,且采集方式为唯一编码精确采集,则返回异常，否则将s加入移位集合R中；
第四步：依次执行第二步或第三步，直至N中构件遍历结束；
第五步：判断移位构件集合R不为空，在N0集合中过滤R中包含的同类构件的所有信息的集合N1，遍历R，找到N1中采集数量小于构件数量构件n1，插入r构件采集数据；若n1剩余未采集构件数量<r采集数量，则将r数量按允许使用的数量拆分多条插入。
2.根据权利要求1所述的基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法，其特征在于：所述步骤一中BIM模型插件，该插件可一键提取BIM模型构件属性清单及可用于网页端浏览的BIM模型；其中该插件提取构件属性清单与BIM模型通过BussinessId存在一一对应关系。
3.根据权利要求1所述的基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法，其特征在于：所述步骤二多种构件物流追溯采集方式，包括唯一编码精确采集和非唯一编码模糊采集两大类；其中唯一编码精确采集特征是通过BussinessId采集构件定位信息，即采集信息与BIM模型强关联，方式包括BIM模型中框选构件变更物流状态、通过带扫码功能的移动设备扫码采集；非唯一编码模糊采集特征是采集的构件信息与BIM模型不存在一一对应关系，表现为弱关联；非唯一编码模糊采集方式包括通过模型清单修改构件定位信息、移动终端通过弱关联字段人工录入，上传构件定位信息。
4.根据权利要求1所述的基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法，其特征在于：所述步骤二采集构件物流状态信息包括构件唯一标示、采集节点、采集方式，采集节点预先设定。
5.根据权利要求1所述的基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法，其特征在于：所述步骤三中同类构件，特指建筑构件中构件名称、规格相同的构件，即同类构件的外观、尺寸理论值均相同，且功能作用也相同；但同类构件在BIM模型中唯一编号，所指代的安装位置不同。
6.根据权利要求1所述的基于BIM模型插件的构件智能物流定位方法，其特征在于：所述步骤四中BIM模型实时渲染，通过采集云数据库中构件物流物流节点的集合N，根据BIM模型通过BussinessId存在一一对应关系找到构件在模型中的物理位置，按不同节点设定不同颜色，重新渲染至BIM模型。
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