CN111050283A - 基于bim模型的建筑工地的实时定位方法 - Google Patents

基于bim模型的建筑工地的实时定位方法 Download PDF

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任瑶
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Abstract

本发明涉及基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其技术方案要点是包括对带有定位功能的定位模块进行顺序编号，定位模块分别位于工人的安全帽内，使位于同一建筑工地内的编号值组成集合；基于施工地点内存在定位模块的前提下，获取被选中的任一个施工地点并与编号值集合进行判断，直至该施工地点落入编号值集合内时，获取与该施工地点对应的编号值；向与该编号值对应的所述定位模块传输控制信号；当无信号返回时，重复与编号值集合内的其他编号进行通讯，直至接收到定位模块返回的电信号，获取该施工地点的位置信息并转换为文字信息显示出来。本发明具有辅助后台监管人员监管工地、降低施工工地的管理和监督难度的效果。

Description

基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，更具体地说，它涉及基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法。
背景技术
目前BIM技术将对象的几何信息、物理信息和规则信息等进行参数化的呈现，建立虚拟的建筑工程三维模型，以完整地描述整栋建筑物实体施工中与竣工后的所有事物，使建筑模型载有详细的建筑信息，同时，工程不同阶段与不同工种间的信息实现同步。
数据以参数的形式存放在BIM模型最基础的单位——族里面，参数是彼此关联的，再建立数据表格，对数据进行结构化表示，进而能通过采用不同的加工方式对数据进行组织，获取所需的信息。
BIM模型清楚地展示了建筑模型中对象之间的相互关系，使得工程图更加清明精细，促使设计与施工的早期沟通顺畅，也大大降低了施工后期慢慢由实体浮现的认知落差，减少设计变更的损失。同时，3D模型提供施工前仿真及工料预估等，对施工的顺畅性与缩短施工时程均有极佳的帮助。BIM模型帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。
现有的BIM模型目前仅处于对工程建筑进行建模和工程数值检测等一些简单的应用上，对建筑工程的实际辅助作用相对较小。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于建筑工地数量多且分散，建筑工地内存在不同的施工地点，当后台的监管人员想要到建筑工地内实际的施工地点进行实地考察时，由于建造工作尚未完成，楼栋号等信息有待完善，后台的监管人员难以准确获取实际施工地点的具体位置信息，需边走边问才能到达实际的施工地点进行考察，走路量增加，操作不便。
发明内容
本发明的目的是提供基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其能辅助后台监管人员准确获取实际施工地点的具体位置信息，减少后台监管人员的走路量，方便对建筑工地进行监管工作，降低施工工地的管理和监督难度，提高生产效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，该方法包括如下步骤：对带有定位功能的定位模块进行顺序编号，定位模块分别位于工人的安全帽内，使位于同一建筑工地内的编号值组成集合；
基于施工地点内存在定位模块的前提下，获取被选中的任一个施工地点并与编号值集合进行判断，直至该施工地点落入编号值集合内时，获取与该施工地点对应的编号值；
向与该编号值对应的所述定位模块传输控制信号；
当无信号返回时，重复与编号值集合内的其他编号进行通讯，直至接收到定位模块返回的电信号，获取该施工地点的位置信息并转换为文字信息显示出来。
通过采用上述技术方案，当工作人员选取后台的BIM模型中任一个施工地点后，后台获取与该施工地点对应的编号值信息，以向与编号值对应的定位模块输入控制信号，使定位模块向后台返回电信号；当无信号返回时，后台重复与编号值集合内的其他编号进行通讯，直至接收到定位模块返回的电信号，后台获取该施工地点的位置信息，并将其转换为文字信息显示在后台上，进而基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法能辅助后台监管人员准确获取实际施工地点的具体位置信息，减少后台监管人员的走路量，方便对建筑工地进行监管工作，降低施工工地的管理和监督难度，提高生产效率。
优选的，将位于相同建筑工地内所有定位模块的编号值标记上同一个代号值，不同建筑工地对应的代号值不同，后台获取被选中的任一个施工地点，分别与代号值进行判断，直至该施工地点与代号值一致时，获取该代号值对应的编号值集合内任意一个编号值。
通过采用上述技术方案，将位于相同建筑工地内所有定位模块的编号值标记上同一个代号值，当工作人员在后台的BIM模型中选取任一个施工地点后，后台获取与该施工地点对应的代号值所对应的编号值集合，即施工地点无需与相同施工地点内所有定位模块编号值一一进行判断，通过判断代号值确定所在的建筑工地，再选取同一建筑工地内的任一编号值，使得后台的数据处理工作量减小，加快后台的数据处理速度，有利于工作人员更快地获取施工地点的定位信息。
优选的，当需要获取任一个建筑工地内当前时刻位于现场的工人数量时，步骤如下：
获取被选中的任一个施工地点，与编号值集合进行判断，直至该施工地点落入编号值集合内时，获取该施工地点对应的编号值所在的编号值集合内所有的编号值；
向与获得的所有编号值对应的定位模块传输控制信号；
接收定位模块返回的电信号，依次累加接收到的电信号个数，并转换为文字信息显示在后台上。
通过采用上述技术方案，当工作人员选取后台的BIM模型中任一个施工地点后，后台获取与该施工地点对应的编号值所在的编号值集合内所有的编号值，向与获得的所有编号值对应的定位模块输入控制信号，使位于同一建筑的所有定位模块均向后台返回电信号，后台依次累加接收到的电信号个数，并转换为文字信息显示在后台上，进而工作人员在后台可监管不同建筑工地内的实际人数情况，方便工作人员对施工工地的管理和监督。
优选的，安全帽内的各个所述定位模块与工人的身份信息一一对应，各个所述定位模块对应的身份信息不同，将各个所述定位模块对应的身份信息录入并存储至后台内，后台获取该定位模块对应的身份信息。
通过采用上述技术方案，后台获取存储与定位模块匹配的对应工人的身份信息，有利于帮助后台工作人员获取进入施工地点内的工人身份信息，方便工作人员对施工工地的管理和监督。
优选的，佩戴安全帽的工人进入建筑工地后，后台实时获取各个所述定位模块的位置信息并形成实时移动轨迹存储起来，供工作人员调用。
通过采用上述技术方案，后台依靠定位模块实时获取工人在建筑工地内的实时移动轨迹，调用后进行考核，方便工作人员对施工工地现场的工人工作情况进行管理与监督。
优选的，当形成的实时移动轨迹在预设的时间内均为一个点或者不再变化时，后台发出提醒音并显示与该实时移动轨迹对应的所述定位模块的身份信息。
通过采用上述技术方案，当形成的实时移动轨迹在预设的时间内均为一个点或者不再变化时，即位于建筑工地内的工作人员在预设时间内没有移动或者不在建筑工地内，后台发出提醒音并显示与该实时移动轨迹对应的工作人员的身份信息，方便工作人员迅速联系对应的工人并了解实际情况，起到辅助工作人员对建筑工地进行监管工作的作用。
优选的，当工人进入建筑工地时，对应的所述定位模块向后台发送初始信号；当工人位于建筑工地所在的范围之外时，对应的所述定位模块向后台发送离开信号。
通过采用上述技术方案，后台记录存储初始信号和离开信号，以方便根据初始信号和离开信号的差值处理获得工人进入建筑工地内的总时间，使得工作人员获取建筑工地的工人实时考勤情况，辅助工作人员对建筑工地进行监管工作的作用。
优选的，所述定位模块在工人进入建筑工地时开始工作，在工人离开建筑工地时停止工作。
通过采用上述技术方案，定位模块只在建筑工地所在的区域内工作，节约电能，同时，根据定位模块的工作状态可方便后台判断工人是否位于施工现场，起到辅助工作人员对建筑工地进行监管工作的作用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法能辅助后台监管人员准确获取实际施工地点的具体位置信息，减少后台监管人员的走路量，方便对建筑工地进行监管工作，降低施工工地的管理和监督难度，提高生产效率；
2、工作人员在后台可监管建筑工地内的实际人数情况，方便工作人员对施工工地的管理和监督；
3、工作人员能获取进入施工地点内的工人身份信息，方便工作人员对施工工地的管理和监督；
4、后台能实时获取工人在建筑工地内的实时移动轨迹，方便工作人员对施工工地现场的工人工作情况进行管理与监督；
5、位于建筑工地内的工作人员在预设时间内没有移动或者不在建筑工地内，工作人员能迅速联系对应的工人并了解实际情况，起到辅助工作人员对建筑工地进行监管工作的作用；
6、工作人员能获取建筑工地的工人实时考勤情况，辅助工作人员对建筑工地进行监管工作的作用；
7、将位于相同建筑工地内的编号值标记上同一个代号值，以使后台的数据处理工作量减小，加快后台的数据处理速度，有利于工作人员更快地获取施工地点的定位信息；
8、定位模块只在建筑工地所在的区域内工作，节约电能，同时，根据定位模块的工作状态可方便工作人员对建筑工地进行监管工作。
附图说明
图1是基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法定位施工地点的流程图；
图2是基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法统计现场人数的流程图；
图3是基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法判断工人积极性的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，该方法包括如下步骤：
进入建筑工地的工作人员均佩戴一个设有具备定位功能的定位模块的安全帽，定位模块包括联发科技MT2503芯片，其基于高度集成的超小型系统级封装，整合了蓝牙3.0、多星系GNSS系统和2G调制解调器，搭载集成内存的ARMv7微控制器，可支持GPS和北斗多重卫星定位系统，具备GNSS秒速定位功能和极低耗电精准轨迹追踪功能，使得不同施工地点的位置信息可以通过联发科技MT2503芯片进行定位、发送和传输功能。
后台对定位模块进行顺序编号，定位模块分别位于工人的安全帽内，使位于同一建筑工地内的编号值组成集合，将编号信息录入至后台的BIM模型内并存储起来；
后台基于施工地点内存在定位模块的前提下，获取被选中的任一个施工地点并与编号值集合进行判断，直至该施工地点落入编号值集合内时，获取与该施工地点对应的编号值；或者，将位于相同建筑工地内所有定位模块的编号值标记上同一个代号值，不同建筑工地对应的代号值不同，后台获取被选中的任一个施工地点，分别与代号值进行判断，直至该施工地点与代号值一致时，获取该代号值对应的编号值集合内任意一个编号值，以使后台的数据处理工作量减小，加快后台的数据处理速度，有利于工作人员更快地获取施工地点的定位信息；
后台向与该编号值对应的定位模块传输控制信号；
当无信号返回时，重复与编号值集合内的其他编号进行通讯，直至接收到定位模块返回的电信号，获取该施工地点的位置信息并转换为文字信息显示出来。
当需要获取任一个建筑工地内当前时刻位于现场的工人数量时，步骤如下：
后台获取被选中的任一个施工地点，与编号值集合进行判断，直至该施工地点落入编号值集合内时，获取该施工地点对应的编号值所在的编号值集合内所有的编号值；
后台向与获得的所有编号值对应的定位模块传输控制信号；
后台接收定位模块返回的电信号，依次累加接收到的电信号个数，并转换为文字信息显示在后台上。
各个安全帽内的各个定位模块与工人的身份信息一一对应，身份信息包括姓名、性别、联系方式、入职时间和岗位，各个定位模块对应的身份信息不同，将各个定位模块对应的身份信息录入并存储至后台内，当定位模块与后台进行通讯时，后台获取该定位模块对应的身份信息。
佩戴安全帽的工人进入建筑工地后，后台实时获取各个定位模块的位置信息并形成实时移动轨迹存储起来，供工作人员调用。
当形成的实时移动轨迹在预设的时间内均为一个点或者不再变化时，后台发出提醒音并显示与该实时移动轨迹对应的定位模块的身份信息，本实施例中预设的时间为30min。
当工人进入建筑工地时，对应的定位模块向后台发送初始信号；当工人位于建筑工地所在的范围之外时，对应的定位模块向后台发送离开信号；根据初始信号和离开信号的比较获取工人在施工工地的工作时长。
定位模块在工人进入建筑工地时开始工作，在工人离开建筑工地时停止工作，以节约定位模块的电能，同时，根据定位模块的工作状态判断工人是否在施工工地现场，方便对建筑工地进行监管工作。
本实施例的实施原理为：
进入建筑工地的工人均佩戴一个具备定位功能的定位模块的安全帽，安全帽内的各个定位模块与工人的身份信息一一对应。
后台的工作人员选取后台的BIM模型中任一个施工地点后，后台经过数据处理后，获取该施工地点内处于工作状态的所有定位模块的其中一个编号值，后台与该编号值对应的定位模块进行通讯，以获得该施工地点的位置信息并转换为文字信息显示在后台上，辅助后台监管人员准确获取实际施工地点的具体位置信息，减少后台监管人员的走路量，方便对建筑工地进行监管工作，降低施工工地的管理和监督难度，提高生产效率。
当需要获取任一个施工地点当前时刻位于现场的工人数量时，选取后台的BIM模型中任一个施工地点，后台经过数据处理后，获取该施工地点内所有处于工作状态的定位模块对应的所有编号值，后台与该编号值对应的所有定位模块进行通讯，根据返回的信号值数量，确定对应施工地点当前时刻位于现场的工人数量，并转换为文字信息显示在后台上。
定位模块在工人进入建筑工地时开始工作并向后台发送初始信号，在工人离开建筑工地时停止工作并向后台发送离开信号，后台以此记录工人在施工工地的工作时长。
同时，佩戴安全帽的工人进入建筑工地后，后台实时获取各个定位模块的位置信息并形成实时移动轨迹存储起来，供工作人员调用。
当形成的实时移动轨迹在预设的时间内均为一个点或者不再变化时，后台发出提醒音并显示与该实时移动轨迹对应的定位模块的身份信息，以方便监管人员调查了解实际的情况。
进而基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法能提供不同施工地点的实时定位信息、监管不同施工地点内的实际人数情况、考勤情况、是否有在工作和工人身份信息，以辅助后台的工作人员对建筑工地进行监管工作，降低施工工地的管理和监督难度，提高生产效率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
对带有定位功能的定位模块进行顺序编号，定位模块分别位于工人的安全帽内，使位于同一建筑工地内的编号值组成集合；
基于施工地点内存在定位模块的前提下，获取被选中的任一个施工地点并与编号值集合进行判断，直至该施工地点落入编号值集合内时，获取与该施工地点对应的编号值；
向与该编号值对应的所述定位模块传输控制信号；
当无信号返回时，重复与编号值集合内的其他编号进行通讯，直至接收到定位模块返回的电信号，获取该施工地点的位置信息并转换为文字信息显示出来。
2.根据权利要求1所述的基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其特征是：将位于相同建筑工地内所有定位模块的编号值标记上同一个代号值，不同建筑工地对应的代号值不同，后台获取被选中的任一个施工地点，分别与代号值进行判断，直至该施工地点与代号值一致时，获取该代号值对应的编号值集合内任意一个编号值。
3.根据权利要求1所述的基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其特征是：当需要获取任一个建筑工地内当前时刻位于现场的工人数量时，步骤如下：
获取被选中的任一个施工地点，与编号值集合进行判断，直至该施工地点落入编号值集合内时，获取该施工地点对应的编号值所在的编号值集合内所有的编号值；
向与获得的所有编号值对应的定位模块传输控制信号；
接收定位模块返回的电信号，依次累加接收到的电信号个数，并转换为文字信息显示在后台上。
4.根据权利要求1所述的基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其特征是：安全帽内的各个所述定位模块与工人的身份信息一一对应，各个所述定位模块对应的身份信息不同，后台获取该定位模块对应的身份信息。
5.根据权利要求1所述的基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其特征是：佩戴安全帽的工人进入建筑工地后，后台实时获取各个所述定位模块的位置信息并形成实时移动轨迹存储起来，供工作人员调用。
6.根据权利要求5所述的基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其特征是：当形成的实时移动轨迹在预设的时间内均为一个点或者不再变化时，后台发出提醒音并显示与该实时移动轨迹对应的所述定位模块的身份信息。
7.根据权利要求1所述的基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其特征是：当工人进入建筑工地时，对应的所述定位模块向后台发送初始信号；当工人位于建筑工地所在的范围之外时，对应的所述定位模块向后台发送离开信号。
8.根据权利要求1所述的基于BIM模型的建筑工地的实时定位方法，其特征是：所述定位模块在工人进入建筑工地时开始工作，在工人离开建筑工地时停止工作。
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