CN111814240B - 一种基于bim技术的公路工程农民工管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，包括硬件和模块，所述硬件包括二代身份证阅读器、人脸识别装置、高清抓拍摄像机、语音智能识别、语音控制装置、安全帽和VR设备；所述模块包括如下模块：a、BIM模型集成模块；b、人员档案管理模块；c、教育培训模块；d、考勤管理模块；e、工作量统计分析模块；f、工资支付模块。本发明通过以BIM技术为基础，实现了公路工程全线农民工施工过程与全线BIM模型的精确匹配和关联，为公路工程项目建设节省了人力、物力、时间等方面的成本，社会和经济效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及公路工程施工管理信息化技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的公路工程农民工管理系统。
背景技术
近些年，随着交通公路建设持续快速发展，大量农村剩余劳动力参与到交通公路工程的建设中来，农民工为公路建设提供了人力资源保障，为国家经济做出了积极贡献。但由于农民工流动性大，人员复杂，文化程度不高，因此，农民工管理成了一项难度较大的工作。目前已有的农民工管理手段和工具存在技术手段低、管理模式混乱、作业安全隐患多、管理效率低，信息化程度低、培训学习成本高等问题。
现有农民工管理与BIM(BuildingInformation Modeling，即建筑信息化模型)技术集成应用的技术有公开号为CN106485405A的中国专利申请，该申请实现了用BIM模型进行施工模拟，实现农民工的筛选工作，但其关注点仅是利用BIM技术的施工模拟来确定农民工是否符合项目要求，BIM模型的应用层次较浅，未考虑利用BIM技术进行档案管理，教育培训，安全管理，工程量统计，以及工资支付等，因此现有的管理系统满足不了对农民工的有效管理的要求。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，可有效解决现有管理系统满足不了对农民工的有效管理的要求的问题。
为实现上述目的，本发明解决的技术方案是，一种基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，包括硬件和模块，所述硬件包括二代身份证阅读器、人脸识别装置、高清抓拍摄像机、语音智能识别、语音控制装置、安全帽和VR设备；所述模块包括如下模块：
a、BIM模型集成模块：所述BIM模型以具体公路工程项目分部分项划分为基准进行模型拆分，通过BIM模型编码与分部分项编码使BIM模型与分部分项划分一一对应，并赋予相应BIM模型单元准确的属性信息，包括精确的几何信息、详细的材料信息、丰富的施工工艺参考信息和施工质检信息内容；BIM模型集成模块与人员档案管理模块、教育培训模块、考勤管理模块、工作量统计分析模块的有机结合，构成应用软件；
b、人员档案管理模块：所述人员档案管理模块在农民工进入各标段施工现场时在系统中主动建立人员电子档案；
c、教育培训模块：所述教育培训模块的教育培训内容包括施工工艺、施工技术培训、安全教育培训和培训结果，上述内容以三维BIM模型为基础，以视频、图片、实体模型、虚拟现实（VR/MR）、3D打印成品进行展示，教育培训内容由其关联的BIM模型根据农民工的分组与教育培训内容的对应关系进行自动匹配和推送，与BIM模型部位单元建立多对多的关联关系；
d、考勤管理模块：包括签到、请假、旷工、工作时长统计和现场工作视频查看，并与BIM模型集成模块关联；
e、工作量统计分析模块：所述的工作量统计分析模块是将农民工的工作量和进度进行实时统计，所有工程量和进度信息均与BIM模型关联，并在BIM模型中展示，班组负责人通过手机APP选择具体分部分项工程，记录农民工的工作量并与BIM模型挂接，由农民工进行签字与人脸拍照确认，系统自动对农民工确认后的工作数据进行统计，BIM模型上显示相应的工作量数据，并对其完成情况进行着色区分；
f、工资支付模块：所述的工资支付模块是根据工作量统计分析模块统计出的农民工工作量、完成质量检验评定结果和工种的信息进行据实结算；工资领取后，在系统中留下确认收到工资的凭证。
本发明通过以BIM技术为基础，实现了公路工程全线农民工施工过程与全线BIM模型的精确匹配和关联，为公路工程项目建设节省了人力、物力、时间等方面的成本，社会和经济效益显著。
附图说明
图1是基于BIM技术的公路工程农民工管理系统结构图。
图2是本发明的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。
结合附图给出，本发明一种基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，硬件设备包括：
二代身份证阅读器、人脸识别装置、高清抓拍摄像机、语音智能识别装置、语音控制装置、安全帽及VR设备（虚拟现实穿戴设备）等；
所述的二代身份证阅读器可读取的农民工的身份证信息；
所述的人脸识别装置进行农民工面部识别；
所述的高清抓拍摄像机进行图像采集；个人资料和图像信息，以实现农民工身份信息的采集；
所述的语音智能识别装置实现农民工通过语音进行施工数据录入，平台数据搜索等；
所述语音控制装置通过捕捉用户语言中的关键信息，完成农民工管理系统各模块功能的调用和操作；
所述安全帽包括设置在安全帽上的高清摄像机，扬声器、GPS或北斗定位模块和数据传输模块，并且具备脱帽报警功能，设置有RFID芯片，每个RFID芯片具有各个农民工的唯一身份识别数据，农民工身份信息与安全帽标识码绑定，安全帽的位置即是人员位置，安全帽的位置信息通过定位系统在BIM三维模型中实时展示，实现人员跟踪定位；
所述的VR设备是基于BIM模型的虚拟现实展示设备，进行项目全线全专业BIM三维模型展示、安全教育虚拟体验、各专业复杂节点及复杂工序的三维施工流程的展示等内容；
本系统各模块中的所有操作均支持语音播报和语音控制，且根据需要集成全国各地方言语音识别包，用户可根据自身情况自助选择。
模块包括：
1）BIM模型集成模块：所述BIM模型以具体公路工程项目分部分项划分为基准进行模型拆分，通过BIM模型编码与分部分项编码使BIM模型与分部分项划分一一对应，并赋予相应BIM模型单元准确的属性信息，包括但不限于精确的几何信息、详细的材料信息、丰富的施工工艺参考信息和施工质检信息等内容；BIM模型集成模块与人员档案管理模块、教育培训模块、考勤管理模块、工作量统计分析模块的有机结合，形成特定的应用软件。
2）人员档案管理模块：所述人员档案管理模块在农民工在进入各标段施工现场时在系统中主动建立人员电子档案，人员电子档案录入使用语音智能识别装置、语音控制装置、二代身份证阅读器、高清抓拍摄像机与人脸识别装置等方式进行信息快速录入，根据项目实际情况和需要，管理员将人员从事的工作类型和内容进行划分，系统将人员信息与BIM模型的分部分项一一对应，人员电子档案通过身份证号与本标段BIM模型的分部分项构件编码建立关联，实现通过点选BIM模型构件可查看参与该构件施工的农民工人员及相关信息，也可以通过点选人员信息列表定位到该人员所在BIM模型中的位置；初次建立人员电子档案时，信息录入通过excel表格导入、农民工自行扫码录入或与劳务公司平台对接等方式；
农民工电子档案建立之前通过二代身份证阅读器和人脸识别装置进行身份证真伪和人证合一核验，同时按照《全国建筑工人管理服务信息平台数据标准》创建数据结构。人员电子档案内容包含但不限于姓名、身份证号、银行帐号、联系方式、健康情况、岗位类型、工种信息、技能水平等参考信息；
特殊工种需强制要求上传资格证书，并与安全教育培训系统对接，实时调取个人证书信息，工种包含但不限于钢筋工、混凝土工、机械修理工、特种作业工（水电工、电焊工、架子工、塔吊架桥机等机械操作工）等。
3）教育培训模块：包含自主在线学习、查询学习记录和进度、培训档案、手机人脸识别现场签到和培训分级管理等子功能模块。教育培训模块的教育培训内容包括但不限于施工工艺和施工技术培训、安全教育培训、培训结果等内容，上述内容以三维BIM模型为基础，以视频、图片、实体模型、虚拟现实（VR/MR）、3D打印成品等手段进行展示；教育培训硬件设备包括但不限于通过智能手机终端、电脑端、虚拟现实穿戴设备体验等方式进行；
所述的培训内容由其关联的BIM模型根据农民工的分组与教育培训内容的对应关系进行自动匹配和推送；所述的培训内容与BIM模型部位单元建立多对多的关联关系，比如，立柱的BIM模型单元与立柱相关的混凝土浇筑注意事项、钢筋绑扎施工要点等内容的视频、图片建立关联关系；
所述的安全教育培训包括但不限于安全技术交底、安全教育风险体验等。所述的安全教育风险体验通过视频宣传，实物危险源识别、VR/MR三维风险体验等方式进行。所述的安全技术交底是以BIM模型三维空间展示和施工人员视角演示各项安全注意事项；
所述的培训结果均会自动回写至个人电子档案，培训合格方可上岗，若培训不合格则无法进入施工现场，直至培训合格，若强制进入则也会在BIM模型中以红色闪烁标记农民工位置，并自动通知对应班组长执行强制劝离。
4）考勤管理模块：考勤管理包括签到、请假、旷工、工作时长统计、现场工作视频查看等功能；考勤功能是通过安全帽的定位系统结合BIM模型数据系统进行数据分析，系统通过农民工佩戴的安全帽进行GPS定位，在系统中GIS+BIM模型的地理信息系统中显示位置，实现无感电子围栏，系统将每个农民工每个上工时间段和工作量信息自动反馈至相应BIM模型单元；管理人员可在全线BIM模型中关联的高清摄像头，实时查看在岗农民工的工作状态。农民工每天下班考勤完成后，通过手机APP检查自己的工作时间、BIM模型部位和工种类型是否属实，确认完成后，上传至系统服务器；
项目管理人员可以随时对农民工进行评价，并将评价数据关联至BIM模型，被差评的农民工在进入现场时在考勤设备显示屏将有提示，三次差评将被加入到公司黑名单中，以后不能再被录入本公司。
5）工作量统计分析模块：所述的工作量统计分析模块是将农民工的工作量和进度进行实时统计，所有工程量和进度信息均与BIM模型关联，并在BIM模型中展示，班组负责人每天通过手机APP选择具体分部分项工程，记录农民工的工作量并与BIM模型挂接，由农民工进行签字与人脸拍照确认，系统每天自动对农民工确认后的工作数据进行统计，BIM模型上显示相应的工作量数据，并对其完成情况进行着色区分；
本系统在BIM模型中关联的分时段考勤汇总数据，包含但不限于：开始时间、结束时间、工种信息、工种级别、设计工程量、实际工程量、质量检验评定结果等信息；
农民工的工作量和质量检验评定结果通过BIM模型动态增长和不同着色进行区分，其状态设定如下：模型单元全部填充灰色，表示未开工；模型根据施工进度按百分比显示填充橙色，表示已开工进行中；模型单元全部填充蓝色，表示已完工未进行质量检验；模型单元全部填充绿色，表示已完工质量检验合格；模型单元全部填充红色，表示已完工质量检验不合格；
上述信息保存至云服务器，系统根据农民工所留联系方式或手机APP进行及时推送，方便农民工对自己的工作情况与工作量及时了解，农民工可以随时查询自己的工作信息，班组长、项目经理和业主均可随时调取下辖的所有农民工的工作与计量结算等信息，若对工作量有疑问，在工作量统计分析模块重新查看确认。
6）工资支付模块：所述的工资支付模块是根据工作量统计分析模块统计出的农民工工作量、完成质量检验评定结果和工种等信息进行据实结算，农民工工资支付情况在BIM模型中按不同颜色进行展示，农民工可以选择银行卡支付，现金支付，线上扫一扫等多种支付形式进行工资领取，无论何种支付方式，领取工资后，均在系统中留下确认收到工资的凭证；
系统根据农民工工作量、结算和支付等信息进行财务管理，生成农民工工资台帐，包括劳务成本、应付工资和已付工资等；对未支付、未签收等风险情况进行统计并及时向业主单位和主管部门进行通报告警，以保障农民工工资支付制度的有效落实；
本系统数据标准符合《全国建筑工人管理服务信息平台数据标准》要求，无缝对接各地政府平台，实时上传更新企业用工数据，根据不同地区监管要求，可同时对接多个监管平台。企业数据和主管部门数据实现互通，便于落实农民工工资发放。
需要说明的是，上述仅用于解释本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出更动或者修饰为等同变化的等效实施例，均落在本发明的保护范围内。
本发明以BIM技术为基础，结合计算机及通信技术，实现了公路工程全线农民工施工过程与全线BIM模型的精确匹配和关联，为农民档案管理、教育培训、考勤管理、工作量统计、工资支付等提供了精确的有力支持，为公路工程项目建设节省了人力、物力、时间等方面的成本，保证项目管理的安全性、可靠性和经济性，提高工作效率，减少传统工序报验过程中数据庞杂、统计分析易出错等问题，实现了管理人员与农民工之间的无纸化交流，从而实现了公路建设管理的数字化、可视化和智能化，对促进智慧交通运输业发展和推动科技、经济、社会进步具有一定的积极作用，社会和经济效益显著。
Claims (9)
1.一种基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，包括硬件和模块，所述硬件包括二代身份证阅读器、人脸识别装置、高清抓拍摄像机、语音智能识别、语音控制装置、安全帽和VR设备；所述模块包括如下模块：
a、BIM模型集成模块：所述BIM模型以具体公路工程项目分部分项划分为基准进行模型拆分，通过BIM模型编码与分部分项编码使BIM模型与分部分项划分一一对应，并赋予相应BIM模型单元准确的属性信息，包括精确的几何信息、详细的材料信息、丰富的施工工艺参考信息和施工质检信息内容；BIM模型集成模块与人员档案管理模块、教育培训模块、考勤管理模块、工作量统计分析模块的有机结合，构成应用软件；
b、人员档案管理模块：所述人员档案管理模块在农民工进入各标段施工现场时在系统中主动建立人员电子档案；
所述人员电子档案录入使用语音智能识别装置、语音控制装置、二代身份证阅读器、高清抓拍摄像机与人脸识别装置进行信息快速录入，语音智能识别装置使农民工通过语音进行施工数据录入，平台数据搜索，语音控制装置通过捕捉用户语言中的关键信息，完成农民工管理系统各模块功能的调用和操作，二代身份证阅读器读取的农民工的身份证信息；高清抓拍摄像机进行图像采集、个人资料和图像信息，对农民工身份信息采集，人脸识别装置对农民工进行面部识别，管理员将人员从事的工作类型和内容进行划分，系统将人员信息与BIM模型的分部分项一一对应，人员电子档案通过身份证号与本标段BIM模型的分部分项构件编码建立关联，实现通过点选BIM模型构件可查看参与该构件施工的农民工人员及相关信息，或通过点选人员信息列表定位到该人员所在BIM模型中的位置；
c、教育培训模块：所述教育培训模块的教育培训内容包括施工工艺、施工技术培训、安全教育培训和培训结果，上述内容以三维BIM模型为基础，以视频、图片、实体模型、虚拟现实、3D打印成品进行展示，教育培训内容由其关联的BIM模型根据农民工的分组与教育培训内容的对应关系进行自动匹配和推送，与BIM模型部位单元建立多对多的关联关系；
所述的教育培训通过智能手机终端、电脑端和虚拟现实穿戴设备体验进行；
所述的安全教育培训包括安全技术交底和安全教育风险体验，安全教育风险体验通过视频宣传，实物危险源识别、虚拟现实三维风险体验方式进行，安全技术交底是以BIM模型三维空间展示和施工人员视角演示各项安全注意事项；
所述的培训结果均会自动回写至个人电子档案，培训合格方可上岗，若培训不合格则无法进入施工现场，若强制进入则也会在BIM模型中以红色闪烁标记农民工位置，并自动通知对应班组长执行强制劝离；
d、考勤管理模块：包括签到、请假、旷工、工作时长统计和现场工作视频查看，并与BIM模型集成模块关联；
所述的考勤功能是通过安全帽的定位系统结合BIM模型数据系统进行数据分析，系统通过农民工佩戴的安全帽进行GPS定位，在系统中GIS+BIM模型的地理信息系统中显示位置，实现无感电子围栏，系统将每个农民工每个上工时间段和工作量信息自动反馈至相应BIM模型单元；管理人员在全线BIM模型中关联的高清摄像头，实时查看在岗农民工的工作状态，农民工每天下班考勤完成后，通过手机APP检查自己的工作时间、BIM模型部位和工种类型是否属实，确认完成后，上传至系统服务器；
所述的安全帽包括设置在安全帽上的高清摄像机，扬声器、GPS或北斗定位模块和数据传输模块，并且具备脱帽报警功能，安全帽内设置有RFID芯片，每个RFID芯片具有各个农民工的唯一身份识别数据，农民工身份信息与安全帽标识码绑定，安全帽的位置即是人员位置，安全帽的位置信息通过定位系统在BIM三维模型中实时展示，实现人员跟踪定位；
e、工作量统计分析模块：所述的工作量统计分析模块是将农民工的工作量和进度进行实时统计，所有工程量和进度信息均与BIM模型关联，并在BIM模型中展示，班组负责人每天通过手机APP选择具体分部分项工程，记录农民工的工作量并与BIM模型挂接，由农民工进行签字与人脸拍照确认，系统每天自动对农民工确认后的工作数据进行统计，BIM模型上显示相应的工作量数据，并对其完成情况进行着色区分；
f、工资支付模块：所述的工资支付模块是根据工作量统计分析模块统计出的农民工工作量、完成质量检验评定结果和工种的信息进行据实结算；农民工工资支付情况在BIM模型中按不同颜色进行展示，农民工领取工资支持多种支付形式，工资领取后，在系统中留下确认收到工资的凭证。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，所述的BIM模型集成模块、人员档案管理模块、教育培训模块、考勤管理模块、工作量统计分析模块和工资支付模块中的操作均支持语音播报和语音控制。
3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，所述的人员档案管理模块中，农民工电子档案建立之前通过二代身份证阅读器和人脸识别装置进行身份证真伪和人证合一核验，同时按照《全国建筑工人管理服务信息平台数据标准》创建数据库结构。
4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，所述的人员档案管理模块中的人员电子档案数据结构包含姓名、身份证号、银行帐号、联系方式、健康情况、岗位类型、工种信息、技能水平，初次建立人员电子档案时，信息录入通过excel表格导入、农民工自行扫码录入或与劳务公司平台对接。
5.根据权利要求1所述的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，所述的教育培训模块中，安全教育培训包括自主在线学习、查询学习记录和进度、培训档案、手机人脸识别现场签到及培训分级管理。
6.根据权利要求1所述的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，所述的考勤管理模块中，项目管理人员随时对农民工进行评价，并将评价数据关联至BIM模型，被差评的农民工在进入现场时，在考勤设备显示屏上有提示，三次差评后，加入到公司黑名单，以后不再被录入此公司。
7.根据权利要求1所述的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，所述的工作量统计分析模块中，在BIM模型中关联的分时段考勤汇总数据包括开始时间、结束时间、工种信息、工种级别、设计工程量、实际工程量及质量检验评定结果，上述信息保存至云服务器，系统根据农民工所留联系方式或手机APP进行及时推送，农民工可以随时查询自己的工作信息，班组长、项目经理和业主均可随时调取下辖的所有农民工的工作与计量结算信息。
8.根据权利要求1所述的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，所述的工作量统计分析模块中，农民工的工作量和质量检验评定结果通过BIM模型动态增长和不同着色进行区分，模型单元全部填充灰色，表示未开工；模型根据施工进度按百分比显示填充橙色，表示已开工进行中；模型单元全部填充蓝色，表示已完工未进行质量检验；模型单元全部填充绿色，表示已完工质量检验合格；模型单元全部填充红色，表示已完工质量检验不合格。
9.根据权利要求1所述的基于BIM技术的公路工程农民工管理系统，其特征在于，所述的教育培训模块中，虚拟现实穿戴设备是基于BIM模型的虚拟现实展示设备，进行项目全线全专业BIM三维模型展示、安全教育虚拟体验、各专业复杂节点及复杂工序的三维施工流程的展示。
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