CN113034311A - 一种基于bim的建筑施工监管系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM的建筑施工监管系统，包括BIM综合控制中心（1）、施工人员模块（2）、项目执行监管模块（3）和安全报警模块（4）；所述BIM综合控制中心（1）、施工人员模块（2）、项目执行监管模块（3）和安全报警模块（4）之间通过通信网络进行数据通信连接；所述BIM综合控制中心（1）包括运算控制模块（5）、输入模块（6）、综合监视显示模块（7）和数据存储模块（8）；所述运算控制模块（5）分别和所述输入模块（6）、综合监视显示模块（7）和数据存储模块（8）之间进行数据连接。本发明通过提前对建筑模型进行数据和建筑要求的计算机化描述，从而实现计算机处理，同时，通过可视化的描述和物联网化的描述，实现计算机的可视化管理，从而改变传统的不够可视化的管理方式，提供立体的建筑管理方式。
Description
技术领域
本发明涉及工程管理技术领域，具体为一种基于BIM的建筑施工监管系统及方法。
背景技术
建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、 可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。
从BIM设计过程的资源、行为、交付三个基本维度，给出设计企业的实施标准的具体方法和实践内容。BIM(建筑信息模型)不是简单的将数字信息进行集成，而是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。目前，在减振工程管理领域已经有了相应的而应用；如，
专利CN112116228A公开一种基于BIM的工程项目动态安全监管系统，包括：管理平台及安全终端设备，所述管理平台包括：定位模块，通信输出模块；所述安全终端设备包括：通信接收模块，身份识别模块，中央处理模块；所述管理平台还包括：存储模块；监控模块。本发明中，比现有技术更精确的施工人员定位，基于此技术可达到的更高的施工监管标准；设置了多种监管方式，管理人员与现场施工人员的沟通信息更为丰富；通过加入对安全终端设备佩戴者的风险评估和实时危险警报的模块使的现场施工人员的安全更有保障；结合了BIM模型的优势，将建筑的三维信息结合运用于施工监管，使监管的效果更为优秀。
专利CN107993057A公开了一种基于BIM的建筑施工监管方法，本发明公开了建筑施工监管技术领域的一种基于BIM的建筑施工监管方法，该基于BIM的建筑施工的监管方法包括如下步骤：S1：建立BIM模型：通过计算机进行虚拟施工场地布置，添加建筑物模型，输入建筑材料信息；S2：生成检查点；S3：标注问题位置；S4：修复问题位置；S5：验收；S6：汇总验收状况：将各个位置的验收情况进行汇总，存入服务器，该发明提出的一种基于BIM的建筑施工监管方法，将BIM应用于建筑施工监管方法中，提高了信息的完备性，使得信息管理具有高效性，提高了施工效率，解决了传统的现场人工监管的资料繁多，寻找不易，效率低下的问题，防止了监管人员的舞弊行为，提高了施工质量，成本低廉。
专利CN11651412A公开一种基于BIM 的基础设施建筑监理方法本申请提供本申请提供基于BIM技术的建筑工程监理平台及其平台搭建方法，用于整合建筑施工文件材料并以可视化方式呈现从而便于监理工作，包括资料数据存储库和可视化模型，所述资料数据存储库中包括作为依据参考的标准规范文件和工程过程文件；所述可视化模型包括模型本体和多个链接块，所述模型本体包括多个实体块，所述实体块上根据实际结构位置设置多个标记点，所述链接块设置在标记点处；存储在资料数据存储库中的工程过程文件与对应的链接块进行链接；所述平台还包括人机交互界面，所述可视化模型和资料数据存储库均与人机交互页面进行数据交换并由使用者在人机交互界面上进行操作，激活可视化模型中的链接块查看对应的工程过程文件。
如专利CN 111401789A公开了一种本发明涉及建筑施工监管技术领域，公开了一种基于BIM的建筑施工智能监管系统，包括以下结构：模型工作站：通过数字信息仿真模拟建筑物的真实信息，利用计算机进行虚拟场景施工现场布置，并根据建筑物的真实信息建立虚拟建筑物模型，根据得到的虚拟建筑物模型信息来确定即将生成的工程量清单。本发明通过施工人员查询模块和在线人员查询模块可以对当前缺值和在线人员进行及时查找，并由人员调度模块将当前在线人员及时补充至缺值人员位置上，从而保障了施工的正常进行，同时利用施工信息比对模块还可以对当前施工状态和计划施工状态进行比对，以此来判断出当前施工进度是否达到预期值，防止延误工期。
专利CN109214040A本发明公开了一种基于BIM的装配式实时监控系统和方法，所述系统包括若干个传感器，仓储模块、现场管理模块、BIM模块、现场监控模块、构件管理模块和VR模块。本发明可以通过现场管理模块获取传感器得到建筑构件的安装状态，BIM模块会将建筑构件的安装状态更新到BIM模型中；仓储模块可以记录建筑构件的入库和出库信息，BIM模块可以根据仓储模块的库存信息向构件管理模块发送下单请求；现场监控模块能够对现场施工进度和成本进行监控，用户可以通过VR模型浏览施工现场，本发明能够对整个建筑项目实施全程监控，使得投资方、住户和第三方监管这能够利用该系统对建筑项目进行全面的把控。本发明可以广泛应用于建筑信息建模领域。
可见，目前，对在建筑施工工程管理方面，存在具备以下缺陷；
1.现有技术中，仅对建筑信息的本身管理，即建筑的各种尺寸、材料等进行监控和监管，并未对施工人员材料的安装等特殊操作步骤进行有效的监控，这不利于对建筑的最终质量进行把握，事实上，建筑的质量还包括安装过程和工艺，这会导致质量的优劣；
2.现有技术中，对建筑人员进入施工场所，未进行有效的人员进出管理，也未对施工人员进行合理的监控，比如不同的工种人员在不同的情况下，是不能进入相应的区域的；
3.现有技术中，部分工地虽然存在电子化的管理，如采用打卡的方式进行签到和签退，但是容易出现冒名打卡的情况，或者利用别人的卡仅打卡；其次；其次，也存在部分利用摄像头等进行识别的情况，但是只设于大门门禁处，不适合设置所有地方，如各层的相应施工场所；
4.现有技术中，工程的进度和施工计划只是监理人员和项目管理经理进行管理，但是主要是人工管理，对工程没有可靠的统筹管理策略和施工顺序调配。
面对上述技术问题，人们希望提供一种能够智能化、快速化的工程管理方式，通知物联网化的技术，实现智能监督，合理监督人员的运动轨迹，和提供更加安全的监视方式，从而形成更加快速和安全的监督方式的技术方案。但到目前为止，现有技术中并无有效办法解决上述技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于BIM的建筑施工监管系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于BIM的建筑施工监管系统，包括BIM综合控制中心、施工人员模块、项目执行监管模块和安全报警模块；所述BIM综合控制中心、施工人员模块、项目执行监管模块和安全报警模块之间通过通信网络进行数据通信连接；
其中：所述BIM综合控制中心包括运算控制模块、输入模块、综合监视显示模块和数据存储模块；所述运算控制模块分别和所述输入模块、综合监视显示模块和数据存储模块之间进行数据连接；所述综合监视显示模块包括三维显示部分和二维显示部分，当输入建筑模型时，所述综合监视显示模块自动生成3D显示模型，同时能显示二维图像，包括XY方向、XZ方向和YZ方向的投影图像；
所述综合监视显示模块为触屏操纵模块，通过所述输入模块进行人工标注可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域，其中，所述可通行区域为人员可以自由进入施工或检查的区域，不可通行区域为人员不可以进入施工或检查的区域；特别关注区域为特定人员可以进入但是提醒进入人员需要注意的区域；其中，可通行区域以红色填充，不可通行区域以红色填充，特别关注区域用黄色填充；并在所述综合监控显示模块中标识可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域；
所述施工人员模块包括RFID标签和安全帽，所述RFID标签安装于所述安全帽上，所有进场施工及管理的人员都需佩戴所述安全帽，所述RFID标签上记录有使用人员的身份信息；
所述项目执行监管模块包括门禁识别模块和专门人员设定模块，当戴有所述安全帽的施工人员进入施工场地时，所述门禁识别模块读取所述RFID标签的施工人员信息；当该RIFD标签通过所述门禁识别模块被认证时并允许进入时，门禁打开让该施工人员进入，并发送给所述输入模块，而当该RFID标签未被所述门禁识别模块认证进入时，则不允许进入，并通过所述安全报警模块发出报警声；当施工人员从施工地离开时，所述门禁识别模块再次读取RFID标签，并发送给所述输入模块，在人员进入或离开时，所述输入模块将所述人员信息和读取的所述RFID标签信息输入至所述数据存储模块，从而进行自动签到和签退；所述专门人员设定模块用于输入临时特殊进入人员和工作时段；
所述BIM综合控制中心还包括建筑模型描述模块，所述建筑模型描述模块用于完成房屋设计模型、电气设备安装模型、管道设计模型，通过所述输入模块读取所述建筑模型描述模块内存储的建筑模块描述信息，并输入至所述BIM综合控制中心的所述运算控制模块；所述运算控制模块对输入的各类信息进行分析和处理，并发送给所述数据库存储模块进行存储，同时发送给所述综合监视显示模块进行显示；
所述项目执行监管模块还包括在各层建筑场地设置RFID标签读取模块和警报模块，管理人员通过所述项目执行监管模块的所述专门人员设定模块设定相应人员许可进入的相应层的所述通行区域和特别关注通行区域和工作时段，发送至所述门禁识别模块，并存储至所述数据存储模块；当所述RFID标签读取模块读取安全帽上的RFID标签(9)后，并发送至所述项目执行监管模块进行核实，当所述项目执行监管模块通过查询提示该RFID标签对应的施工人员不能进入该区域时，通过所述警报模块进行报警；当所述人员离开该通行区域时，所述RFID标签读取模块再次读取所述RFID标签，从而形成相应人员的进入和离开该通行区域的时间，并发送至所述运行数据存储模块进行存储；当施工人员强行闯入未被运行的区域且通过所述警报模块后仍然未离开相应区域时，通过所述安全报警模块发出报警；
所述综合监视显示模块能够将进入施工地的人员和建筑的3D和2D的方式显示，从而以虚拟的形式显示人员在各层建筑的场景；
所述输入模块输入当前的工作计划、工作环境要求，所述运算控制模块获取当天气温、天气参数，并集合工作计划和工作环境要求，通过运算得出当天能够进行的工作区域和工作任务，并结合可通行区域、不可通行区域，特别关注通行区域，最终得到可以相应的施工工种可以进入区域，发送给所述综合监视显示模块进行显示，同时发送给所述门禁识别模块和RFID标签读取模块以便允许许可进入的施工工种进入相应区域进行工作。
优选的，所述运算控制模块还获取实时气温、实时天气参数，在获得的实时气温或者实时天气参数并不符合当前正在进行的施工工作时，布置在相应层的建筑场地设置的警报模块发出警报，并通过语音提醒暂停继续完成该项施工；并在实时气温、实时天气参数符合施工要求时，再次通过所述运算控制模块进行报警，以便提醒及时施工。
优选的，所述安全帽上设置有不同的颜色，通过对不同的进行现场施工的工种采用不同颜色的安全帽代表代替，从而可以通过观察所述安全帽的不同颜色直接了解进场施工的工种，并在观察到所述安全帽的颜色不符合当时施工的工作时，通过所述安全报警中心进行报警。
优选的，所述运算控制模块对输入的工作调整根据工程进度和工作进度的必须顺序进行校核，如果校核通过，则允许该工作调整，否则通过所述综合监视显示模块，显示出现不能实现工作调整的原因。
优选的，所述门禁识别模块还包括摄像头模块和所述门禁RFID标签识别模块，当有人员站在门禁识别模块时，所述摄像头模块获取所述人员的头像，并发送给所述运算控制模块进行身份识别，同时，通过所述门禁RFID标签识别模块获取其安全帽上的RFID标签信息并发送给所述运算控制模块，当通过所述运算控制模块进行运算发现所述安全帽上的RFID标签和所述头像不对应时，通过所述安全报警模块发出报警信号，而在未识别到所述RFID标签时，所述安全报警模块进行报警，并提示配戴安全帽。
优选的，在通过输入模块工作计划和工作要求后，以及所述建筑模型描述模块输入建筑描述信息后，所述运算控制模块对工作计划、工作要求进行统筹计算分析，得出工作进度和工作顺序日程建议，并发送给所述数据存储模块进行存储，同时发送给所述项目监管模块用于监督执行，以便最大限度节省时间和提高工作进度。
优选的，所述项目监管模块读取当前的工程施工进度，并发送给所述运算控制模块进行计算得到当前的工作进度，并对比计划工作进度，当所述工作进度落后计划工作进度时，所述运算控制模块提供调整工作人员的建议，保证工作进度，合理调整工作。
优选的，所述项目监管模块读取当前的工程施工进度，并发送给所述运算控制模块进行计算当前的工作进度，并对比计划工作进度，为工程施工项目的下一步工作提供工作前的提醒和工程施工建议，用于工程合理安排工作和进场施工的人员。
另外一方面，本申请还提供一种基于BIM的建筑施工监管方法，包基于BIM的建筑施工监管系统，具体建筑施工监管方法如下；
步骤S1，通过所述BIM综合控制中心的所述建筑模型描述模块完成房屋设计模型、电气设备安装模型和管道设计模型的完成计算机能够读取和运算的描述方式描述，并通过所述输入模块读取所述建筑模型描述模块内存储的建筑模块描述信息，并输入至所述BIM综合控制中心的所述运算控制模块；
步骤S2，所述运算控制模块对输入的各类信息进行分析和处理，并发送给所述数据库存储模块进行存储，同时发送给所述综合监视显示模块进行显示；
步骤S3，通过所述输入模块进行人工标注可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域，其中，所述可通行区域为人员可以自由进入施工或检查的区域，不可通行区域为人员不可以进入施工或检查的区域；特别关注区域为特定人员可以进入但是提醒进入人员需要注意的区域；其中，可通行区域以红色填充，不可通行区域以红色填充，特别关注区域用黄色填充；
步骤S4，所述运算控制模块获取当天气温、天气参数，并集合工作计划和工作环境要求，通过运算得出当天能够进行的工作区域和工作任务，并结合可通行区域、不可通行区域，特别关注通行区域，最终得到可以相应的施工工种可以进入区域，发送给所述综合监视显示模块进行显示，同时发送给所述门禁识别模块和RFID标签读取模块以便允许许可进入的施工工种进入相应区域进行工作;
步骤S5，所述专门人员设定模块用于输入临时特殊进入人员和工作时段；管理人员通过所述项目执行监管模块的所述专门人员设定模块设定相应人员许可进入的相应层的所述通行区域和特别关注通行区域和工作时段，发送至所述门禁识别模块，并存储至所述数据存储模块；
步骤S6，当戴有所述安全帽的施工人员进入施工场地时，所述门禁识别模块读取所述RFID标签的施工人员信息；当该RIFD标签通过所述门禁识别模块被认证时并允许进入时，门禁打开让该施工人员进入，并发送给所述输入模块，而当该RFID标签未被所述门禁识别模块认证进入时，则不允许进入，并通过所述安全报警模块发出报警声；当施工人员从施工地离开时，所述门禁识别模块再次读取RFID标签，并发送给所述输入模块，在人员进入或离开时，所述输入模块将所述人员信息和读取的所述RFID标签信息输入至所述数据存储模块，从而进行自动签到和签退；
步骤S7，当所述项目执行监管模块通过查询提示该RFID标签对应的施工人员不能进入该区域时，通过所述警报模块进行报警；当所述人员离开该通行区域时，所述RFID标签读取模块再次读取所述RFID标签，从而形成相应人员的进入和离开该通行区域的时间，并发送至所述运行数据存储模块进行存储；当施工人员强行闯入未被运行的区域且通过所述警报模块后仍然未离开相应区域时，通过所述安全报警模块发出报警；
步骤S8，所述综合监视显示模块能够将进入施工地的人员和建筑的3D和2D的方式显示，从而以虚拟的形式显示人员在各层建筑的场景；所述综合监视显示模块为触屏操纵模块，并在所述综合监控显示模块中标识可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域；所述综合监视显示模块包括三维显示部分和二维显示部分，当输入建筑模型时，所述综合监视显示模块自动生成3D显示模型，同时能显示二维图像，包括XY方向、XZ方向和YZ方向的投影图像。
优选的，所述门禁识别模块还包括摄像头模块和所述门禁RFID标签识别模块，当有人员站在门禁识别模块时，所述摄像头模块获取所述人员的头像，并发送给所述运算控制模块进行身份识别，同时，通过所述门禁RFID标签识别模块获取其安全帽上的RFID标签信息并发送给所述运算控制模块，当通过所述运算控制模块进行运算发现所述安全帽上的RFID标签和所述头像不对应时，通过所述安全报警模块发出报警信号，而在未识别到所述RFID标签时，所述安全报警模块进行报警，并提示配戴安全帽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的基于BIM的建筑施工监管系统及方法，提前对建筑模型进行数据和建筑要求的计算机化描述，从而实现计算机处理，同时，通过可视化的描述和物联网化的描述，实现计算机的可视化管理，从而改变传统的不够可视化的管理方式，提供立体的建筑管理方式。
2.本发明的基于BIM的建筑施工监管系统及方法，通过RFID标签和人脸识别相结合的方式，采用门禁人脸识别和RFID标签相结合的识别方式，提供更加快速和准确的身份识别，采用划定虚拟路径，虚拟框，限制人员范围，为人员进出和轨迹的管理提供更加准确的信息，使得工程责任划分更加准确。
3.本发明的基于BIM的建筑施工监管系统及方法，通过带不同颜色的安全帽，从而可以通过安全帽的颜色进行快速识别，同时，在不同的工种进场时，会基于统筹学，进行工序排序，而不按规定的工序进场，会发出警报。
4. 本发明的基于BIM的建筑施工监管系统及方法，对工程进度进行监视，并在工程进度不合适时提出工程进度改变的建议，以充分满足工程进度的要求。
5. 本发明的基于BIM的建筑施工监管系统及方法，通过监测实施气温、天气短暂大幅变化，导致混凝土等凝结效果不好影响工程质量时，发出停止工作的警报，并在气温和天气符合条件时，再次通知进行施工。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的BIM综合控制中心的结构示意图；
图3为本发明的综合监视显示系统的显示面板的结构示意图；
图4为本发明的项目执行监管模块的整体结构示意图；
图5为本发明的施工人员模块的整体结构示意图。
图中：1、BIM综合控制中心；2、施工人员模块；3、项目执行监管模块；4、安全报警模块；5、运算控制模块；6、输入模块；7、综合监视显示模块；8、数据存储模块；9、RFID标签；10、门禁识别模块；11、建筑模型描述模块；12、专门人员设定模块；13、RFID标签读取模块；14、警报模块；15、摄像头模块；16、安全帽；17、门禁RFID标签识别模块。
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。
具体实施例一：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
一种基于BIM的建筑施工监管系统，包括BIM综合控制中心1、施工人员模块2、项目执行监管模块3和安全报警模块4；所述BIM综合控制中心1、施工人员模块2、项目执行监管模块3和安全报警模块4之间通过通信网络进行数据通信连接；
其中：所述BIM综合控制中心1包括运算控制模块5、输入模块6、综合监视显示模块7和数据存储模块8；所述运算控制模块5分别和所述输入模块6、综合监视显示模块7和数据存储模块8之间进行数据连接；所述综合监视显示模块7包括三维显示部分和二维显示部分，当输入建筑模型时，所述综合监视显示模块7自动生成3D显示模型，同时能显示二维图像，包括XY方向、XZ方向和YZ方向的投影图像；
所述综合监视显示模块7为触屏操纵模块，通过所述输入模块6进行人工标注可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域，其中，所述可通行区域为人员可以自由进入施工或检查的区域，不可通行区域为人员不可以进入施工或检查的区域；特别关注区域为特定人员可以进入但是提醒进入人员需要注意的区域；其中，可通行区域以红色填充，不可通行区域以红色填充，特别关注区域用黄色填充；并在所述综合监控显示模块7中标识可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域；
所述施工人员模块2包括RFID标签9和安全帽16，所述RFID标签安装于所述安全帽上，所有进场施工及管理的人员都需佩戴所述安全帽，所述RFID标签上记录有使用人员的身份信息；
所述项目执行监管模块3包括门禁识别模块10和专门人员设定模块12，当戴有所述安全帽的施工人员进入施工场地时，所述门禁识别模块10读取所述RFID标签9的施工人员信息；当该RIFD标签9通过所述门禁识别模块10被认证时并允许进入时，门禁打开让该施工人员进入，并发送给所述输入模块6，而当该RFID标签9未被所述门禁识别模块10认证进入时，则不允许进入，并通过所述安全报警模块4发出报警声；当施工人员从施工地离开时，所述门禁识别模块10再次读取RFID标签9，并发送给所述输入模块6，在人员进入或离开时，所述输入模块6将所述人员信息和读取的所述RFID标签信息输入至所述数据存储模块8，从而进行自动签到和签退；所述专门人员设定模块12用于输入临时特殊进入人员和工作时段；
所述BIM综合控制中心1还包括建筑模型描述模块11，所述建筑模型描述模块11用于完成房屋设计模型、电气设备安装模型、管道设计模型，通过所述输入模块6读取所述建筑模型描述模块11内存储的建筑模块描述信息，并输入至所述BIM综合控制中心1的所述运算控制模块5；所述运算控制模块5对输入的各类信息进行分析和处理，并发送给所述数据库存储模块8进行存储，同时发送给所述综合监视显示模块7进行显示；
所述项目执行监管模块3还包括在各层建筑场地设置RFID标签读取模块13和警报模块14，管理人员通过所述项目执行监管模块3的所述专门人员设定模块12设定相应人员许可进入的相应层的所述通行区域和特别关注通行区域和工作时段，发送至所述门禁识别模块10，并存储至所述数据存储模块8；当所述RFID标签读取模块13读取安全帽上的RFID标签(9)后，并发送至所述项目执行监管模块3进行核实，当所述项目执行监管模块3通过查询提示该RFID标签对应的施工人员不能进入该区域时，通过所述警报模块14进行报警；当所述人员离开该通行区域时，所述RFID标签读取模块13再次读取所述RFID标签，从而形成相应人员的进入和离开该通行区域的时间，并发送至所述运行数据存储模块9进行存储；当施工人员强行闯入未被运行的区域且通过所述警报模块14后仍然未离开相应区域时，通过所述安全报警模块4发出报警；
所述综合监视显示模块7能够将进入施工地的人员和建筑的3D和2D的方式显示，从而以虚拟的形式显示人员在各层建筑的场景；
所述输入模块5输入当前的工作计划、工作环境要求，所述运算控制模块5获取当天气温、天气参数，并集合工作计划和工作环境要求，通过运算得出当天能够进行的工作区域和工作任务，并结合可通行区域、不可通行区域，特别关注通行区域，最终得到可以相应的施工工种可以进入区域，发送给所述综合监视显示模块7进行显示，同时发送给所述门禁识别模块10和RFID标签读取模块13以便允许许可进入的施工工种进入相应区域进行工作。
优选的，所述运算控制模块还获取实时气温、实时天气参数，在获得的实时气温或者实时天气参数并不符合当前正在进行的施工工作时，布置在相应层的建筑场地设置的警报模块14发出警报，并通过语音提醒暂停继续完成该项施工；并在实时气温、实时天气参数符合施工要求时，再次通过所述运算控制模块5进行报警，以便提醒及时施工。
优选的，所述安全帽上设置有不同的颜色，通过对不同的进行现场施工的工种采用不同颜色的安全帽代表代替，从而可以通过观察所述安全帽的不同颜色直接了解进场施工的工种，并在观察到所述安全帽的颜色不符合当时施工的工作时，通过所述安全报警中心4进行报警。
优选的，所述运算控制模块5对输入的工作调整根据工程进度和工作进度的必须顺序进行校核，如果校核通过，则允许该工作调整，否则通过所述综合监视显示模块7，显示出现不能实现工作调整的原因。
优选的，所述门禁识别模块10还包括摄像头模块15和所述门禁RFID标签识别模块17，当有人员站在门禁识别模块10时，所述摄像头模块15获取所述人员的头像，并发送给所述运算控制模块5进行身份识别，同时，通过所述门禁RFID标签识别模块17获取其安全帽上的RFID标签信息并发送给所述运算控制模块5，当通过所述运算控制模块5进行运算发现所述安全帽上的RFID标签9和所述头像不对应时，通过所述安全报警模块4发出报警信号，而在未识别到所述RFID标签9时，所述安全报警模块4进行报警，并提示配戴安全帽。
优选的，在通过输入模块6工作计划和工作要求后，以及所述建筑模型描述模块11输入建筑描述信息后，所述运算控制模块5对工作计划、工作要求进行统筹计算分析，得出工作进度和工作顺序日程建议，并发送给所述数据存储模块8进行存储，同时发送给所述项目监管模块3用于监督执行，以便最大限度节省时间和提高工作进度。
优选的，所述项目监管模块3读取当前的工程施工进度，并发送给所述运算控制模块5进行计算得到当前的工作进度，并对比计划工作进度，当所述工作进度落后计划工作进度时，所述运算控制模块5提供调整工作人员的建议，保证工作进度，合理调整工作。
优选的，所述项目监管模块3读取当前的工程施工进度，并发送给所述运算控制模块1进行计算当前的工作进度，并对比计划工作进度，为工程施工项目的下一步工作提供工作前的提醒和工程施工建议，用于工程合理安排工作和进场施工的人员。
具体实施例二：
另外一方面，本申请还提供一种基于BIM的建筑施工监管方法，包括基于BIM的建筑施工监管系统，具体建筑施工监管方法如下；
步骤S1，通过所述BIM综合控制中心1的所述建筑模型描述模块11完成房屋设计模型、电气设备安装模型和管道设计模型的完成计算机能够读取和运算的描述方式描述，并通过所述输入模块6读取所述建筑模型描述模块11内存储的建筑模块描述信息，并输入至所述BIM综合控制中心1的所述运算控制模块5；
步骤S2，所述运算控制模块5对输入的各类信息进行分析和处理，并发送给所述数据库存储模块8进行存储，同时发送给所述综合监视显示模块7进行显示；
步骤S3，通过所述输入模块6进行人工标注可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域，其中，所述可通行区域为人员可以自由进入施工或检查的区域，不可通行区域为人员不可以进入施工或检查的区域；特别关注区域为特定人员可以进入但是提醒进入人员需要注意的区域；其中，可通行区域以红色填充，不可通行区域以红色填充，特别关注区域用黄色填充；
步骤S4，所述运算控制模块5获取当天气温、天气参数，并集合工作计划和工作环境要求，通过运算得出当天能够进行的工作区域和工作任务，并结合可通行区域、不可通行区域，特别关注通行区域，最终得到可以相应的施工工种可以进入区域，发送给所述综合监视显示模块7进行显示，同时发送给所述门禁识别模块10和RFID标签读取模块13以便允许许可进入的施工工种进入相应区域进行工作;
步骤S5，所述专门人员设定模块12用于输入临时特殊进入人员和工作时段；管理人员通过所述项目执行监管模块3的所述专门人员设定模块12设定相应人员许可进入的相应层的所述通行区域和特别关注通行区域和工作时段，发送至所述门禁识别模块10，并存储至所述数据存储模块8；
步骤S6，当戴有所述安全帽的施工人员进入施工场地时，所述门禁识别模块10读取所述RFID标签9的施工人员信息；当该RIFD标签9通过所述门禁识别模块10被认证时并允许进入时，门禁打开让该施工人员进入，并发送给所述输入模块6，而当该RFID标签9未被所述门禁识别模块10认证进入时，则不允许进入，并通过所述安全报警模块4发出报警声；当施工人员从施工地离开时，所述门禁识别模块10再次读取RFID标签9，并发送给所述输入模块6，在人员进入或离开时，所述输入模块6将所述人员信息和读取的所述RFID标签信息输入至所述数据存储模块8，从而进行自动签到和签退；
步骤S7，当所述项目执行监管模块3通过查询提示该RFID标签对应的施工人员不能进入该区域时，通过所述警报模块14进行报警；当所述人员离开该通行区域时，所述RFID标签读取模块13再次读取所述RFID标签，从而形成相应人员的进入和离开该通行区域的时间，并发送至所述运行数据存储模块9进行存储；当施工人员强行闯入未被运行的区域且通过所述警报模块14后仍然未离开相应区域时，通过所述安全报警模块4发出报警；
步骤S8，所述综合监视显示模块7能够将进入施工地的人员和建筑的3D和2D的方式显示，从而以虚拟的形式显示人员在各层建筑的场景；所述综合监视显示模块7为触屏操纵模块，并在所述综合监控显示模块7中标识可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域；所述综合监视显示模块7包括三维显示部分和二维显示部分，当输入建筑模型时，所述综合监视显示模块7自动生成3D显示模型，同时能显示二维图像，包括XY方向、XZ方向和YZ方向的投影图像。
优选的，所述门禁识别模块10还包括摄像头模块15和所述门禁RFID标签识别模块17，当有人员站在门禁识别模块10时，所述摄像头模块15获取所述人员的头像，并发送给所述运算控制模块5进行身份识别，同时，通过所述门禁RFID标签识别模块17获取其安全帽上的RFID标签信息并发送给所述运算控制模块5，当通过所述运算控制模块5进行运算发现所述安全帽上的RFID标签9和所述头像不对应时，通过所述安全报警模块4发出报警信号，而在未识别到所述RFID标签9时，所述安全报警模块4进行报警，并提示配戴安全帽。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于BIM的建筑施工监管系统，包括BIM综合控制中心（1）、施工人员模块（2）、项目执行监管模块（3）和安全报警模块（4）；所述BIM综合控制中心（1）、施工人员模块（2）、项目执行监管模块（3）和安全报警模块（4）之间通过通信网络进行数据通信连接；
其中：所述BIM综合控制中心（1）包括运算控制模块（5）、输入模块（6）、综合监视显示模块（7）和数据存储模块（8）；所述运算控制模块（5）分别和所述输入模块（6）、综合监视显示模块（7）和数据存储模块（8）之间进行数据连接；所述综合监视显示模块（7）包括三维显示部分和二维显示部分，当输入建筑模型时，所述综合监视显示模块（7）自动生成3D显示模型，同时能显示二维图像，包括XY方向、XZ方向和YZ方向的投影图像；
所述综合监视显示模块（7）为触屏操纵模块，通过所述输入模块（6）进行人工标注可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域，其中，所述可通行区域为人员可以自由进入施工或检查的区域，不可通行区域为人员不可以进入施工或检查的区域；特别关注区域为特定人员可以进入但是提醒进入人员需要注意的区域；其中，可通行区域以红色填充，不可通行区域以红色填充，特别关注区域用黄色填充；并在所述综合监控显示模块（7）中标识可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域；
所述施工人员模块（2）包括RFID标签（9）和安全帽（16），所述RFID标签安装于所述安全帽上，所有进场施工及管理的人员都需佩戴所述安全帽，所述RFID标签上记录有使用人员的身份信息；
所述项目执行监管模块（3）包括门禁识别模块（10）和专门人员设定模块（12），当戴有所述安全帽的施工人员进入施工场地时，所述门禁识别模块（10）读取所述RFID标签（9）的施工人员信息；当该RIFD标签（9）通过所述门禁识别模块（10）被认证时并允许进入时，门禁打开让该施工人员进入，并发送给所述输入模块（6），而当该RFID标签（9）未被所述门禁识别模块（10）认证进入时，则不允许进入，并通过所述安全报警模块（4）发出报警声；当施工人员从施工地离开时，所述门禁识别模块（10）再次读取RFID标签（9），并发送给所述输入模块（6），在人员进入或离开时，所述输入模块（6）将所述人员信息和读取的所述RFID标签信息输入至所述数据存储模块（8），从而进行自动签到和签退；所述专门人员设定模块（12）用于输入临时特殊进入人员和工作时段；
其特征在于：
所述BIM综合控制中心（1）还包括建筑模型描述模块（11），所述建筑模型描述模块（11）用于完成房屋设计模型、电气设备安装模型、管道设计模型，通过所述输入模块（6）读取所述建筑模型描述模块（11）内存储的建筑模块描述信息，并输入至所述BIM综合控制中心（1）的所述运算控制模块（5）；所述运算控制模块（5）对输入的各类信息进行分析和处理，并发送给所述数据库存储模块（8）进行存储，同时发送给所述综合监视显示模块（7）进行显示；
所述项目执行监管模块（3）还包括在各层建筑场地设置RFID标签读取模块（13）和警报模块（14），管理人员通过所述项目执行监管模块（3）的所述专门人员设定模块（12）设定相应人员许可进入的相应层的所述通行区域和特别关注通行区域和工作时段，发送至所述门禁识别模块（10），并存储至所述数据存储模块（8）；当所述RFID标签读取模块（13）读取安全帽上的RFID标签(9)后，并发送至所述项目执行监管模块（3）进行核实，当所述项目执行监管模块（3）通过查询提示该RFID标签对应的施工人员不能进入该区域时，通过所述警报模块（14）进行报警；当所述人员离开该通行区域时，所述RFID标签读取模块（13）再次读取所述RFID标签，从而形成相应人员的进入和离开该通行区域的时间，并发送至所述运行数据存储模块（9）进行存储；当施工人员强行闯入未被运行的区域且通过所述警报模块（14）后仍然未离开相应区域时，通过所述安全报警模块（4）发出报警；
所述综合监视显示模块（7）能够将进入施工地的人员和建筑的3D和2D的方式显示，从而以虚拟的形式显示人员在各层建筑的场景；
所述输入模块（5）输入当前的工作计划、工作环境要求，所述运算控制模块（5）获取当天气温、天气参数，并集合工作计划和工作环境要求，通过运算得出当天能够进行的工作区域和工作任务，并结合可通行区域、不可通行区域，特别关注通行区域，最终得到可以相应的施工工种可以进入区域，发送给所述综合监视显示模块（7）进行显示，同时发送给所述门禁识别模块（10）和RFID标签读取模块（13）以便允许许可进入的施工工种进入相应区域进行工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑施工监管系统，其特征在于：所述运算控制模块还获取实时气温、实时天气参数，在获得的实时气温或者实时天气参数并不符合当前正在进行的施工工作时，布置在相应层的建筑场地设置的警报模块（14）发出警报，并通过语音提醒暂停继续完成该项施工；并在实时气温、实时天气参数符合施工要求时，再次通过所述运算控制模块（5）进行报警，以便提醒及时施工。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于BIM的建筑施工监管系统，其特征在于：所述安全帽上设置有不同的颜色，通过对不同的进行现场施工的工种采用不同颜色的安全帽代表代替，从而可以通过观察所述安全帽的不同颜色直接了解进场施工的工种，并在观察到所述安全帽的颜色不符合当时施工的工作时，通过所述安全报警中心（4）进行报警。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑施工监管系统，其特征在于：所述运算控制模块（5）对输入的工作调整根据工程进度和工作进度的必须顺序进行校核，如果校核通过，则允许该工作调整，否则通过所述综合监视显示模块（7），显示出现不能实现工作调整的原因。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑施工监管系统，其特征在于：所述门禁识别模块（10）还包括摄像头模块（15）和所述门禁RFID标签识别模块（17），当有人员站在门禁识别模块（10）时，所述摄像头模块（15）获取所述人员的头像，并发送给所述运算控制模块（5）进行身份识别，同时，通过所述门禁RFID标签识别模块（17）获取其安全帽上的RFID标签信息并发送给所述运算控制模块（5），当通过所述运算控制模块（5）进行运算发现所述安全帽上的RFID标签（9）和所述头像不对应时，通过所述安全报警模块（4）发出报警信号，而在未识别到所述RFID标签（9）时，所述安全报警模块（4）进行报警，并提示配戴安全帽。
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑施工监管系统，其特征在于：在通过输入模块（6）工作计划和工作要求后，以及所述建筑模型描述模块（11）输入建筑描述信息后，所述运算控制模块（5）对工作计划、工作要求进行统筹计算分析，得出工作进度和工作顺序日程建议，并发送给所述数据存储模块（8）进行存储，同时发送给所述项目监管模块（3）用于监督执行，以便最大限度节省时间和提高工作进度。
7.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑施工监管系统，其特征在于：所述项目监管模块（3）读取当前的工程施工进度，并发送给所述运算控制模块（5）进行计算得到当前的工作进度，并对比计划工作进度，当所述工作进度落后计划工作进度时，所述运算控制模块（5）提供调整工作人员的建议，保证工作进度，合理调整工作。
8.根据权利要求1所述的一种基于BIM的建筑施工监管系统，其特征在于：所述项目监管模块（3）读取当前的工程施工进度，并发送给所述运算控制模块（1）进行计算当前的工作进度，并对比计划工作进度，为工程施工项目的下一步工作提供工作前的提醒和工程施工建议，用于工程合理安排工作和进场施工的人员。
9.一种基于BIM的建筑施工监管方法，包括权利要求1-8中任意一项的基于BIM的建筑施工监管系统，具体建筑施工监管方法如下；
步骤S1，通过所述BIM综合控制中心（1）的所述建筑模型描述模块（11）完成房屋设计模型、电气设备安装模型和管道设计模型的完成计算机能够读取和运算的描述方式描述，并通过所述输入模块（6）读取所述建筑模型描述模块（11）内存储的建筑模块描述信息，并输入至所述BIM综合控制中心（1）的所述运算控制模块（5）；
步骤S2，所述运算控制模块（5）对输入的各类信息进行分析和处理，并发送给所述数据库存储模块（8）进行存储，同时发送给所述综合监视显示模块（7）进行显示；
步骤S3，通过所述输入模块（6）进行人工标注可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域，其中，所述可通行区域为人员可以自由进入施工或检查的区域，不可通行区域为人员不可以进入施工或检查的区域；特别关注区域为特定人员可以进入但是提醒进入人员需要注意的区域；其中，可通行区域以红色填充，不可通行区域以红色填充，特别关注区域用黄色填充；
步骤S4，所述运算控制模块（5）获取当天气温、天气参数，并集合工作计划和工作环境要求，通过运算得出当天能够进行的工作区域和工作任务，并结合可通行区域、不可通行区域，特别关注通行区域，最终得到可以相应的施工工种可以进入区域，发送给所述综合监视显示模块（7）进行显示，同时发送给所述门禁识别模块（10）和RFID标签读取模块（13）以便允许许可进入的施工工种进入相应区域进行工作;
步骤S5，所述专门人员设定模块（12）用于输入临时特殊进入人员和工作时段；管理人员通过所述项目执行监管模块（3）的所述专门人员设定模块（12）设定相应人员许可进入的相应层的所述通行区域和特别关注通行区域和工作时段，发送至所述门禁识别模块（10），并存储至所述数据存储模块（8）；
步骤S6，当戴有所述安全帽的施工人员进入施工场地时，所述门禁识别模块（10）读取所述RFID标签（9）的施工人员信息；当该RIFD标签（9）通过所述门禁识别模块（10）被认证时并允许进入时，门禁打开让该施工人员进入，并发送给所述输入模块（6），而当该RFID标签（9）未被所述门禁识别模块（10）认证进入时，则不允许进入，并通过所述安全报警模块（4）发出报警声；当施工人员从施工地离开时，所述门禁识别模块（10）再次读取RFID标签（9），并发送给所述输入模块（6），在人员进入或离开时，所述输入模块（6）将所述人员信息和读取的所述RFID标签信息输入至所述数据存储模块（8），从而进行自动签到和签退；
步骤S7，当所述项目执行监管模块（3）通过查询提示该RFID标签对应的施工人员不能进入该区域时，通过所述警报模块（14）进行报警；当所述人员离开该通行区域时，所述RFID标签读取模块（13）再次读取所述RFID标签，从而形成相应人员的进入和离开该通行区域的时间，并发送至所述运行数据存储模块（9）进行存储；当施工人员强行闯入未被运行的区域且通过所述警报模块（14）后仍然未离开相应区域时，通过所述安全报警模块（4）发出报警；
步骤S8，所述综合监视显示模块（7）能够将进入施工地的人员和建筑的3D和2D的方式显示，从而以虚拟的形式显示人员在各层建筑的场景；所述综合监视显示模块（7）为触屏操纵模块，并在所述综合监控显示模块（7）中标识可通行区域、不可通行区域和特别关注通行区域；所述综合监视显示模块（7）包括三维显示部分和二维显示部分，当输入建筑模型时，所述综合监视显示模块（7）自动生成3D显示模型，同时能显示二维图像，包括XY方向、XZ方向和YZ方向的投影图像。
10.根据权利要求9所述的一种基于BIM的建筑施工监管方法，其特征在于：所述门禁识别模块（10）还包括摄像头模块（15）和所述门禁RFID标签识别模块（17），当有人员站在门禁识别模块（10）时，所述摄像头模块（15）获取所述人员的头像，并发送给所述运算控制模块（5）进行身份识别，同时，通过所述门禁RFID标签识别模块（17）获取其安全帽上的RFID标签信息并发送给所述运算控制模块（5），当通过所述运算控制模块（5）进行运算发现所述安全帽上的RFID标签（9）和所述头像不对应时，通过所述安全报警模块（4）发出报警信号，而在未识别到所述RFID标签（9）时，所述安全报警模块（4）进行报警，并提示配戴安全帽。
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