CN113094794A - 一种基于bim与gis技术的自动计量和核算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法及系统,其中方法包括S1.进行工作结构分解,根据工作结构分解在项目管理系统中设置组织机构、工作节点以及业务流程;S2.进行工程系统分解,建立分项工程统一编码规则,并在BIM模型中搭建数据共享通道;S3.建立质保、自动统计产值、自动计量与成本核算的资料表格标准库,并设置信息推送条件;S4.按工程系统分解结果以及施工图搭建BIM模型,关联资料表格和工程量清单并加载GIS,同时映射至项目管理系统;S5.项目管理系统汇集统计信息后完成电子竣工文件归档,并在BIM模型中通过不同颜色进行区别的可视化展示;该系统通过该方法实现工程计量自动化,计量准确且高效。
Description
技术领域
本发明涉及工程建设技术领域,具体而言,涉及一种基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法及系统。
背景技术
随着BIM技术在土木工程全寿命周期管理中使用越来越多,极大提高了对土木工程的管理水平,促进了土木工程建设信息化进程。BIM技术能对土木工程所有信息进行集成,把土木工程全周期、全要素信息均关联在一个三维或多维模型信息数据库中,利用数字技术存储和传递建筑结构和构造特征信息,并加以3D模型实现信息的可视化展示;所述土木工程全寿命周期指土木工程从提出概念、决策、设计、施工建设、运营、养护到拆除阶段,一个从无到有,再到无的完整过程。
GIS技术是一种特定的、十分重要的地理空间信息系统。在带状土木工程建设中,例如公路、铁路、市政道路工程,如仅有BIM技术则难以实现数字化、智慧化管理,还需要在BIM技术基础上融合GIS技术来实现数字基建、智慧土木,这是土木工程全寿命周期管理未来发展方向。
造价控制作为土木工程建设领域三大控制之一,对整个工程建设起着决定性作用。产值统计是造价控制和进度管理的综合体现,计量是造价控制在施工建设阶段的具体表现形式,施工单位在建设过程中的成本核算是其内部造价控制的主要手段。造价控制直接关系到建设单位和施工单位的经济利益,也是有效管控工程质量、进度以及安全环保的经济基础保障;所述三大控制,是指土木工程建设过程中的质量控制、进度控制、造价控制。
目前主流计量管理方式是,建设单位通过技术支持单位建立一套独立的计量管理信息化系统,首先导入合同工程量清单作为基础进行0#变更的清理和审批,以0#变更后形成的工程量清单(称为0#变更清单)为基准,在施工过程中进行计量管理。计量所需质量保证资料等附件,由施工单位质量工程师在计量系统外进行纸质版资料填报并经监理单位签认合格后,造价工程师对质量保证资料进行人工检查、审核,合格后在计量系统中填报分项工程、每个构件或检验批的《中间计量表》,汇总形成计量报表经监理单位、建设单位线上审核通过,再导出打印成纸质版,最后在线下完成签字审批流程。由于计量附件资料的图纸、质量保证资料繁多,造价工程师还要进行工程数量的计算或复查,而且很多工作是重复的,例如对于同一个构件在清理0#变更时要计算一次工程量,在计量时又要计算一次工程量;对于质量保证资料,质量工程师要核对和检查,造价工程师还要进行相同的核对、检查;且人工检查纸质资料效率低下,审核过程中易出现差错漏碰,导致审核时间大大增加,无谓的耗费大量人力和时间;同理,统计产值也是和计量一样的管理方式,也采用线下人工统计和汇总。所述0#变更,指把合同工程量清单和施工图进行对比分析,将属于同一个清单细目的内容全部归纳在一起、漏掉的补上、错误的改正,将施工图工程数量按照清单对增项、错项、漏项做一个综合统计,经各方一致认可后由建设单位下发0#变更令,这个清理数量的过程编制成的变更是整个项目最早的,行业内按照工作习惯将其编号固定为0#。
成本管理是施工企业生产经营的重要内容,是提高企业经济效益的主要途经,由于土木行业自然资源消耗巨大,成本管理也是绿色发展、健康发展、环境保护的基本要求。成本核算是成本管理的基础工作,为成本管理提供基础核算数据。目前,施工企业的成本核算很粗放,一般是算大账,采用手工统计成本数据后与财务科目金额进行对比,没有达到精细化、数字化管理的标准。
经过研究发现,在土木工程计量、成本核算管理领域,还停留在手工算量、仅仅是通过互联网实现了线上工程数量的传输、审核,还没有实现自动统计产值和自动计量以及为参建单位提供分析、预警、提示,这与BIM+GIS技术在设计、施工技术方案方面的应用程度和成果相比,已远远处于落后状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法及系统,其能够实现工程的自动计量、自动统计产值以及成本核算,并且将工程中的所有审核签批节点在线上实现,减少人工成本的同时也提高审核签批的效率。
本发明的实施例通过以下技术方案实现:
第一方面,提供一种基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,包括如下步骤:
S1.进行工作结构分解,根据工作结构分解在项目管理系统中设置组织机构、工作节点以及业务流程;
S2.进行工程系统分解,建立分项工程统一编码规则,并在BIM模型中搭建数据共享通道;
S3.建立质保、自动统计产值、自动计量与成本核算的资料表格标准库,并设置信息推送条件;
S4.按工程系统分解结果以及施工图搭建BIM模型,关联资料表格和工程量清单并加载GIS,同时映射至项目管理系统;
S5.项目管理系统汇集统计信息后完成电子竣工文件归档,并在BIM模型中通过不同颜色进行区别的可视化展示。
进一步的,所述S1中的组织机构包括建设单位和参建单位,所述建设单位与参建单位均设置相应的工作节点以及业务流程;同时所述项目管理系统还设置有参建单位协同工作接口以及与参建单位唯一对应的数字证书,所述数字证书包括单位数字证书和个人数字证书。
进一步的,所述S2具体包括:
S21.进行工程系统分解,按功能、专业以及技术将工程系统按树状结构分解为多个分项工程,并对各个分项工程进行全寿命周期的信息管理,所述分项工程下还细分有多个子分项工程;所述工程系统分解中的工程包括公路工程、铁路工程、市政道路工程、水运航道工程等土木工程;
S22.对各个分项工程进行统一编码,并建立分项工程BIM模型且在分项工程BIM模型中搭建数据信息交换与共享通道,所述分项工程BIM模型中的数据信息包括质保资料、计量资料、产值资料、成本核算资料、工程管理资料以及安全环保管理资料。
进一步的,所述S3具体包括:
S31.将质保资料按照预设格式转化为可编辑电子版,形成资料表格基础库;根据资料表格基础库建立每个分项工程及其工序的质保资料表格模板,形成质保资料表格标准库;
S32.建立计量资料表格标准库,所述计量是工程质量验收合格后进行数量计算与付款的业务过程;
S33.选用相应的成本核算表建立成本核算资料表格标准库,所述成本核算资料表可根据企业自身情况与需求进行设置建立;
S34.根据不同结构设定实时自动统计产值的基础条件,自动生成产值报表并将报表按业务流程推送至相应的工作节点进行签批;所述基础条件包括:
A.实体工程砼结构物,以砼浇筑记录表通过签批为判断条件,自动统计相应构件的产值;
B.实体工程非砼结构,以检验申请批复单通过签批为判断条件,自动统计相应构件的产值;
C.非实体工程的总则及总额为计量单位的清单子目,根据现场实际施工情况输入进度后系统自动计算产值;
其中,ABC三种方式互斥,判断条件是优先执行A,再执行B,最后执行C方式;
S35.建立成本核算表与产值报表的数据自动推送关系,所述关系为根据成本核算表格中的具体栏目将产值报表数据自动推送至成本核算表格中;自动推送的数据为理论消耗数量,实际消耗数量为完工已结算与完工未结算之和,将理论数量和实际数量相对比,自动生成成本核算资料;
S36.设定实时自动推送中间计量表的条件,将中间计量表按业务流程推送至相应的工作节点进行签批;所述条件包括:
a.一次必须施工完毕的构件,实时检索已通过签批的中间交工证书,系统自动生成中间计量表且推送的工程数量不得大于变更后该构件的工程量清单数量;
b.不能一次施工完毕的构件,实时检索已通过签批的工序检验申请批复单,系统自动生成中间计量表且推送的工程数量不得大于变更后该构件的工程量清单数量;
c.非实体工程的总则及总额为计量单位的清单子目,根据现场实际施工情况输入进度后系统自动生成中间计量表;
其中,abc三种方式互斥,判断条件是优先执行a,再执行b,最后执行c方式;
S37.根据各计量表格的业务流程,推送至相应的工作节点进行计量表格签批。
进一步的,所述S4具体包括:
S41.按工程系统分解结果以及施工图建立BIM模型;
S42.在所述BIM模型中关联S3中建立的资料表格;
S43.在所述BIM模型中关联合同工程量清单;
S44.将BIM模型格式文件生成BIM模型GIS格式文件,将BIM模型GIS格式文件集成至带状三维场景;
S45.将模型轻量化,在后端压缩BIM模型GIS格式文件并映射至项目管理系统。
进一步的,所述S5具体为,项目管理系统根据汇集各工作节点的统计信息自动统计产值、自动计量以及成本核算记录归档,并在BIM模型中通过不同颜色进行区别化的可视化展示。
进一步的,展示的信息包括变更、产值、计量、成本情况以及预警提示信息;预警提示信息根据严重程度可通过短信发送至不同职级的人员。
第二方面,提供基于BIM与GIS技术的自动计量和核算系统,包括工程分解模块、项目管理系统、BIM模型以及云服务器;所述工程分解模块用于工作结构分解与工程系统分解,所述项目管理系统用于根据工作结构分解设置组织结构、工作节点以及业务流程,业务流程包括自动统计产值、自动计量、成本核算管控业务,所述BIM模型用于根据工程系统分解建立的分项工程搭建数据共享通道,所述云服务器用于存储所述分解模块、项目管理系统以及BIM模块产生的数据。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
1.基于BIM+GIS技术的自动统计产值、自动计量和成本核算,避免造价工程师重复计算工程量、重复计算造价金额,把处理表格、需要自动计算、汇总和归集工作交由计算机系统来完成,免除造价工程师的重复机械劳动,让造价工程师有更多的时间去研究系统不能自动完成的计量规则和制度理解,有利于进行土木工程造价控制;
2.各方确认0#变更后才进行统计计算,确保工程数量无漏计、超计;
3.实现工程过程信息审核签批的线上化,以及过程信息的可视化展示。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图;
图2为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
第一方面,提供一种基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,如图1所示,包括如下步骤:
S1.进行工作结构分解,根据工作结构分解在项目管理系统中设置组织机构、工作节点以及业务流程;工作结构分解是把工程项目分解成便于管理的独立单元,通过各独立单元的内在联系,明确相应的工作节点以及业务流程,其中工作节点可以是某个个人或某个单位,即一个业务流程中可包括多个工作节点,其中单位包括参建单位和建设单位。
所述S1中的组织机构包括建设单位和参建单位,所述建设单位与参建单位均设置相应的工作节点以及业务流程;同时所述项目管理系统还设置有参建单位协同工作接口以及与参建单位唯一对应的数字证书,所述数字证书包括单位数字证书和个人数字证书;其中单位数字证书相当于参建单位的公章,个人数字证书相当于工作人员的签名,通过数字证书,既保证签批的法律效力也能够通过数字证书识别身份。
其中参建单位包括但不限于施工单位、试验检测单位、第三方检测单位、监理单位、设计单位、建设单位以及网络技术支持单位;并且每个工作节点的信息均存储在云服务器中,即使工作节点中有人员或单位变更的,其数据依然可以准确查询,但变更后的人员或单位不能更改变更前的人员或单位的业务记录。
S2.进行工程系统分解,建立分项工程统一编码规则,并在BIM模型中搭建数据共享通道;其具体包括:
S21.进行工程系统分解,按功能、专业以及技术将工程系统按树状结构分解为多个分项工程,并对各个分项工程进行全寿命周期的信息管理,所述分项工程下还细分有多个子分项工程;所述工程系统分解中的工程包括公路工程、铁路工程、市政道路工程、水运航道工程等土木工程;
S22.对各个分项工程进行统一编码,并建立分项工程BIM模型且在分项工程BIM模型中搭建数据信息交换与共享通道,所述分项工程BIM模型中的数据信息包括质保资料、计量资料、产值资料、成本核算资料、工程管理资料以及安全环保管理资料。
S3.建立质保、自动统计产值、自动计量与成本核算的资料表格标准库,并设置信息推送;可以理解的是,资料表格标准库还可以包括试验检测、交、竣工验收资料及公文来函资料表格标准库;
S3具体包括:
S31.将质保资料按照预设格式转化为可编辑电子版,形成资料表格基础库;根据资料表格基础库建立每个分项工程及其工序的质保资料表格模板,形成质保资料表格标准库;
S32.建立计量资料表格标准库,所述计量是工程质量验收合格后进行数量计算与付款的业务过程;
S33.选用相应的成本核算表建立成本核算资料表格标准库,所述成本核算资料表可根据企业自身情况与需求进行设置建立;
S34.根据不同结构设定实时自动统计产值的基础条件,自动成产值报表并将报表按业务流程推送至相应的工作节点进行签批;所述基础条件包括:
A.实体工程砼结构物,以砼浇筑记录表通过签批为判断条件,自动统计相应构件的产值;
B.实体工程非砼结构,以检验申请批复单通过签批为判断条件,自动统计相应构件的产值;
C.非实体工程的总则及总额为计量单位的清单子目,根据现场实际施工情况输入进度后系统自动计算产值;
其中A和B是主要方式,C为特殊情况下采用的方式,ABC三种方式互斥,判断条件是优先执行A,再执行B,最后执行C方式;另若工程存在变更,则均根据变更后的工程量清单自动统计产值,其中产值报表包括但不限于日报表、周报表以及月报表,并将各报表按照业务流程推送至相应的工作节点进行签批。
S35.建立成本核算表与产值报表的数据自动推送关系,所述关系为根据成本核算表格中的具体栏目将产值报表数据自动推送至成本核算表格中;自动推送的数据为理论消耗数量,实际消耗数量为完工已结算与完工未结算之和,把理论数量和实际数量相对比,自动生成成本核算资料;
S36.设定实时自动推送中间计量表的条件,将中间计量表按业务流程推送至相应的工作节点进行签批;所述条件包括:
a.一次必须施工完毕的构件,实时检索已通过签批的中间交工证书,系统自动生成中间计量表且推送的工程数量不得大于变更后该构件的工程量清单数量;
b.不能一次施工完毕的构件,实时检索已通过签批的工序检验申请批复单,系统自动生成中间计量表且推送的工程数量不得大于变更后该构件的工程量清单数量;
c.非实体工程的总则及总额为计量单位的清单子目,根据现场实际施工情况输入进度后系统自动生成中间计量表;
其中a和b为主要方式,c为特殊情况下采用的方式,abc三种方式互斥,判断条件是优先执行a,再执行b,最后执行c方式;另若工程存在变更,则均根据变更后的工程量清单自动推送工程数量。
S34与S36中的产值和计量判断条件如下表:
表1产值和计量判断条件表
进一步的,砼浇筑记录表、检验申请批复单等作为判断条件表格为公路工程的行业习惯用表的表格名称;判断条件的实质是表格反应的内容及其功能,而名称不作为判断条件;若其它土木工程行业的表格内容及功能与其一致,根据行业习惯用表的表格名称调整即可作为判断条件,所有表格的签批均由相应的工作节点进行信息录入;
S37.根据各计量表格的业务流程,推送至相应的工作节点进行计量表格签批。
S4.按工程系统分解结果以及施工图搭建BIM模型,关联资料表格和工程量清单并加载GIS,同时映射至项目管理系统;
所述S4具体包括:
S41.按工程系统分解结果以及施工图建立BIM模型;
S42.在所述BIM模型中关联S3中建立的资料表格;
S43.在所述BIM模型中关联合同工程量清单;
S44.将BIM模型格式文件生成BIM模型GIS格式文件,将BIM模型GIS格式文件集成至带状三维场景;
S45.将模型轻量化,在后端压缩BIM模型GIS格式文件并映射至项目管理系统;模型轻量化后可以在手机端也能流畅的使用和展示,从而降低偏远地区工作对网络的要求。
S5.项目管理系统汇集统计信息后完成电子竣工文件归档,并在BIM模型中通过不同颜色进行区别的可视化展示;
进一步的,展示的信息包括变更、产值、计量、成本情况以及预警提示信息;预警信息根据严重程度可通过短信发送至不同职级的人员。
第二方面,提供一种基于BIM与GIS技术的自动计量和核算系统,如图2所示,包括工程分解模块、项目管理系统、BIM模型以及云服务器;所述工程分解模块用于工作结构分解与工程系统分解,所述项目管理系统用于根据工作结构分解设置组织结构、工作节点以及业务流程,业务流程包括自动统计产值、自动计量、成本核算管控业务,所述BIM模型用于根据工程系统分解建立的分项工程搭建数据共享通道,所述云服务器用于存储所述分解模块、项目管理系统以及BIM模块产生的数据。
采用上述方法及系统来完成工程中的计量能够避免造价工程师重复计算工程量、重复计算造价金额,把处理表格、需要自动计算、汇总和归集工作交由计算机系统来完成,免除造价工程师的重复机械劳动,让造价工程师有更多的时间去研究系统不能自动完成的计量规则和制度理解,有利于进行土木工程造价控制;并可确保工程数量无漏计、超计,同时实现工程过程信息审核签批的线上化,以及过程信息的可视化展示。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.进行工作结构分解,根据工作结构分解在项目管理系统中设置组织机构、工作节点以及业务流程;
S2.进行工程系统分解,建立分项工程统一编码规则,并在BIM模型中搭建数据共享通道;
S3.建立质保、自动统计产值、自动计量与成本核算的资料表格标准库,并设置信息推送条件;
S4.按工程系统分解结果以及施工图搭建BIM模型,关联资料表格和工程量清单并加载GIS,同时映射至项目管理系统;
S5.项目管理系统汇集统计信息后完成电子竣工文件归档,并在BIM模型中通过不同颜色进行区别的可视化展示。
2.根据权利要求1所述的基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,其特征在于,所述S1中的组织机构包括建设单位和参建单位,所述建设单位与参建单位均设置相应的工作节点以及业务流程;同时所述项目管理系统还设置有参建单位协同工作接口以及与参建单位唯一对应的数字证书,所述数字证书包括单位数字证书和个人数字证书。
3.根据权利要求1所述的基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,其特征在于,所述S2具体包括:
S21.进行工程系统分解,按功能、专业以及技术将工程系统按树状结构分解为多个分项工程,并对各个分项工程进行全寿命周期的信息管理,所述分项工程下还细分有多个子分项工程;所述工程系统分解中的工程包括公路工程、铁路工程、市政道路工程、水运航道工程等土木工程;
S22.对各个分项工程进行统一编码,并建立分项工程BIM模型且在分项工程BIM模型中搭建数据信息交换与共享通道,所述分项工程BIM模型中的数据信息包括质保资料、计量资料、产值资料、成本核算资料、工程管理资料以及安全环保管理资料。
4.根据权利要求1所述的基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,其特征在于,所述S3具体包括:
S31.将质保资料按照预设格式转化为可编辑电子版,形成资料表格基础库;根据资料表格基础库建立每个分项工程及其工序的质保资料表格模板,形成质保资料表格标准库;
S32.建立计量资料表格标准库,所述计量是工程质量验收合格后进行数量计算与付款的业务过程;
S33.选用相应的成本核算表建立成本核算资料表格标准库,所述成本核算资料表可根据企业自身情况与需求进行设置建立;
S34.根据不同结构设定实时自动统计产值的基础条件,自动生成产值报表并将报表按业务流程推送至相应的工作节点进行签批;所述基础条件包括:
A.实体工程砼结构物,以砼浇筑记录表通过签批为判断条件,自动统计相应构件的产值;
B.实体工程非砼结构,以检验申请批复单通过签批为判断条件,自动统计相应构件的产值;
C.非实体工程的总则及总额为计量单位的清单子目,根据现场实际施工情况输入进度后系统自动计算产值;
其中,ABC三种方式互斥,判断条件是优先执行A,再执行B,最后执行C方式;
S35.建立成本核算表与产值报表的数据自动推送关系,所述关系为根据成本核算表格中的具体栏目将产值报表数据自动推送至成本核算表格中;自动推送的数据为理论消耗数量,实际消耗数量为完工已结算与完工未结算之和,将理论数量和实际数量相对比,自动生成成本核算资料;
S36.设定实时自动推送中间计量表的条件,将中间计量表按业务流程推送至相应的工作节点进行签批;所述条件包括:
a.一次必须施工完毕的构件,实时检索已通过签批的中间交工证书,系统自动生成中间计量表且推送的工程数量不得大于变更后该构件的工程量清单数量;
b.不能一次施工完毕的构件,实时检索已通过签批的工序检验申请批复单,系统自动生成中间计量表且推送的工程数量不得大于变更后该构件的工程量清单数量;
c.非实体工程的总则及总额为计量单位的清单子目,根据现场实际施工情况输入进度后系统自动生成中间计量表;
其中,abc三种方式互斥,判断条件是优先执行a,再执行b,最后执行c方式;
S37.根据各计量表格的业务流程,推送至相应的工作节点进行计量表格签批。
5.根据权利要求4所述的基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,其特征在于,所述S4具体包括:
S41.按工程系统分解结果以及施工图建立BIM模型;
S42.在所述BIM模型中关联S3中建立的资料表格;
S43.在所述BIM模型中关联合同工程量清单;
S44.将BIM模型格式文件生成BIM模型GIS格式文件,将BIM模型GIS格式文件集成至带状三维场景;
S45.将模型轻量化,在后端压缩BIM模型GIS格式文件并映射至项目管理系统。
6.根据权利要求1所述的基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,其特征在于,所述S5具体为,项目管理系统根据汇集各工作节点的统计信息自动统计产值、自动计量以及成本核算记录归档,并在BIM模型中通过不同颜色进行区别化的可视化信息展示。
7.根据权利要求6所述的基于BIM与GIS技术的自动计量和核算方法,其特征在于,展示的信息包括变更、产值、计量、成本情况以及预警提示信息;所述预警提示信息根据严重程度可通过短信发送至不同职级的人员。
8.一种基于BIM与GIS技术的自动计量和核算系统,其特征在于,包括工程分解模块、项目管理系统、BIM模型以及云服务器;所述工程分解模块用于工作结构分解与工程系统分解,所述项目管理系统用于根据工作结构分解设置组织结构、工作节点以及业务流程,业务流程包括自动统计产值、自动计量、成本核算管控业务,所述BIM模型用于根据工程系统分解建立的分项工程搭建数据共享通道,所述云服务器用于存储所述分解模块、项目管理系统以及BIM模块产生的数据。
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