CN113420948A - 一种基于bim的高铁站房钢结构全生命周期管理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，包括以下步骤：体系建立；设计阶段；深化设计阶段；工厂加工阶段；物流运输阶段；现场安装阶段；结构交验阶段，本发明适用于钢结构工程施工技术领域，实现了贯穿设计、深化设计、工厂加工、物流运输、现场安装、结构交验的完整统一的信息化管理，在工厂加工阶段及现场安装阶段引入工厂加工智能建造技术，并在全过程实施智慧工地应用，结合安全管理及质量管理功能,严格有序把控、记录每道施工工序，实现施工各方线上协作管理，促进钢结构工程更加机械化、工业化、绿色化、智能化；本发明还具有绿色环保性、创新性、经济性、高效性以及可推广性。
Description
技术领域
本发明属于钢结构工程施工技术领域，具体是一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台。
背景技术
我国大中型城市都陆续建设出了不少具有地方特色、造型优美、复合交通的高铁站房，成为了城市地标性建筑，钢结构因为具有自重较轻、强度高、抗震性能好、工业化程度高、施工方便、造型设计自如等众多优点，被大量的运用在高铁站房的建设当中；
然而，现有钢结构工程施工管理过程中，信息流传递缺失、可追溯性性差以及工期紧任务重，导致施工管理困难，同时现有技术使得大量废料遗留，造成污染严重，环保性能差，而且现有技术需要大量的人力投入、长时间的施工，项目成本大，并且现有技术对技术工人的依赖大，造成施工质量差、施工效率低，而且常规机房安装作业存在繁琐和错漏无序的问题，使用效益低，使用范围窄，推广性差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，包括：
体系建立：包括系统管理体系的建立以及应用体系的建立；
设计阶段：包括图纸管理、图纸会审以及设计变更管理；
深化设计阶段：包括深化模型导入环节和图纸确认环节；
工厂加工阶段：平台基于数据交换标准访问钢结构工厂生产管理系统数据库，获取原材料信息；
物流运输阶段：通过前端设备的数据反馈，实时获取运输过程中的车辆状态和运输过程记录；
现场安装阶段：记录并展示整个项目现场安装阶段钢结构构件的整体信息；
结构交验阶段：管理平台按构件记录交验资料，将交验资料按构件编码绑定到三维模型单元上，并记录验收时间。
优选的，所述系统管理体系包括操作权限体系和组织体系，所述操作权限体系为系统每一个功能模块设置一个用户可操作及可见的权限，由系统后台编码设置一个主账号，所述主账号拥有平台所有权限，所述主账号进行权限的角色定义；
所述组织体系是按照人员所属组织进行划分，建立人员管理。
优选的，所述应用体系的建立包括钢结构构件编码体系和钢结构构件焊缝编码体系，使得每个钢构件都有独立的编码，所述构件焊缝编码包括分区编码、定位编码、构件类型、分段编码、分节或顺序号，各部分用-连接，部分字段可以为空，部分构件附加流水号，其中，所述分区是指区域划分；所述定位是指对楼层及屋面区域进一步细分；所述分段是指在对钢柱分节后，进一步细分段；所述构件类型是指钢结构实体进行划分；所述分节或顺序号是指对某种类型的钢构件的一种划分方式，所述分节对应于钢柱；所述流水号是指某种构件类型的构件具有多个相同或类似构件，需要增加流水号加以区别。
优选的，所述图纸管理是对图纸进行有效的组织管理，接收到管理人员上传的图纸后，自动对同一存储节点下相同名称图纸进行版本管理；
所述图纸会审是由设计院、监理单位、BIM顾问等相关方作为审查方，基于管理平台对设计BIM模型、成果进行联合审核，在平台中形成审核记录；
所述设计变更管理是从变更信息至设计变更各流程。
优选的，所述深化模型导入环节是平台记录深化模型构件的详细深化成果及其完成时间，完成对深化成果的认证，发布为管理工作的基础数据，并且为每一个构件定义构件编码；
所述图纸确认环节是由施工总包组织设计院、监理单位、BIM顾问等相关方联合对深化成果的图纸进行审核，并对深化图纸签认。
优选的，所述工厂加工阶段包括：
原材入库环节：记录构件的钢板合格证以及钢板检测报告、入库时间；
下料切割环节：记录构件的下料切割设计，包括图纸以及切割视频，以及实际下料切割完成时间；
虚拟预拼装环节：通过三维扫描技术获取三维扫描模型，和设计模型作比对，进行工厂虚拟预拼装，并对过程留存影响资料作为过程资料；
交验环节：记录构件出厂合格证、构件粘贴二维码的照片、验收时间；以及
工厂加工智能建造应用：包括智能下料、智能切割、智能焊接。
优选的，所述选中单个钢结构构件后，平台自动显示选中钢结构构件各个环节的数据；
所述智能下料显示当前工程钢结构构件生产数量、耗材数量，当前下料利用率；
所述智能切割显示经过智能切割设备切割后的构件，构件绑定智能设备切割本构件的照片；
所述构件智能焊接栏绑定智能设备焊接本构件的过程照片。
优选的，所述物流运输阶段包括过程影像资料、运输材料和运输工具信息、材料验收记录以及车辆运输的轨迹，当构件处于已进场状态时，由施工技术人员对构件进行进场验收，在验收过程中，记录验收的照片和视频。
优选的，所述现场安装阶段包含现场安装管理、现场安装智能建造应用、安全管理及质量管理，所述现场安装管理包括吊装环节、焊接环节、探伤环节、补漆环节；所述现场安装智能建造应用主要包含智能预拼装、智能焊机、焊缝监控应用；所述安全管理以及质量管理包含亮点和问题整改管理。
优选的，所述安全管理包括安全亮点、安全问题，平台首页显示钢结构三维模型，分别通过绿色、橙色显示安全亮点部位、安全问题部位，并显示安全亮点总数、安全问题总数；
所述质量管理包括质量亮点、质量问题，平台首页显示钢结构三维模型，分别通过绿色、橙色显示质量亮点部位、质量问题部位，并显示质量亮点总数、质量问题总数。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明从设计、深化设计、工厂加工、物流运输、现场安装、结构交验实现了完整统一的信息化管理，严格有序把控、记录每道施工工序，实现施工各方线上协作管理，促进钢结构工程更加机械化、工业化、绿色化、智能化；
本发明具有绿色环保性：通过智能套料、智能切割、智能焊接技术实现钢结构加工的绿色环保，废料的减少也带来了材料二次加工能源浪费的减少；
本发明具有创新性：打通了数据传递链条，实现了钢结构数据无缝传递，并且融合施工先进技术，形成了钢结构BIM全生命周期智能建造新模式；
本发明具有经济性：该技术通过严谨高效的管理模式，在一定程度上规避大量的人力投入、长时间的施工，从而节约项目成本；
本发明具有高效性：通过采用装配式机房技术，可以大幅提高施工质量、施工效率，减少对技术工人的依赖，保证施工进度，规避火灾隐患，提高机房施工质量、生产效率，保证机房施工进度，从而实现自动化生产、绿色建造和节能减排；
本发明具有可推广性：本发明的技术方案适用于制冷机房、水泵房、空调机房、风机房等重点机房，具有克服常规机房安装作业的繁琐和错漏无序，使用效益高，使用范围广，非常适合推广使用。
附图说明
图1是本发明的流程图;
图2是本发明优选实施例中构件编码流程图;
图3是本发明优选实施例中设计阶段应用流程图;
图4是本发明优选实施例中深化设计阶段应用流程图;
图5是本发明优选实施例中工厂加工阶段流程图;
图6是本发明优选实施例中现场安装阶段流程图;
图7是本发明优选实施例中系统管理体系结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-7，进一步说明本发明一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台的具体实施方式。本发明一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台不限于以下实施例的描述。
实施例1：
本实施例给出一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台的具体结构，如图1-6所示，包括以下步骤：
体系建立：包括系统管理体系的建立以及应用体系的建立；
设计阶段：包括图纸管理、图纸会审以及设计变更管理；
深化设计阶段：包括深化模型导入环节和图纸确认环节；
工厂加工阶段：平台基于数据交换标准访问钢结构工厂生产管理系统数据库，获取原材料信息；
物流运输阶段：通过前端设备的数据反馈，实时获取运输过程中的车辆状态和运输过程记录；
现场安装阶段：记录并展示整个项目现场安装阶段钢结构构件的整体信息；
结构交验阶段：管理平台按构件记录交验资料，将交验资料按构件编码绑定到三维模型单元上，并记录验收时间。
具体地，系统管理体系包括操作权限体系和组织体系，操作权限体系为系统每一个功能模块设置一个用户可操作及可见的权限，由系统后台编码设置一个主账号，主账号拥有平台所有权限，主账号进行权限的角色定义；
组织体系是按照人员所属组织进行划分，建立人员管理。
具体地，应用体系的建立包括钢结构构件编码体系和钢结构构件焊缝编码体系，使得每个钢构件都有独立的编码，构件焊缝编码包括分区编码、定位编码、构件类型、分段编码、分节或顺序号，各部分用-连接，部分字段可以为空，部分构件附加流水号，其中，分区是指区域划分；定位是指对楼层及屋面区域进一步细分；分段是指在对钢柱分节后，进一步细分段；构件类型是指钢结构实体进行划分；分节或顺序号是指对某种类型的钢构件的一种划分方式，分节对应于钢柱；流水号是指某种构件类型的构件具有多个相同或类似构件，需要增加流水号加以区别。
具体地，图纸管理是对图纸进行有效的组织管理，接收到管理人员上传的图纸后，自动对同一存储节点下相同名称图纸进行版本管理；
图纸会审是由设计院、监理单位、BIM顾问等相关方作为审查方，基于管理平台对设计BIM模型、成果进行联合审核，在平台中形成审核记录；
设计变更管理是从变更信息至设计变更各流程。
具体地，深化模型导入环节是平台记录深化模型构件的详细深化成果及其完成时间，完成对深化成果的认证，发布为管理工作的基础数据，并且为每一个构件定义构件编码；
图纸确认环节是由施工总包组织设计院、监理单位、BIM顾问等相关方联合对深化成果的图纸进行审核，并对深化图纸签认。
进一步的，工厂加工阶段包括：
原材入库环节：记录构件的钢板合格证以及钢板检测报告、入库时间；
下料切割环节：记录构件的下料切割设计，包括图纸以及切割视频，以及实际下料切割完成时间；
虚拟预拼装环节：通过三维扫描技术获取三维扫描模型，和设计模型作比对，进行工厂虚拟预拼装，并对过程留存影响资料作为过程资料；
交验环节：记录构件出厂合格证、构件粘贴二维码的照片、验收时间；以及
工厂加工智能建造应用：包括智能下料、智能切割、智能焊接。
进一步的，选中单个钢结构构件后，平台自动显示选中钢结构构件各个环节的数据；
智能下料显示当前工程钢结构构件生产数量、耗材数量，当前下料利用率；
智能切割显示经过智能切割设备切割后的构件，构件绑定智能设备切割本构件的照片；
构件智能焊接栏绑定智能设备焊接本构件的过程照片。
进一步的，物流运输阶段包括过程影像资料、运输材料和运输工具信息、材料验收记录以及车辆运输的轨迹，当构件处于已进场状态时，由施工技术人员对构件进行进场验收，在验收过程中，记录验收的照片和视频。
进一步的，现场安装阶段包含现场安装管理、现场安装智能建造应用安全管理及质量管理，现场安装管理包括吊装环节、焊接环节、探伤环节、补漆环节；现场安装智能建造应用主要包含智能预拼装、智能焊机、焊缝监控应用；安全管理以及质量管理包含亮点和问题整改管理。
进一步的，安全管理包括安全亮点、安全问题，平台首页显示钢结构三维模型，分别通过绿色、橙色显示安全亮点部位、安全问题部位，并显示安全亮点总数、安全问题总数；
质量管理包括质量亮点、质量问题，平台首页显示钢结构三维模型，分别通过绿色、橙色显示质量亮点部位、质量问题部位，并显示质量亮点总数、质量问题总数。
实施例2：
本实施例给出一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台的具体结构，如图1-6所示，包含钢结构工程体系建立，以及在设计阶段、深化设计阶段、工厂加工阶段、物流运输阶段、现场安装阶段、结构交验阶段的全过程应用，在工厂加工阶段、现场安装阶段中运用到智能建造技术，并且在钢结构工程全生命周期中运用智慧工地技术，如图1所示：
S0:系统管理体系：系统管理体系分为操作权限体系、组织体系，操作权限体系，是为系统每一个功能模块设置一个用户可操作及可见的权限，由系统后台编码设置一个主账号，拥有平台所有操作及可见的权限，然后由该账号进行权限的角色定义，如定义系统管理员，配置管理平台的所有权限，如定义平台资料员，配置管理平台资料上传权限，如施工班组长，仅拥有安全、质量问题整改权限，根据需求自由组合各项子功能组成不同角色，组织体系则是按照人员所属组织进行划分，如按工程名称作为第一级组织，将参与本工程的建设方、设计方、施工方、监理方、劳务分包等分别作为该工程的第二级组织，而其中的每一项二级组织又可以进行划分，如劳务分包可按不同劳务公司进行划分，作为该二级组织下的第三级组织，依次类推，平台不对组织管理的分级次数进行限制，不同一级组织是为了匹配不同工程项目的权限，也方便后台对不同项目数据的管理，不同二级组织及更低级组织，是为了便于管理员对同组织人员进行人员账号信息创建、批量授权及其他操作，依此建立人员管理。
S1:应用体系建立：如图2所示，体系建立包含钢结构构件编码体系、钢结构构件焊缝编码体系，使得每个钢构件都有独立的编码，在深化设计、深化设计、预制加工、材料运输和现场装配阶段，具有准确性和唯一性，数据贯穿设计、施工全过程，根据高铁站房的特点，构件编码由五部分组成，各部分用-连接，部分字段可以为空，分区是指区域划分；定位是指对楼层及屋面区域进一步细分；分段是指在对钢柱分节后，进一步细分段；构件类型是指钢结构实体进行划分，如钢柱、钢梁、钢楼梯、屋面桁架等；分节或顺序号是指对某种类型的钢构件的一种划分方式，分节对应于钢柱；流水号是指某种构件类型的构件具有多个相同或类似构件，需要增加流水号加以区别。
S2:设计阶段：如图3所示，主要管理内容有图纸管理、图纸会审以及设计变更管理，其中图纸管理是对图纸进行有效的组织管理，经管理人员上传后，系统自动对同一存储节点下相同名称图纸进行版本管理，方便用户快速查找和使用图纸，且支持用户对最新版本的图纸文件自动打包、压缩包下载，实现便捷的图纸标准化资源共享；
其中图纸会审，由设计院、监理单位、BIM顾问等相关方作为审查方，基于管理平台对设计BIM模型、成果进行联合审核，在平台中形成审核记录；
其中设计变更管理，从变更信息至设计变更各流程，通过对变更信息的综合管控，让变更的每一个环节都可控，可回溯。
S3:深化设计阶段：如图4所示，深化设计阶段建立在深化设计工作的基础之上，主要包含深化模型导入环节和图纸确认环节。
深化模型导入环节，平台记录深化模型构件的详细深化成果及其完成时间，完成对深化成果的认证，并发布为管理工作的基础数据，并且为每一个构件定义构件编码，实现构件的唯一标识及数据上传识别认证方式。
图纸确认环节，由施工总包组织设计院、监理单位、BIM顾问等相关方联合对深化成果的图纸进行审核，并对深化图纸签认。
S4:工厂加工阶段：如图5所示，通过与钢结构工厂建立战略合作，制定数据交换标准，根据设定的频次或由平台主动发出指令之后，工厂生产管理系统通过数据库接口及协议向平台传输数据，平台能够访问钢结构工厂生产管理系统数据库，获取运原材料进场、加工等信息，实现全过程可追溯。
工厂加工阶段进一步细分为：原材入库环节、下料切割环节、虚拟预拼装环节、交验环节；原材的入库环节记录构件的钢板合格证以及钢板检测报告、入库时间；下料切割环节记录构件的下料切割设计，包括图纸以及切割视频，以及实际下料切割完成时间；虚拟预拼装环节，通过三维扫描技术获取三维扫描模型，和设计模型作比对，进行工厂虚拟预拼装，并对过程留存影响资料作为过程资料；交验环节记录构件出厂合格证、构件粘贴二维码的照片、验收时间；
在管理平台中，选中单个选中的钢结构构件后，自动显示选中钢结构构件各个环节的数据；
工厂加工阶段还包括工厂加工智能建造应用，该阶段的智能建造包括智能下料、智能切割、智能焊接。智能下料能够显示当前工程钢结构构件生产数量、耗材数量，当前下料利用率是多少；智能切割则突出显示经过智能切割设备切割后的构件，构件绑定智能设备切割本构件的照片；构件智能焊接栏绑定智能设备焊接本构件的过程照片。
S5:物流运输阶段：物流运输阶段是指钢结构构件已经处于装车运输阶段；管理平台实行全程跟踪，通过前端设备的数据反馈，平台实施获取运输过程中的车辆状态和运输过程记录，包括过程影像资料、运输材料和运输工具信息、材料验收记录以及车辆运输的轨迹。
当构件处于已进场状态时，由施工技术人员对构件进行进场验收，在验收过程中，记录验收的照片和视频。
S6:现场安装阶段：如图6所示，主要记录和管理钢结构工程现场安装作业，管理平台在该阶段中，显示整个项目现场安装阶段钢结构构件的整体信息，现场安装阶段包含现场安装管理、现场安装智能建造应用、安全管理及质量管理。现场安装管理吊装环节、焊接环节、探伤环节、补漆环节；现场安装智能建造应用主要包含智能预拼装、智能焊机、焊缝监控应用；安全管理以及质量管理包含亮点和问题整改管理。
现场安装管理中，吊装环节，由现场操作人员对吊装工作进行影像记录，上传吊装完成时间、吊装测量记录、吊装完成照片材料；焊接环节，上传焊接完成时间、焊接班组、焊接人员及焊接完成照片资料；探伤环节，上传探伤完成时间、首次探伤是否合格、探伤完成照片、探伤正式报告；补漆环节，上传补漆完成时间、补漆完成照片；所有环节信息均由用户进行上传，平台根据构件编号自动绑定链接到三维模型构件上；其中，吊装测量记录、探伤正式报告为PDF格式文件；焊接班组、焊接人员、首次探伤是否合格为文字信息；吊装完成照片、焊接完成照片资料、探伤完成照片、补漆完成照片为照片文件，其余为时间格式字段。
智能预拼装，在钢结构工程现场拼装前，可以通过管理平台获取到相应的钢结构节点拼装资料，作为钢结构构件合格的取证，并为现场拼装作业提供专业的拼装指导；选中构件，查看到在预制加工阶段上传的三维扫描仪对关键构件虚拟预拼装的视频和照片素材，并且界面上有本构件实体与设计模型的色差图结果，及两个相邻构件的预拼装结果，使拼装工作有技术依据支撑。
智能焊机，在管理平台中通过不同的颜色标识焊机的状态：灰色表示未用状态，绿色表示正常状态，黄色则表示报警、故障状态。管理平台实时监控工作焊机的设定参数、实时电流以及电压值；对于有焊机中报警提示的项，通过查看具体报警情况从而对设备进行有针对性的维修，极大的增长焊机的使用寿命，且保证了焊机的使用率。
焊缝监控，包括现场焊接监测、数据上传、平台汇总分析、发布预警信息、相应人员执行整改步骤；检测通过超声波探伤仪器进行焊缝的质量分析；并将每道焊缝的检测过程照片、检测人员和检测结果形成记录进行上传，构件出厂时也将附带检测过程资料和检测报告，使得每一个出厂的钢结构构件焊接都有质量保证，并且资料真实且具有可追溯性；平台按照焊缝班组、时间段对钢结构现场焊接环节收集的数据，进行汇总分析，将收集的数据通过图表形式多维度展示出来；通过设置预定的预警提醒，管理平台根据焊缝班组、时间段进行判断，当焊缝管理中，一些焊缝班组的合格率在一个时间端低于设置的阈值时，平台自动发出预警信息，当到达触发条件时，通知相应人员执行具体动作；相应人员接受到平台通过APP端推送的预警信息之后，安排对该班组的加工成果进行现场检测审核，对不符合规定和要求的构件，责令整改。
安全管理，安全管理包含安全亮点、安全问题，平台首页显示钢结构三维模型，分别通过绿色、橙色显示安全亮点部位、安全问题部位，并显示安全亮点总数、安全问题总数。安全亮点，由用户拍照、选择亮点类型并附加文字描述上传到管理平台，亮点类型包括：措施安全、防护安全、安全标准化、安全管理、机械安全等，可由管理平台管理员添加修改；管理平台自动对亮点进行更新，按时间顺序及缩略图形式显示在管理平台页面上，并附加亮点类型、描述、发起人、时间信息。点击亮点可查看安全亮点详细资料；安全问题，为匹配了相应权限的施工安全检查人员，按要求对施工现场进行问题筛查，针对安全问题，通过手机端APP进行拍照、指定整改人并附加文字描述上传到管理平台，被指定的整改人通过手机端APP接受到整改要求后，针对施工问题进行整改，整改完成后，通过拍照并附加文字描述上传，回复整改要求。平台将记录所有整改记录，在安全管理界面首页中以问题缩略图、描述、发起人、整改人、时间信息展示。
质量管理，质量管理包含质量亮点、质量问题，平台首页显示钢结构三维模型，分别通过绿色、橙色显示质量亮点部位、质量问题部位，并显示质量亮点总数、质量问题总数。质量亮点，由用户拍照、选择亮点类型并附加文字描述上传到管理平台，亮点类型包括：成品质量、焊前亮点、管理行为、措施亮点、创新亮点等，可由管理平台管理员添加修改；管理平台自动对亮点进行更新，按时间顺序及缩略图形式显示在管理平台页面上，并附加亮点类型、描述、发起人、时间信息；点击亮点可查看质量亮点详细资料；质量问题，为匹配了相应权限的施工质量检查人员，按要求对施工现场进行问题筛查，针对质量问题，通过手机端APP进行拍照、指定整改人并附加文字描述上传到管理平台，被指定的整改人通过手机端APP接受到整改要求后，针对施工问题进行整改，整改完成后，通过拍照并附加文字描述上传，回复整改要求。平台将记录所有整改记录，在质量管理界面首页中以问题缩略图、描述、发起人、整改人、时间信息展示。
S7:结构交验阶段：记录和管理钢结构构件交验资料，施工完成的交验资料按构件上传至管理平台，管理平台将验收报告等交验资料按构件编码绑定到模型上，并记录验收时间。
实施例3：
本实施例给出一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台的具体结构，如图1-7所示，本实例所在工程北京铁路枢纽丰台站改建工程（以下简称丰台站工程），工程站房建筑总面积约40万平方米，车站设计规模为17站台32线，是我国首座采用双层立体车场的大型客站。
中央站房主体及东西站房均采用框架结构体系，框架柱均为田字形或口形钢管混凝土柱，西站房及中央站房框架梁采用劲性钢骨混凝土梁，东站房楼层框架梁采用焊接箱型或H型钢梁；屋盖钢结构分为高速场屋盖和中央站房进站厅屋盖两部分，结构采用钢桁架加十字形钢柱体系。进展厅屋盖南北向主桁架最大跨度41.5米，东西向主次桁架跨度20m，中央站房南北两侧悬挑16.2m，钢结构工程量约20万吨。
基于丰台站工程建立系统管理体系：
如图7所示，根据钢结构全生命周期中，各环节需要承担的工作特点，为工程建立操作权限体系，主要由管理权限、交互平台、APP权限构成，根据人员性质，又进行了细分，形成操作权限体系；根据丰台站工程参建单位人员组成特点，创建一级组织北京铁路枢纽丰台站改建工程，对该组织划分为施工单位、建设单位、设计单位、监理单位及劳务分包等，接着又进行了第三级的划分，满足施工单位施工各分部及指挥部、建设单位的不同职能部门、设计单位的不同职能部门、设计单位的不同职能部门、监理单位的不同职能部门以及劳务分包的不同分包单位等。最后在对应的组织层级下建立人员账号，并进行账号授权，授权目的在于匹配对应的操作权限，操作权限对应操作权限体系中建立的角色。
基于丰台站工程建立应用体系：
钢结构构件编码工作：分析工程特点，对中央站房、西站房、东站房以及雨棚进行分区和编码，根据工程施工安排，分为18个区，分别为1M-12M、1W、2W、1E、2E、3E、4E,形成分区编码；对楼层进行编码，按楼层标高递增形成LB、2L、B1、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L1J、L1D楼层编码，使得每一个除屋面结构以外的钢构件都有对应的楼层编码，对屋面进行编码，形成NW、NE、SW、SE、YW、YE、YP屋面区域编码，使得每一个屋面结构、雨棚结构中的钢构件都有对应的屋面编码，楼层编码和屋面编码作为定位编码；将钢结构构件按地脚锚栓、预埋件、钢柱、钢梁、楼梯、屋面桁架、屋面檩条、屋面水平支撑、屋面隅撑及马道进行区分，形成构件类型编码；针对内部分段的节柱，将分段按a、b、c等区分，依次类推，内部无分段的节柱省略，形成分段编码；针对分节的钢柱，将分段按1、2、3节柱等区分，依次类推，无分节的钢柱省略，形成分节编码，分段编码和分解编码组成分段/方向/分类编码；当某种构件出现多种类型时，对各类型进行编码，将类型按1、2、3等区分，以此类推，形成分节或顺序号编码；流水号编码位于构件编码中的流水号字段，为数字格式，从1开始编排，部分构件类型的构件无需流水号编码，则省略该构件类型的构件中的流水号编码，形成流水号编码；最终以分区-构件类型-分段-分节或顺序号-流水号形式形成构件编码。
钢结构构件焊缝编码工作：丰台站工程针对牛腿、柱子、梁、钢楼梯柱、电梯柱、电梯梁，且需要在现场施焊的构件，进行焊缝编码，构件焊缝编码由构件编码+流水号两部分组成，流水号的格式为：字母A+数字，数字为自然数。
设计阶段工作：
导入丰台站钢结构模型，管理平台读取每一个钢结构构件的属性信息，包含了构件编码、构件专业、构件类型、位置信息、标高、长度、重量及规格，当设计发生变更时，为变更范围内的构件上传对应的变更记录，每一项变更记录包含变更名称、文件名称、时间及创建人。点击构件，切换至设计阶段，可查看到构件的属性信息及变更记录列表。
工厂加工阶段，
当构件处于入库环节时，进场验收员检查与材料匹配的钢板合格证、钢板检测报告，拍照上传至平台，管理平台记录两类证明文件及上传的时间作为入库时间；当构件处于下料与切割环节时，上传智能排版扫描文件，及记录下料过程的智能切割影像文件，管理平台记录上传的时间作为下料时间；当构件拼装完成后，上传智能焊接的完成照片，管理平台记录上传的时间作为装焊时间；使用三维扫描仪，对完成的构件进行三维扫描，而后通过软件与Tekla标准模型进行比对分析，得到虚拟预拼装报告，扫描上传至管理平台，管理平台记录上传的时间作为虚拟预拼装时间；当构件的虚拟预拼装报告满足要求时，配备构件出厂合格证、出厂二维码、工厂探伤报告，工厂加工检验批、工厂隐蔽验收记录的图像资料，上传平台，即满足出厂要求，管理平台记录上传的时间作为出厂时间；至此完成工厂加工阶段，构件信息上传的内容，满足查看资料权限的用户可在管理平台三维模型界面中，点击构件，切换至加工阶段，可查看到以上信息的缩略图表，通过点击资料缩略图表中的可点击处，进入图片、影像等格式文件的预览界面，并支持下载。
物流运输阶段：
当构件出厂后，在装车阶段，为每一件出厂构件添加相应的运输车辆牌号，运输车辆出发时，将运输车辆牌号上传，管理平台即读取该车辆的位置信息，并将该时刻记录为构件的发货时间，管理平台的三维模型界面中，处于运输阶段的构件在物流运输阶段都会呈粉红色显示，其他非运输阶段则灰显，点击构件在物流阶段的运输轨迹则可实时查看到构件所在车辆当前位置、运输车牌号，以及车辆运行的轨迹，当构件运至现场时，现场验收人员对同车辆的所有构件进行验收，对满足验收条件的构件进行拍照并上传至管理平台，管理平台则结束对该车辆的监控，并将运输车牌号、发货时间、运输轨迹、进场时间及进场构件照片永久记录，并连接在对应构件编号的构件模型上。
现场安装阶段：
当构件处于吊装环节时，现场施工人员记录构件吊装前的测量、吊装完成后的照片上传至平台，管理平台记录影像资料并将上传的时间作为吊装完成时间；当构件处于现场焊接环节时，现场施工人员上传焊接完成的照片，选择焊接班组名称及焊接人员上传至平台，管理平台记录影像资料及信息并将上传的时间作为焊接完成时间；当构件处于现场探伤环节时，现场施工人员上传探伤完成的照片、探伤正式报告以及探伤是否合格上传至平台，管理平台记录资料及信息并将上传的时间作为探伤完成时间；当构件需要进行现场补漆环节时，现场施工人员上传补漆完成的照片上传至平台，管理平台记录图像并将上传的时间作为补漆完成时间。至此完成构件在现场安装阶段的记录资料上传工作，满足查看资料权限的用户可在管理平台三维模型界面中，点击构件，切换至现场阶段，可查看到以上信息的缩略图表，通过点击资料缩略图表中的可点击处，进入图片、影像等格式文件的预览界面，并支持下载。
结构交验阶段：
当构件交验完成时，将构件的验收报告上传至平台，管理平台记录资料并将上传的时间作为验收时间；满足查看资料权限的用户可在管理平台三维模型界面中，点击构件，切换至交验阶段，可查看到以上信息的缩略图表，通过点击资料缩略图表中的可点击处，进入图片格式文件的预览界面，并支持下载。
通过实施上述技术方案：
本发明从设计、深化设计、工厂加工、物流运输、现场安装、结构交验实现了完整统一的信息化管理，严格有序把控、记录每道施工工序，实现施工各方线上协作管理，促进钢结构工程更加机械化、工业化、绿色化、智能化；
本发明具有绿色环保性：通过智能套料、智能切割、智能焊接技术实现钢结构加工的绿色环保，废料的减少也带来了材料二次加工能源浪费的减少；
本发明具有创新性：打通了数据传递链条，实现了钢结构数据无缝传递，并且融合施工先进技术，形成了钢结构BIM全生命周期智能建造新模式；
本发明具有经济性：该技术通过严谨高效的管理模式，在一定程度上规避大量的人力投入、长时间的施工，从而节约项目成本；
本发明具有高效性：通过采用装配式机房技术，可以大幅提高施工质量、施工效率，减少对技术工人的依赖，保证施工进度，规避火灾隐患，提高机房施工质量、生产效率，保证机房施工进度，从而实现自动化生产、绿色建造和节能减排；
本发明具有可推广性：本发明的技术方案适用于制冷机房、水泵房、空调机房、风机房等重点机房，具有克服常规机房安装作业的繁琐和错漏无序，使用效益高，使用范围广，非常适合推广使用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于，包括：
体系建立：包括系统管理体系的建立以及应用体系的建立；
设计阶段：包括图纸管理、图纸会审以及设计变更管理；
深化设计阶段：包括深化模型导入环节和图纸确认环节；
工厂加工阶段：平台基于数据交换标准访问钢结构工厂生产管理系统数据库，获取原材料信息；
物流运输阶段：通过前端设备的数据反馈，实时获取运输过程中的车辆状态和运输过程记录；
现场安装阶段：记录并展示整个项目现场安装阶段钢结构构件的整体信息；
结构交验阶段：管理平台按构件记录交验资料，将交验资料按构件编码绑定到三维模型单元上，并记录验收时间。
2.如权利要求1所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于：所述系统管理体系包括操作权限体系和组织体系，所述操作权限体系为系统每一个功能模块设置一个用户可操作及可见的权限，由系统后台编码设置一个主账号，所述主账号拥有平台所有权限，所述主账号进行权限的角色定义；
所述组织体系是按照人员所属组织进行划分，建立人员管理。
3.如权利要求1所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于：所述应用体系的建立包括钢结构构件编码体系和钢结构构件焊缝编码体系，使得每个钢构件都有独立的编码，所述构件焊缝编码包括分区编码、定位编码、构件类型、分段编码、分节或顺序号，各部分用-连接，部分字段可以为空，部分构件附加流水号，其中，所述分区是指区域划分；所述定位是指对楼层及屋面区域进一步细分；所述分段是指在对钢柱分节后，进一步细分段；所述构件类型是指钢结构实体进行划分；所述分节或顺序号是指对某种类型的钢构件的一种划分方式，所述分节对应于钢柱；所述流水号是指某种构件类型的构件具有多个相同或类似构件，需要增加流水号加以区别。
4.如权利要求1所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于：所述图纸管理是对图纸进行有效的组织管理，接收到管理人员上传的图纸后，自动对同一存储节点下相同名称图纸进行版本管理；
所述图纸会审是由设计院、监理单位、BIM顾问等相关方作为审查方，基于管理平台对设计BIM模型、成果进行联合审核，在平台中形成审核记录；
所述设计变更管理是从变更信息至设计变更各流程。
5.如权利要求1所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于：所述深化模型导入环节是平台记录深化模型构件的详细深化成果及其完成时间，完成对深化成果的认证，发布为管理工作的基础数据，并且为每一个构件定义构件编码；
所述图纸确认环节是由施工总包组织设计院、监理单位、BIM顾问等相关方联合对深化成果的图纸进行审核，并对深化图纸签认。
6.如权利要求1所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于，所述工厂加工阶段包括：
原材入库环节：记录构件的钢板合格证以及钢板检测报告、入库时间；
下料切割环节：记录构件的下料切割设计，包括图纸以及切割视频，以及实际下料切割完成时间；
虚拟预拼装环节：通过三维扫描技术获取三维扫描模型，和设计模型作比对，进行工厂虚拟预拼装，并对过程留存影响资料作为过程资料；
交验环节：记录构件出厂合格证、构件粘贴二维码的照片、验收时间；以及
工厂加工智能建造应用：包括智能下料、智能切割、智能焊接。
7.如权利要求6所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于：选中单个钢结构构件后，平台自动显示选中钢结构构件各个环节的数据；
所述智能下料显示当前工程钢结构构件生产数量、耗材数量，当前下料利用率；
所述智能切割显示经过智能切割设备切割后的构件，构件绑定智能设备切割本构件的照片；
所述构件智能焊接栏绑定智能设备焊接本构件的过程照片。
8.如权利要求1所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于：所述物流运输阶段包括过程影像资料、运输材料和运输工具信息、材料验收记录以及车辆运输的轨迹，当构件处于已进场状态时，由施工技术人员对构件进行进场验收，在验收过程中，记录验收的照片和视频。
9.如权利要求6所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于：所述现场安装阶段包含现场安装管理、现场安装智能建造应用、安全管理及质量管理，所述现场安装管理包括吊装环节、焊接环节、探伤环节、补漆环节；所述现场安装智能建造应用主要包含智能预拼装、智能焊机、焊缝监控应用；所述安全管理以及质量管理包含亮点和问题整改管理。
10.如权利要求9所述的一种基于BIM的高铁站房钢结构全生命周期管理平台，其特征在于：所述安全管理包括安全亮点、安全问题，平台首页显示钢结构三维模型，分别通过绿色、橙色显示安全亮点部位、安全问题部位，并显示安全亮点总数、安全问题总数；
所述质量管理包括质量亮点、质量问题，平台首页显示钢结构三维模型，分别通过绿色、橙色显示质量亮点部位、质量问题部位，并显示质量亮点总数、质量问题总数。
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