CN113449374B - 适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法和系统，该方法包括：获取钢结构建筑施工流程图纸，根据所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息；获取装备基本信息，并将所述钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，基于匹配结果建立装备自组织群；基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理。该方法能够根据钢结构建筑的建设需求实现装备的优化调度管理。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构建筑技术领域，具体是适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法和系统。
背景技术
钢结构建筑是将在工厂车间加工的各类钢构件在施工现场进行拼装搭建的建筑物，具有便于工业化集中预制、建造周期短、施工方便、自重轻、强度高、易改造的优点，已经在大型公共建筑、写字楼、住宅小区得到广泛应用。
钢结构建筑的建设总体上包括在工厂实施的钢构件加工阶段、钢构件运输的物流阶段，以及在建筑现场的施工阶段。钢结构建筑特别是大型钢结构建筑工程涉及的装备种类、数量都非常多，各个阶段涉及的装备包括：实现钢构件切割、打孔、焊接等操作的数控机床、装卸设备、运输车辆、吊装设备、现场装配设备（焊接机等）、施工监测设备（例如实现工程航测的无人机、射线探查仪等）。
因此，如何根据钢结构建筑的建设需求实现装备的优化调度管理是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是为了解决大型钢结构建筑工程涉及的装备种类、数量都非常多，缺乏对钢结构建筑施工中各阶段装备的调度进行管理的问题。
本发明实施例提供适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法，包括：
获取钢结构建筑施工流程图纸，根据所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息；
获取装备基本信息，并将所述钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，基于匹配结果建立装备自组织群；
基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理。
在一个实施例中，所述获取钢结构建筑施工流程图纸，基于所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息，包括：
获取钢结构建筑施工流程图纸，定义所述钢结构建筑施工流程图纸中的轴线，并根据所述轴线对所述钢结构件模型进行定位，生成定位信息；
定义钢构件截面，基于所述定位信息与所述钢构件截面创建三维结构件；
基于所述三维结构件建立钢结构件节点，并对所述钢结构件节点进行深化，生成优化结构件；
对所述优化结构件进行碰撞分析，生成钢结构件碰撞报告，基于所述钢结构件碰撞报告对所述优化结构件进行调整，生成所述钢结构件模型；
提取钢结构件模型特征，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息。
在一个实施例中，所述基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理，包括：
基于所述装备自组织群建立集成协调平台，基于所述集成协调平台，利用施工进度模型进行施工模拟，确定施工装备数量与施工时间；
基于所述集成协调平台与施工方案建立虚拟建造模型，将施工问题与解决措施输入至所述虚拟建造模型进行施工模拟，生成最优施工模型，利用所述最优施工模型对施工进度进行指导；
利用所述集成协调平台构建建筑信息模型，并采集施工现场在建信息，将所述施工现场在建信息输入至建筑信息模型，生成工程质量信息，根据所述工程质量信息对施工工程质量进行监管；
获取施工项目信息，基于所述施工项目信息建立单一施工数据源，利用所述单一施工数据源进行信息共享，并对所述集成协调平台进行管理；
获取施工场地基础数据，并基于所述施工场地基础数据建立场地数据信息模型，利用所述场地数据信息模型对施工空间场地进行分析管理。
在一个实施例中，所述钢结构件需求描述信息，包括：
加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息。
在一个实施例中，所述装备基本信息，包括：
数控机床基本信息、装卸设备基本信息、运输车辆基本信息、吊装设备基本信息、现场装配设备基本信息和施工监测设备基本信息。
第二方面，本发明还提供适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化系统，包括：
钢结构件模型生成模块，用于获取钢结构建筑施工流程图纸，根据所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息；
装备自组织群建立模块，用于获取装备基本信息，并将所述钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，基于匹配结果建立装备自组织群；
装备管理模块，用于基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理。
在一个实施例中，所述钢结构件模型生成模块，包括：
定位单元，用于获取钢结构建筑施工流程图纸，定义所述钢结构建筑施工流程图纸中的轴线，并根据所述轴线对所述钢结构件模型进行定位，生成定位信息；
三维结构件创建单元，用于定义钢构件截面，基于所述定位信息与所述钢构件截面创建三维结构件；
节点深化单元，用于基于所述三维结构件建立钢结构件节点，并对所述钢结构件节点进行深化，生成优化结构件；
碰撞分析单元，用于对所述优化结构件进行碰撞分析，生成钢结构件碰撞报告，基于所述钢结构件碰撞报告对所述优化结构件进行调整，生成所述钢结构件模型；
附加单元，用于提取钢结构件模型特征，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息。
在一个实施例中，所述装备管理模块，包括：
施工时间管理单元，用于基于所述装备自组织群建立集成协调平台，基于所述集成协调平台，利用施工进度模型进行施工模拟，确定施工装备数量与施工时间；
施工进度指导单元，用于基于所述集成协调平台与施工方案建立虚拟建造模型，将施工问题与解决措施输入至所述虚拟建造模型进行施工模拟，生成最优施工模型，利用所述最优施工模型对施工进度进行指导；
工程质量监管单元，用于利用所述集成协调平台构建建筑信息模型，并采集施工现场在建信息，将所述施工现场在建信息输入至建筑信息模型，生成工程质量信息，根据所述工程质量信息对施工工程质量进行监管；
信息共享单元，用于获取施工项目信息，基于所述施工项目信息建立单一施工数据源，利用所述单一施工数据源进行信息共享，并对所述集成协调平台进行管理；
施工空间场地分析管理单元，用于获取施工场地基础数据，并基于所述施工场地基础数据建立场地数据信息模型，利用所述场地数据信息模型对施工空间场地进行分析管理。
在一个实施例中，所述钢结构件需求描述信息，包括：
加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息。
在一个实施例中，所述装备基本信息，包括：
数控机床基本信息、装卸设备基本信息、运输车辆基本信息、吊装设备基本信息、现场装配设备基本信息和施工监测设备基本信息。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法，本方法基于钢结构建筑施工流程图纸构建钢结构件模型，使得钢结构件模型与实际施工建筑保持一致，并在钢结构件模型上附加钢结构件描述信息，使得钢结构件模型具有良好的可视性，能够对施工进度进行实时了解，有效提高钢结构建筑的施工效率；并且，钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，使得钢结构建筑的需求与各阶段的装备进行对应绑定，进而利用集成协调平台对各个阶段的设备进行管理，实现对装备的优化调度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步地详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的步骤S101流程图；
图3为本发明实施例提供的步骤S103流程图；
图4为本发明实施例提供的适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化系统的框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参照图1所示，本发明实施例提供的适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法，该方法包括：步骤S101~S103；
S101、获取钢结构建筑施工流程图纸，根据所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型（或钢结构件组模型），并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息。
具体的，所述钢结构件需求描述信息，包括：加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息。其中，加工需求描述信息包括钢结构件/钢结构件组的加工类型描述（焊接、打孔等）、每种加工类型的加工工艺参数、原料材质规格；运输需求描述信息包括：对钢结构建筑物进行建筑物分区，确定每个分区涉及的钢结构件，进而确定其工程排期，以及确定运输必要的车辆规格、包装方式和规格等；装配需求描述信息则根据钢结构件/钢结构件组的模型特征，确定该结构件的尺寸、重量、现场装配方式、安装检验要求等，进而确定吊装设备负重、装配工序等装配需求描述信息。
进一步地，钢结构建筑施工流程图纸为CAD格式，通过模型建立过程，将其转化为三维空间模型（即钢结构件模型）；其中，转化三维空间模型的具体步骤包括：定义轴线、创建三维视图、创建三维结构件、创建节点以及进行碰撞分析校验。
S102、获取装备基本信息，并将所述钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，基于匹配结果建立装备自组织群。
具体的，所述装备基本信息，包括：数控机床基本信息、装卸设备基本信息、运输车辆基本信息、吊装设备基本信息、现场装配设备基本信息和施工监测设备基本信息。
进一步地，获取上述装备的设备名称（ID编号）、设备类型、设备工作额定范围等基本信息，将加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息与加工、运输、装配各阶段的装备基本信息进行匹配，获得匹配的装备，将匹配的装备自组织组合为装备群组，生成装备自组织群。
S103、基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理。
具体的，协调优化管理包括施工时间调度、虚拟进度管理、工程质量监理、信息实时共享及集成平台管理和空间场地管理。
本实施例中，基于钢结构建筑施工流程图纸构建钢结构件模型，使得钢结构件模型与实际施工建筑保持一致，并在钢结构件模型上附加钢结构件描述信息，使得钢结构件模型具有良好的可视性，能够对施工进度进行实时了解，有效提高钢结构建筑的施工效率；并且，钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，使得钢结构建筑的需求与各阶段的装备进行对应绑定，进而利用集成协调平台对各个阶段的设备进行管理，实现对装备的优化调度。
在一个实施例中，参照图2所示，上述步骤S101中所述获取钢结构建筑施工流程图纸，基于所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息，包括：
S1011、获取钢结构建筑施工流程图纸，定义所述钢结构建筑施工流程图纸中的轴线，并根据所述轴线对所述钢结构件模型进行定位，生成定位信息。
具体的，对于有CAD线性模型的结构，可以利用Tekla Structure软件中，使用CAD线性模型直接进行定位，附上钢构件截面，生成钢结构件模型；对于没有CAD线性模型的结构，需要基于轴线创建钢结构件视图，并基于预设钢结构建筑信息创建钢柱和钢梁等构件，进而生成钢结构件模型。
S1012、定义钢构件截面，基于所述定位信息与所述钢构件截面创建三维结构件。
具体的，不同钢结构件采用不同的颜色等级加以区分，以便检查及统计。
S1013、基于所述三维结构件建立钢结构件节点，并对所述钢结构件节点进行深化，生成优化结构件。
具体的，钢结构件节点进行深化，包括对钢结构件连接点、钢结构件的应用、关联部位以及交接处节点进行深化。其中，应合理考虑结构的受力特点和施工，结合场地条件和总包的安装情况对结构进行合理分段和分块单位，以满足焊接、安装及加工运输要求，对结构的连接节点位置进行验算和优化，对薄弱位置和受力较大的节点部位采取加强措施，使结构更加合理。在考虑材料采购尺寸和构件运输通行的限制、吊装设备起吊能力、加工工艺可行性与合理性、现场安装及焊接的可行性与便利性等条件的基础上，对钢柱、钢梁、桁架、铸钢件等进行优化设计；考虑其他参建方施工方对钢结构构件的影响（如支座配筋等对埋件的影响），将相关联部位体现在优化结构件中，并对钢结构中劲性柱、钢结构与混凝土梁交接处节点进行处理。
S1014、对所述优化结构件进行碰撞分析，生成钢结构件碰撞报告，基于所述钢结构件碰撞报告对所述优化结构件进行调整，生成所述钢结构件模型。
具体的，利用Tekla Structure软件中的碰撞检查功能统一对优化结构件进行碰撞检查计算，查找各钢结构件在空间上的碰撞冲突，生成钢结构件碰撞报告，基于钢结构件碰撞报告对优化结构件进行局部调整修改，生成所述钢结构件模型。
S1015、提取钢结构件模型特征，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息。
具体的，提取钢结构件模型的尺寸规格、形状分类、钢材用料等模型特征，并将所述钢结构件模型特征与钢结构件需求描述信息进行对应融合。
在一个实施例中，参照图3所示，上述步骤S103中所述基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理，包括：
S1031、基于所述装备自组织群建立集成协调平台，基于所述集成协调平台，利用施工进度模型进行施工模拟，确定施工装备数量与施工时间。
具体的，运用Tekla Structure软件建立施工进度模型，在整体施工前模拟装备的具体位置和详细分工，以便解决装备之间的冲突问题，并通过模拟确定施工装备数量，降低工程造价；通过施工模拟，及时的优化进度计划，进而生成最优的施工时间。
S1032、基于所述集成协调平台与施工方案建立虚拟建造模型，将施工问题与解决措施输入至所述虚拟建造模型进行施工模拟，生成最优施工模型，利用所述最优施工模型对施工进度进行指导。
具体的，施工方案包含着完整的结构信息，其中包括构件材质、尺寸、数量以及吊装位置和其周边环境等，将施工问题在虚拟建造模型中展示出来，以便于修改，并且提前制定相应的解决措施，使进度计划和施工方案最优，生成最优施工模型，利用所述最优施工模型对施工进度进行指导。
S1033、利用所述集成协调平台构建建筑信息模型，并采集施工现场在建信息，将所述施工现场在建信息输入至建筑信息模型，生成工程质量信息，根据所述工程质量信息对施工工程质量进行监管。
具体的，利用电子测绘平台（例如Trimble RTS），将建筑信息模型输入至施工现场手持终端，同时将施工现场在建信息录入到施工现场手持终端，最后再由手施工现场手持终端传输给建筑信息模型，对工程质量进行实时掌握，以便于及时的根据现场情况进行管理。
S1034、获取施工项目信息，基于所述施工项目信息建立单一施工数据源，利用所述单一施工数据源进行信息共享，并对所述集成协调平台进行管理。
具体的，利用软件服务和云计算技术，基于单一施工数据源构建施工信息模型，提供可视化的施工信息模型，也可通过WEB（World Wide Web，全球广域网）直接操控施工信息模型，使模型不受时间和空间的限制，有效解决不同站点、不同参与方之间通信障碍，以及信息的及时更新和发布等问题，实现信息共享。
进一步地，施工项目参与者使用单一施工数据源，确保了施工信息的准确性与一致性，集成协调平台获取单一施工数据源，并基于单一施工数据源将每一环节产生的信息作为下一环节的工作基础，施工项目参与者可以对施工流程进行监管，实现对集成协调平台的管理。
S1035、获取施工场地基础数据，并基于所述施工场地基础数据建立场地数据信息模型，利用所述场地数据信息模型对施工空间场地进行分析管理。
具体的，施工场地基础数据包括预设场地区域，施工材料的进场及调度安排等；
进一步地，将场地数据信息模型可视化，现场工作人员基于场地信息数据模型可以对场地规划进行调整，并了解相应的使用情况。
进一步地，可以利用采集设备采集施工场地实时数据，将施工场地实时数据输入至场地数据信息模型中，查找场地冲突区域，进而基于场地冲突区域实现对施工空间场地的实时调整。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化系统，由于该系统所解决问题的原理与前述适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法相似，因此该系统的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化系统，参照图4所示，包括：
钢结构件模型生成模块41，用于获取钢结构建筑施工流程图纸，根据所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息。
具体的，所述钢结构件需求描述信息，包括：加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息。其中，加工需求描述信息包括钢结构件/钢结构件组的加工类型描述（焊接、打孔等）、每种加工类型的加工工艺参数、原料材质规格；运输需求描述信息包括：对钢结构建筑物进行建筑物分区，确定每个分区涉及的钢结构件，进而确定其工程排期，以及确定运输必要的车辆规格、包装方式和规格等；装配需求描述信息则根据钢结构件/钢结构件组的模型特征，确定该结构件的尺寸、重量、现场装配方式、安装检验要求等，进而确定吊装设备负重、装配工序等装配需求描述信息。
进一步地，钢结构建筑施工流程图纸为CAD格式，通过模型建立过程，将其转化为三维空间模型（即钢结构件模型）；其中，转化三维空间模型的具体步骤包括：定义轴线、创建三维视图、创建三维结构件、创建节点以及进行碰撞分析校验。
装备自组织群建立模块42，用于获取装备基本信息，并将所述钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，基于匹配结果建立装备自组织群。
具体的，所述装备基本信息，包括：数控机床基本信息、装卸设备基本信息、运输车辆基本信息、吊装设备基本信息、现场装配设备基本信息和施工监测设备基本信息。
进一步地，获取上述装备的设备名称（ID编号）、设备类型、设备工作额定范围等基本信息，将加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息与加工、运输、装配各阶段的装备基本信息进行匹配，获得匹配的装备，将匹配的装备自组织组合为装备群组，生成装备自组织群。
装备管理模块43，用于基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理。
具体的，协调优化管理包括施工时间调度、虚拟进度管理、工程质量监理、信息实时共享及集成平台管理和空间场地管理。
在一个实施例中，所述钢结构件模型生成模块41，包括：
定位单元411，用于获取钢结构建筑施工流程图纸，定义所述钢结构建筑施工流程图纸中的轴线，并根据所述轴线对所述钢结构件模型进行定位，生成定位信息。
具体的，对于有CAD线性模型的结构，可以利用Tekla Structure软件中，使用CAD线性模型直接进行定位，附上钢构件截面，生成钢结构件模型；对于没有CAD线性模型的结构，需要基于轴线创建钢结构件视图，并基于预设钢结构建筑信息创建钢柱和钢梁等构件，进而生成钢结构件模型。
三维结构件创建单元412，用于定义钢构件截面，基于所述定位信息与所述钢构件截面创建三维结构件。
具体的，不同钢结构件采用不同的颜色等级加以区分，以便检查及统计。
节点深化单元413，用于基于所述三维结构件建立钢结构件节点，并对所述钢结构件节点进行深化，生成优化结构件。
具体的，钢结构件节点进行深化，包括对钢结构件连接点、钢结构件的应用、关联部位以及交接处节点进行深化。其中，应合理考虑结构的受力特点和施工，结合场地条件和总包的安装情况对结构进行合理分段和分块单位，以满足焊接、安装及加工运输要求，对结构的连接节点位置进行验算和优化，对薄弱位置和受力较大的节点部位采取加强措施，使结构更加合理。在考虑材料采购尺寸和构件运输通行的限制、吊装设备起吊能力、加工工艺可行性与合理性、现场安装及焊接的可行性与便利性等条件的基础上，对钢柱、钢梁、桁架、铸钢件等进行优化设计；考虑其他参建方施工方对钢结构构件的影响（如支座配筋等对埋件的影响），将相关联部位体现在优化结构件中，并对钢结构中劲性柱、钢结构与混凝土梁交接处节点进行处理。
碰撞分析单元413，用于对所述优化结构件进行碰撞分析，生成钢结构件碰撞报告，基于所述钢结构件碰撞报告对所述优化结构件进行调整，生成所述钢结构件模型。
具体的，利用Tekla Structure软件中的碰撞检查功能统一对优化结构件进行碰撞检查计算，查找各钢结构件在空间上的碰撞冲突，生成钢结构件碰撞报告，基于钢结构件碰撞报告对优化结构件进行局部调整修改，生成所述钢结构件模型。
附加单元415，用于提取钢结构件模型特征，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息。
具体的，提取钢结构件模型的尺寸规格、形状分类、钢材用料等模型特征，并将所述钢结构件模型特征与钢结构件需求描述信息进行对应融合。
在一个实施例中，所述装备管理模块43，包括：
施工时间管理单元431，用于基于所述装备自组织群建立集成协调平台，基于所述集成协调平台，利用施工进度模型进行施工模拟，确定施工装备数量与施工时间。
具体的，运用Tekla Structure软件建立施工进度模型，在整体施工前模拟装备的具体位置和详细分工，以便解决装备之间的冲突问题，并通过模拟确定施工装备数量，降低工程造价；通过施工模拟，及时的优化进度计划，进而生成最优的施工时间。
施工进度指导单元432，用于基于所述集成协调平台与施工方案建立虚拟建造模型，将施工问题与解决措施输入至所述虚拟建造模型进行施工模拟，生成最优施工模型，利用所述最优施工模型对施工进度进行指导。
具体的，施工方案包含着完整的结构信息，其中包括构件材质、尺寸、数量以及吊装位置和其周边环境等，将施工问题在虚拟建造模型中展示出来，以便于修改，并且提前制定相应的解决措施，使进度计划和施工方案最优，生成最优施工模型，利用所述最优施工模型对施工进度进行指导。
工程质量监管单元433，用于利用所述集成协调平台构建建筑信息模型，并采集施工现场在建信息，将所述施工现场在建信息输入至建筑信息模型，生成工程质量信息，根据所述工程质量信息对施工工程质量进行监管。
具体的，利用电子测绘平台（例如Trimble RTS），将建筑信息模型输入至施工现场手持终端，同时将施工现场在建信息录入到施工现场手持终端，最后再由手施工现场手持终端传输给建筑信息模型，对工程质量进行实时掌握，以便于及时的根据现场情况进行管理。
信息共享单元434，用于获取施工项目信息，基于所述施工项目信息建立单一施工数据源，利用所述单一施工数据源进行信息共享，并对所述集成协调平台进行管理。
具体的，利用软件服务和云计算技术，基于单一施工数据源构建施工信息模型，提供可视化的施工信息模型，也可通过WEB（World Wide Web，全球广域网）直接操控施工信息模型，使模型不受时间和空间的限制，有效解决不同站点、不同参与方之间通信障碍，以及信息的及时更新和发布等问题，实现信息共享。
进一步地，施工项目参与者使用单一施工数据源，确保了施工信息的准确性与一致性，集成协调平台获取单一施工数据源，并基于单一施工数据源将每一环节产生的信息作为下一环节的工作基础，施工项目参与者可以对施工流程进行监管，实现对集成协调平台的管理。
施工空间场地分析管理单元435，用于获取施工场地基础数据，并基于所述施工场地基础数据建立场地数据信息模型，利用所述场地数据信息模型对施工空间场地进行分析管理。
具体的，施工场地基础数据包括预设场地区域，施工材料的进场及调度安排等；
进一步地，将场地数据信息模型可视化，现场工作人员基于场地信息数据模型可以对场地规划进行调整，并了解相应的使用情况。
进一步地，可以利用采集设备采集施工场地实时数据，将施工场地实时数据输入至场地数据信息模型中，查找场地冲突区域，进而基于场地冲突区域实现对施工空间场地的实时调整。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化方法，其特征在于，包括：
获取钢结构建筑施工流程图纸，根据所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型或钢结构件组模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息；其中，钢结构建筑施工流程图纸为CAD格式，通过模型建立过程，将其转化为三维空间模型，作为所述钢结构件模型或钢结构件组模型；其中，转化三维空间模型的具体步骤包括：定义轴线、创建三维视图、创建三维结构件、创建节点以及进行碰撞分析校验；所述钢结构件需求描述信息，包括：加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息；其中，加工需求描述信息包括钢结构件和/或钢结构件组的加工类型描述、每种加工类型的加工工艺参数、原料材质规格；运输需求描述信息包括对钢结构建筑物进行建筑物分区，确定每个分区涉及的钢结构件，进而确定其工程排期，以及确定运输必要的车辆规格、包装方式和规格；装配需求描述信息根据钢结构件和/或钢结构件组的模型特征，确定该结构件的尺寸、重量、现场装配方式、安装检验要求，进而确定吊装设备负重、装配工序；
获取装备基本信息，并将所述钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，基于匹配结果建立装备自组织群；所述装备基本信息，包括：数控机床基本信息、装卸设备基本信息、运输车辆基本信息、吊装设备基本信息、现场装配设备基本信息和施工监测设备基本信息；获取上述装备的设备名称、设备类型、设备工作额定范围，将加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息与加工、运输、装配各阶段的装备基本信息进行匹配，获得匹配的装备；
基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理；协调优化管理包括：施工时间调度、虚拟进度管理、工程质量监理、信息实时共享及集成平台管理和空间场地管理；具体包括：基于所述装备自组织群建立集成协调平台，基于所述集成协调平台，利用施工进度模型进行施工模拟，确定施工装备数量与施工时间；基于所述集成协调平台与施工方案建立虚拟建造模型，将施工问题与解决措施输入至所述虚拟建造模型进行施工模拟，生成最优施工模型，利用所述最优施工模型对施工进度进行指导；利用所述集成协调平台构建建筑信息模型，并采集施工现场在建信息，将所述施工现场在建信息输入至建筑信息模型，生成工程质量信息，根据所述工程质量信息对施工工程质量进行监管；获取施工项目信息，基于所述施工项目信息建立单一施工数据源，利用所述单一施工数据源进行信息共享，并对所述集成协调平台进行管理；获取施工场地基础数据，并基于所述施工场地基础数据建立场地数据信息模型，利用所述场地数据信息模型对施工空间场地进行分析管理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取钢结构建筑施工流程图纸，基于所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息，包括：
获取钢结构建筑施工流程图纸，定义所述钢结构建筑施工流程图纸中的轴线，并根据所述轴线对所述钢结构件模型进行定位，生成定位信息；
定义钢构件截面，基于所述定位信息与所述钢构件截面创建三维结构件；
基于所述三维结构件建立钢结构件节点，并对所述钢结构件节点进行深化，生成优化结构件；
对所述优化结构件进行碰撞分析，生成钢结构件碰撞报告，基于所述钢结构件碰撞报告对所述优化结构件进行调整，生成所述钢结构件模型；
提取钢结构件模型特征，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息。
3.适应钢结构施工特征的装备自组织策略优化系统，其特征在于，包括：
钢结构件模型生成模块，用于获取钢结构建筑施工流程图纸，根据所述钢结构建筑施工流程图生成钢结构件模型或钢结构件组模型，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息；其中，钢结构建筑施工流程图纸为CAD格式，通过模型建立过程，将其转化为三维空间模型，作为所述钢结构件模型或钢结构件组模型；其中，转化三维空间模型的具体步骤包括：定义轴线、创建三维视图、创建三维结构件、创建节点以及进行碰撞分析校验；所述钢结构件需求描述信息，包括：加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息；其中，加工需求描述信息包括钢结构件和/或钢结构件组的加工类型描述、每种加工类型的加工工艺参数、原料材质规格；运输需求描述信息包括对钢结构建筑物进行建筑物分区，确定每个分区涉及的钢结构件，进而确定其工程排期，以及确定运输必要的车辆规格、包装方式和规格；装配需求描述信息根据钢结构件和/或钢结构件组的模型特征，确定该结构件的尺寸、重量、现场装配方式、安装检验要求，进而确定吊装设备负重、装配工序；
装备自组织群建立模块，用于获取装备基本信息，并将所述钢结构件需求描述信息与所述装备基本信息进行匹配，基于匹配结果建立装备自组织群；所述装备基本信息，包括：数控机床基本信息、装卸设备基本信息、运输车辆基本信息、吊装设备基本信息、现场装配设备基本信息和施工监测设备基本信息；获取上述装备的设备名称、设备类型、设备工作额定范围，将加工需求描述信息、运输需求描述信息和装配需求描述信息与加工、运输、装配各阶段的装备基本信息进行匹配，获得匹配的装备；
装备管理模块，用于基于所述装备自组织群建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理；建立集成协调平台，根据所述集成协调平台对各阶段装备进行协调优化管理；协调优化管理包括：施工时间调度、虚拟进度管理、工程质量监理、信息实时共享及集成平台管理和空间场地管理；所述装备管理模块，具体包括：施工时间管理单元，用于基于所述装备自组织群建立集成协调平台，基于所述集成协调平台，利用施工进度模型进行施工模拟，确定施工装备数量与施工时间；施工进度指导单元，用于基于所述集成协调平台与施工方案建立虚拟建造模型，将施工问题与解决措施输入至所述虚拟建造模型进行施工模拟，生成最优施工模型，利用所述最优施工模型对施工进度进行指导；工程质量监管单元，用于利用所述集成协调平台构建建筑信息模型，并采集施工现场在建信息，将所述施工现场在建信息输入至建筑信息模型，生成工程质量信息，根据所述工程质量信息对施工工程质量进行监管；信息共享单元，用于获取施工项目信息，基于所述施工项目信息建立单一施工数据源，利用所述单一施工数据源进行信息共享，并对所述集成协调平台进行管理；施工空间场地分析管理单元，用于获取施工场地基础数据，并基于所述施工场地基础数据建立场地数据信息模型，利用所述场地数据信息模型对施工空间场地进行分析管理。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述钢结构件模型生成模块，包括：
定位单元，用于获取钢结构建筑施工流程图纸，定义所述钢结构建筑施工流程图纸中的轴线，并根据所述轴线对所述钢结构件模型进行定位，生成定位信息；
三维结构件创建单元，用于定义钢构件截面，基于所述定位信息与所述钢构件截面创建三维结构件；
节点深化单元，用于基于所述三维结构件建立钢结构件节点，并对所述钢结构件节点进行深化，生成优化结构件；
碰撞分析单元，用于对所述优化结构件进行碰撞分析，生成钢结构件碰撞报告，基于所述钢结构件碰撞报告对所述优化结构件进行调整，生成所述钢结构件模型；
附加单元，用于提取钢结构件模型特征，并基于所述钢结构件模型附加钢结构件需求描述信息。
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