CN113656872A - 基于bim的fm智慧建造工地运维管控系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统及其方法，属于机场迁改不停航施工管理系统技术领域，该基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统包括三维交互管控子系统和施工现场管控子系统，所述三维交互管控子系统和所述施工现场管控子系统之间通信交互，所述三维交互管控子系统包括设计管理模块、技术管理模块、工期管理模块、质量管理模块和运维管理模块；其中，所述设计管理模块用于接收设计图纸并绘制BIM三维模型；可实现监测施工现场及生活区、办公区用水用电情况，获得能耗报表，智能分析能耗变化情况及关键耗能部位或设备，以可视化的方式一览现场能耗，同时可根据情况进行限时限电控制及用水量控制，辅助项目进行节能管理。

Description

基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统及其方法

技术领域

本发明属于机场迁改不停航施工管理系统技术领域，具体而言，涉及基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统及其方法。

背景技术

随着全国各地机场的飞速发展，航空交通承担的运输责任也越来越大，同时新兴的机场建设任务也越来越艰巨，在建设机场的同时保证原有航站楼的正常运行成为了机场工程建设的必要前提。一些现有航站楼已无法满足日益增长的旅客运输压力，扩建工程迫在眉睫，同时，原有航站楼各类管线设计未提前规划，导致大量地下管线处于航站区扩建工程施工区域内，地下管线错综复杂，包括10KV高压电缆线、航油输油管道、一次热水管道、二次热水管道、消防管道、弱电总进线、污水管道等管线，机场属客流密集区域，严禁任何影响机场正常运营的状况出现，这就要求本工程在正式施工前对以上管线同时进行“零威胁”、“零事故”的迁移改造工作，确保机场安全运营。同时随着科学技术的进步及新旧动能转换的大势所趋，传统的建筑行业也面临着转型升级的考验，传统的施工及管理模式已无法满足智慧机场及不停航施工需求，科学智能的管理模式及新技术的突破性应用成了解决当前矛盾的有力方式，因此得到一种基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统及其方法。

发明内容

本发明实施例提供了基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统及其方法，其目的在于解决现有的机场施工及施工管理模式已无法满足智慧机场及不停航施工需求的问题。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，包括三维交互管控子系统和施工现场管控子系统，所述三维交互管控子系统和所述施工现场管控子系统之间通信交互；

所述三维交互管控子系统包括设计管理模块、技术管理模块、工期管理模块、质量管理模块和运维管理模块；

其中，所述设计管理模块用于接收设计图纸并绘制BIM三维模型，对BIM三维模型进行虚拟渲染，并将BIM三维模型分别发送至技术管理模块和所述工期管理模块；

所述技术管理模块用于接收所述设计管理模块发送的BIM三维模型，各参建方基于同一个BIM三维模型中进行办公交流；

所述工期管理模块用于接收所述设计管理模块的BIM三维模型，利用施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元(n大于1)；

所述质量管理模块用于获得质量问题信息，对质量问题信息设定整改期限并进行预警；

所述运维管理模块用于获得所述施工现场管控子系统的监控数据，利用监控数据对现场施工情况形成可视化数据；

所述施工现场管控子系统包括智能设备中央控制模块、智能周界安防模块、温控消防自动预警模块、云台照明自动控制模块、空气监控自动降尘模块、能源监管自动分析模块、安防监控模块和人员定位模块；

其中，所述智能周界安防模块、所述温控消防自动预警模块、所述云台照明自动控制模块、所述空气监控自动降尘模块、所述能源监管自动分析模块、所述安防监控模块和所述人员定位模块均与所述智能设备中央控制模块通信交互；

所述智能周界安防模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收边界设备数据，利用边界设备数据对越界位置进行报警；

所述温控消防自动预警模块用于通过智能设备中央控制模块接收温度数据，为施工现场隐患位置提供辅助救灾支持；

所述云台照明自动控制模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收照明设备数据，并根据现场施工情况及人员分布数据随时调整最合理的照明方向，以及监控照明设备是否故障；

所述空气监控自动降尘模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收施工现场空气质量数据，针对现场污染严重区域进行空气管理；

所述能源监管自动分析模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收用电和用水设备的能耗数据，根据能耗数据对用电和用水设备进行节能管理；

所述安防监控模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收施工现场的图像数据；

所述人员定位模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收施工人员的实时位置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述设计管理模块包括导入单元、生成单元和渲染单元；

所述导入单元用于接收设计图纸，并将设计图纸发送至所述生成单元；

所述生成单元用于接收所述生成单元发送的设计图纸，根据设计图纸绘制BIM三维模型，并将BIM三维模型发送至渲染单元；

所述渲染单元用于接收所述生成单元发送的BIM三维模型，经过渲染处理后分别发送至所述技术管理模块和所述工期管理模块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述技术管理模块包括协同管理单元、会议单元、管理人员考核单元和智慧图纸单元；

所述协同管理单元用于接收所述设计管理模块发送的BIM三维模型，并且各参建方基于同一个BIM三维模型中进行技术交流；

所述会议单元用于记录周检问题并进行分类数量生成任务清单，按照按问题落实整改责任人及期限，并按照自动推送提醒，以及统计管理人员对问题整改数据并发送至管理人员考核单元；

所述管理人员考核单元用于统计管理人员对问题整改的回复率和及时回复率等指标并生成个人考核数据；

所述智慧图纸单元用于接收所述设计管理模块发送的BIM三维模型，将BIM三维模型与二维图纸相互关联生成三维可视化图纸供管理者学习与检查。

作为本发明的一种优选技术方案，所述质量管理模块包括划分单元、区分单元和预览单元；

所述划分单元用于接收所述设计管理模块发送的BIM三维模型，根据施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元，将n个工作单元打包处理后得到工作包并发送至所述区分单元；

所述区分单元用于接收所述划分单元发送的工作包，将工作包内的n个工作单元标识颜色进行区分后生成预览文件，并将预览文件发送至预览单元；

所述预览单元用于接收所述区分单元发送的预览文件，将预览文件处理后进行可视化预览。

作为本发明的一种优选技术方案，所述智能周界安防模块包括第一获得单元和第一报警单元；

所述第一获得单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收边界设备数据，并将边界设备数据发送至所述第一报警单元；

所述第一报警单元用于接收所述第一获得单元发送的边界设备数据，利用边界设备数据通过所述安防监控模块显示越界位置的图像数据并生成报警画面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述温控消防自动预警模块包括第二获得单元、第一判断单元和第二报警单元；

所述第二获得单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收温度数据，并将温度数据发送至所述判断单元；

所述第一判断单元用于接收所述第二获得单元发送的温度数据，利用温度数据根据预设值判断是否发生火灾并生成第一判断结果，将判断结果发送至所述第二报警单元；

所述第二报警单元用于接收所述第一判断单元发送的第一判断结果，根据判断结果获得进行定位并生成报警画面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述云台照明自动控制模块包括请求单元、第一调整单元和预警单元；

所述请求单元用于访问所述安防监控模块和所述人员实时定位系统分别获得施工现场的图像数据和施工人员的实时位置，结合施工现场的图像数据和施工人员的实时位置得到施工人员分布轨迹，并将施工人员分布轨迹发送至所述第一调整单元；

所述第一调整单元用于所述请求单元发送的施工人员分布轨迹获得调整指令，并通过所述智能设备中央控制模块向照明设备发送调整指令；

所述预警单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收照明设备的运行数据，根据运行数据判断照明设备是否发生故障并生成报警画面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述空气监控自动降尘模块包括第三获得单元、第二判断单元和第二调整单元；

所述第三获得单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收施工现场空气质量数据，并将施工现场空气质量数据发送至第二判断单元；

所述第二判断单元用于接收所述第三获得单元发送的施工现场空气质量数据，利用施工现场空气质量数据根据预设值判断是否需进行降尘处理并获得第二判断结果，将第二判断结果发送至第三调整单元；

所述第三调整单元用于接收第二判断结果生成控制指令，并通过所述智能设备中央控制模块向降尘设备发送生成控制指令完成降尘处理。

作为本发明的一种优选技术方案，所述能源监管自动分析模块包括第四获得单元和分析单元；

所述第四获得单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收用电和用水设备的能耗数据，并将用电和用水设备的能耗数据发送至所述分析单元；

所述分析单元用于接收所述第四获得单元发送的用电和用水设备的能耗数据，并进行分析后生成可视化报表进行浏览。

另一方面，本发明实施例还提供了基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统的管控方法，包括以下步骤：

S1，设计管理模块接收设计图纸并绘制BIM三维模型，对BIM三维模型进行虚拟渲染，并将BIM三维模型分别发送至技术管理模块和工期管理模块；

S2，技术管理模块接收设计管理模块发送的BIM三维模型，各参建方基于同一个BIM三维模型中进行办公交流，工期管理模块用于接收设计管理模块的BIM三维模型，利用施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元(n大于1)，质量管理模块获得质量问题信息，对质量问题信息设定整改期限并进行预警；

S3，智能周界安防模块通过智能设备中央控制模块接收边界设备数据，利用边界设备数据对越界位置进行报警，温控消防自动预警模块用于通过智能设备中央控制模块接收温度数据，为施工现场隐患位置提供辅助救灾支持，云台照明自动控制模块通过智能设备中央控制模块接收照明设备数据，并根据现场施工情况及人员分布数据随时调整最合理的照明方向，以及监控照明设备是否故障，空气监控自动降尘模块通过智能设备中央控制模块接收施工现场空气质量数据，针对现场污染严重区域进行空气管理，能源监管自动分析模块通过智能设备中央控制模块接收用电和用水设备的能耗数据，根据能耗数据对用电和用水设备进行节能管理；安防监控模块通过智能设备中央控制模块接收施工现场的图像数据，人员定位模块通过智能设备中央控制模块接收施工人员的实时位置，通过智能设备中央控制模块将各项数据发送至运维管理模块；

S4，运维管理模块获得智能设备中央控制模块的监控数据，利用监控数据对现场施工情况形成可视化数据。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

(1)本发明的智能周界安防模块，若出现人员越界或外来物入侵情况，激光对射设备或电子围栏通过智能设备中央控制模块向第一获得单元发送报警数据，使得第一报警单元生成报警画面，并调取越界位置摄像头画面，管理人员可以通过报警画面及时查看报警情况并作出决策，可以极大地节约人力物力。

(2)本发明的温控消防自动预警模块，当发生温度过高、起火等紧急情况时，通过智能设备中央控制模块向第二获得单元发送温度数据，判断单元的判断结果为是，则第二报警单元获得温度传感器的位置并生成报警画面。

(3)本发明的云台照明自动控制模块，若出现施工人员分布轨迹在某一区域比较集中，第一调整单元向智能设备中央控制模块发送调整指令，则通过智能控制器控制云台探照灯转向对该区域进行集中照明，避免云台探照灯影响到机场跑道区域的航道灯照明，并且，合理的布局能够节约耗电量，提高照明效果；预警单元通过智能设备中央控制模块接收多个云台探照灯的运行数据，判断云台探照灯是否正常使用，若发生故障生成报警画面提醒维保人员及时处理。

(4)本发明的空气监控自动降尘模块，若出现施工现场空气质量数据超标现象，则向第三调整单元发送是的第二判断结果，第三调整单元通过智能设备中央控制模块向围挡喷淋、塔吊喷淋和雾炮降尘设备发送控制指令进行降尘作业；若施工现场空气质量数据未超标，则向第三调整单元发送否的第二判断结果，第三调整单元则无需响应。针对施工现场污染严重区域进行管理操作，提高降尘效率，节约资源。

(5)本发明的能源监管自动分析模块，可实现监测施工现场及生活区、办公区用水用电情况，获得能耗报表，智能分析能耗变化情况及关键耗能部位或设备，以可视化的方式一览现场能耗，同时可根据情况进行限时限电控制及用水量控制，辅助项目进行节能管理。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明所公开的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统的结构示意图；

图2是本发明所公开的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统的三维交互管控子系统结构示意图；

图3是本发明所公开的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统的施工现场管控子系统结构示意图；

图4是本发明所公开的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统的管控方法的流程图。

附图标记说明：100、三维交互管控子系统；110、设计管理模块；111、导入单元；112、生成单元；113、渲染单元；120、技术管理模块；121、协同管理单元；122、会议单元；123、管理人员考核单元；124、智慧图纸单元；130、工期管理模块；131、划分单元；132、区分单元；133、预览单元；140、质量管理模块；150、运维管理模块；200、施工现场管控子系统；210、智能设备中央控制模块；220、智能周界安防模块；221、第一获得单元；222、第一报警单元；230、温控消防自动预警模块；231、第二获得单元；232、第一判断单元；233、第二报警单元；240、云台照明自动控制模块；241、请求单元；242、第一调整单元；243、预警单元；250、空气监控自动降尘模块；251、第三获得单元；252、第二判断单元；253、第二调整单元；260、能源监管自动分析模块；261、第四获得单元；262、分析单元；270、安防监控模块；280、人员定位模块。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例一

参照附图1～3所示，本发明提供一种技术方案：基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，包括三维交互管控子系统100和施工现场管控子系统200，所述三维交互管控子系统100和所述施工现场管控子系统200之间通信交互；

三维交互管控子系统100包括设计管理模块110、技术管理模块120、工期管理模块130、质量管理模块140和运维管理模块150；

其中，设计管理模块110用于接收设计图纸并绘制BIM三维模型，对BIM三维模型进行虚拟渲染，并将BIM三维模型分别发送至技术管理模块120和工期管理模块130。

具体的，设计管理模块110包括导入单元111、生成单元112和渲染单元113，导入单元111用于接收设计图纸，并将设计图纸发送至生成单元112，生成单元112用于接收生成单元112发送的设计图纸，根据设计图纸绘制BIM三维模型，并将BIM三维模型发送至渲染单元113，渲染单元113用于接收生成单元112发送的BIM三维模型，经过渲染处理后分别发送至技术管理模块120和工期管理模块130。

在工程设计阶段，根据设计图纸绘制BIM三维模型，渲染单元113利用VR技术与BIM技术结合，进行整个工程模型的虚拟沉浸式漫游，通过漫游可提前检查工程设计中存在的缺陷或漏洞，同时对工程使用功能、装修效果等内容进行提前预览及体验，反向校核设计图纸，达到设计最优的效果。

技术管理模块120用于接收设计管理模块110发送的BIM三维模型，各参建方基于同一个BIM三维模型中进行办公交流。

具体的，技术管理模块120包括协同管理单元121、会议单元122、管理人员考核单元123和智慧图纸单元124，协同管理单元121用于接收设计管理模块110发送的BIM三维模型，并且各参建方基于同一个BIM三维模型中进行技术交流。

确保信息传递的准确性及唯一性，同时，工程每处设计变更、各部位技术资料、过程资料等技术文件可上传至协同管理单元121，实现工程模型与技术资料的相互关联，每一项技术管理内容都实现了参建各方的互通共享，每一项资料都具有三维可追溯性。

会议单元122用于记录周检问题并进行分类数量生成任务清单，按照按问题落实整改责任人及期限，并按照自动推送提醒，以及统计管理人员对问题整改数据并发送至管理人员考核单元123，管理人员考核单元123用于统计管理人员对问题整改的回复率和及时回复率等指标并生成个人考核数据。

周检问题自动统计分类生成任务清单，会议过程中按问题落实整改责任人及期限，问题自动推送提醒，会议结束后可生成会议纪要，极大节约项目管理人员工作时间，提高了会议的时效性。以及个人考核过程中，整改前后的照片资料和相应描述管理人员考核单元123进行企业标准化资料留存，以使减少工作人员的工作量。

智慧图纸单元124用于接收设计管理模块110发送的BIM三维模型，将BIM三维模型与二维图纸相互关联生成三维可视化图纸供管理者学习与检查。

工期管理模块130用于接收设计管理模块110的BIM三维模型，利用施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元(n大于1)。

具体的，质量管理模块140包括划分单元131、区分单元132和预览单元133，划分单元131用于接收设计管理模块110发送的BIM三维模型，根据施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元，将n个工作单元打包处理后得到工作包并发送至区分单元132，区分单元132用于接收划分单元131发送的工作包，将工作包内的n个工作单元标识颜色进行区分后生成预览文件，并将预览文件发送至预览单元133，预览单元133用于接收区分单元132发送的预览文件，将预览文件处理后进行可视化预览。

通过不同颜色的区分，直观形象的反映出工期计划的完成情况，实现工期的动态还原及工程后续建设进度的预览，作为施工可行性的参考依据，辅助管理者确定合理施工部署、人员设备配置方案等。并可将现场的设施设备、材料机械、劳动力情况等信息加以关联，形成多维度的深入模拟，检查空间与空间，空间与时间、时间与资源之间是否冲突，以便在施工开始之前发现可能出现的问题，提前规避，使项目的施工流水、进度计划、资源配置变得更加合理，工期计划更加协调合理，降低工期管理的风险。

质量管理模块140用于获得质量问题信息，对质量问题信息设定整改期限并进行预警。

当然，管理人员可将现场发现的工程质量问题通过质量管理模块140的发布，包括问题照片上传、区域及责任人定位、设定整改期限等内容，问题自动定时提醒，责任人整改结束后通过同位置照片回传进行销项，使工程的质量管理形成了闭环。

运维管理模块150用于获得施工现场管控子系统200的监控数据，利用监控数据对现场施工情况形成可视化数据。

运维管理模块150获得施工现场管控子系统200的各项监控数据，有针对性的适应工程运维管理需求，为企业留下宝贵的数字资产。

施工现场管控子系统200包括智能设备中央控制模块210、智能周界安防模块220、温控消防自动预警模块230、云台照明自动控制模块240、空气监控自动降尘模块250、能源监管自动分析模块260、安防监控模块270和人员定位模块280；其中，智能周界安防模块220、温控消防自动预警模块230、云台照明自动控制模块240、空气监控自动降尘模块250、能源监管自动分析模块260、安防监控模块270和人员定位模块280均与智能设备中央控制模块210通信交互。

智能周界安防模块220用于通过智能设备中央控制模块210接收边界设备数据，利用边界设备数据对越界位置进行报警。

具体的，智能周界安防模块220包括第一获得单元221和第一报警单元222，第一获得单元221用于通过智能设备中央控制模块210接收边界设备数据，并将边界设备数据发送至第一报警单元222，第一报警单元222用于接收第一获得单元221发送的边界设备数据，利用边界设备数据通过安防监控模块270显示越界位置的图像数据并生成报警画面。

当然，边界设备可以是激光对射设备或电子围栏等可以与智能设备中央控制模块210通信连接，用于对工程周边围界全方位防护，若出现人员越界或外来物入侵情况，激光对射设备或电子围栏通过智能设备中央控制模块210向第一获得单元221发送报警数据，使得第一报警单元222生成报警画面，并调取越界位置摄像头画面，管理人员可以通过报警画面及时查看报警情况并作出决策，可以极大地节约人力物力。

温控消防自动预警模块230用于通过智能设备中央控制模块210接收温度数据，为施工现场隐患位置提供辅助救灾支持。

具体的，温控消防自动预警模块230包括第二获得单元231、第一判断单元232和第二报警单元233，第二获得单元231用于通过智能设备中央控制模块210接收温度数据，并将温度数据发送至第一判断单元232，第一判断单元232用于接收第二获得单元231发送的温度数据，利用温度数据根据预设值判断是否发生火灾并生成第一判断结果，将判断结果发送至第二报警单元233，第二报警单元233用于接收判断单元发送的第一判断结果，根据判断结果获得进行定位并生成报警画面。

当然，施工现场多个位置安装温度传感器，多个温度传感器与智能设备中央控制模块210通信连接，当发生温度过高、起火等紧急情况时，通过智能设备中央控制模块210向第二获得单元231发送温度数据，第一判断单元232的判断结果为是，则第二报警单元233获得温度传感器的位置并生成报警画面。

云台照明自动控制模块240用于通过智能设备中央控制模块210接收照明设备数据，并根据现场施工情况及人员分布数据随时调整最合理的照明方向，以及监控照明设备是否故障。

具体的，云台照明自动控制模块240包括请求单元241、第一调整单元242和预警单元243，请求单元241用于访问安防监控模块270和人员实时定位系统分别获得施工现场的图像数据和施工人员的实时位置，结合施工现场的图像数据和施工人员的实时位置得到施工人员分布轨迹，并将施工人员分布轨迹发送至第一调整单元242，第一调整单元242用于请求单元241发送的施工人员分布轨迹获得调整指令，并通过智能设备中央控制模块210向照明设备发送调整指令，预警单元243用于通过智能设备中央控制模块210接收照明设备的运行数据，根据运行数据判断照明设备是否发生故障并生成报警画面。

照明设备包括智能控制器和多个云台探照灯，多个云台探照灯与智能控制器通信连接，智能控制器与智能设备中央控制模块210通信连接，智能控制器按照规划的时间段启动多个云台探照灯进行照明；请求单元241访问安防监控模块270和人员实时定位系统分别获得施工现场的图像数据和施工人员的实时位置，若出现施工人员分布轨迹在某一区域比较集中，第一调整单元242向智能设备中央控制模块210发送调整指令，则通过智能控制器控制云台探照灯转向对该区域进行集中照明，避免云台探照灯影响到机场跑道区域的航道灯照明，并且，合理的布局能够节约耗电量，提高照明效果。另外，预警单元243通过智能设备中央控制模块210接收多个云台探照灯的运行数据，判断云台探照灯是否正常照明，若发生故障生成报警画面提醒维保人员及时处理。

空气监控自动降尘模块250用于通过智能设备中央控制模块210接收施工现场空气质量数据，针对现场污染严重区域进行空气管理。

具体的，空气监控自动降尘模块250包括第三获得单元251、第二判断单元252和第二调整单元253，第三获得单元251用于通过智能设备中央控制模块210接收施工现场空气质量数据，并将施工现场空气质量数据发送至第二判断单元252，第二判断单元252用于接收第三获得单元251发送的施工现场空气质量数据，利用施工现场空气质量数据根据预设值判断是否需进行降尘处理并获得第二判断结果，将第二判断结果发送至第三调整单元，第三调整单元用于接收第二判断结果生成控制指令，并通过智能设备中央控制模块210向降尘设备发送生成控制指令完成降尘处理。

利用空气质量监测仪对施工现场空气质量进行监测，并通过围挡喷淋、塔吊喷淋和雾炮降尘设备进行降尘处理，空气质量监测设备、围挡喷淋、塔吊喷淋和雾炮降尘设备均与智能设备中央控制模块210通信连接。

第三获得单元251通过智能设备中央控制模块210接收施工现场空气质量数据，并利用第二判断单元252根据预设值对施工现场空气质量数据进行判断，若出现施工现场空气质量数据超标现象，则向第三调整单元发送是的第二判断结果，第三调整单元通过智能设备中央控制模块210向围挡喷淋、塔吊喷淋和雾炮降尘设备发送控制指令进行降尘作业；若施工现场空气质量数据未超标，则向第三调整单元发送否的第二判断结果，第三调整单元则无需响应。针对施工现场污染严重区域进行管理操作，提高降尘效率，节约资源。

能源监管自动分析模块260用于通过智能设备中央控制模块210接收用电和用水设备的能耗数据，根据能耗数据对用电和用水设备进行节能管理。

具体的，能源监管自动分析模块260包括第四获得单元261和分析单元262，第四获得单元261用于通过智能设备中央控制模块210接收用电和用水设备的能耗数据，并将用电和用水设备的能耗数据发送至分析单元262，分析单元262用于接收第四获得单元261发送的用电和用水设备的能耗数据，并进行分析后生成可视化报表进行浏览。

在施工现场的电箱、大型用电设备、水阀等部位分别安装智能电表和智能水表，智能电表和智能水表与智能设备中央控制模块210通信连接。因此可实现监测施工现场及生活区、办公区用水用电情况，获得能耗报表，智能分析能耗变化情况及关键耗能部位或设备，以可视化的方式一览施工现场设备能耗，同时可根据情况进行限时限电控制及用水量控制，辅助项目进行节能管理。

安防监控模块270用于通过智能设备中央控制模块210接收施工现场的图像数据。

在施工现场安装监控摄像头与智能设备中央控制模块210通信连接，通过安防监控模块270获得相应的监控摄像头的图像数据，实现工程现场全方位监管。

人员定位模块280用于通过智能设备中央控制模块210接收施工人员的实时位置。

通过在施工人员头戴的安全帽上安装位置传感器，位置传感器与智能设备中央控制模块210通信连接，可实现对现场工人分布情况的远程管控。

实施例二

本发明实施例还公开了基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统的管控方法，参照附图4所示，包括以下步骤：

S1，设计管理模块110接收设计图纸并绘制BIM三维模型，对BIM三维模型进行虚拟渲染，并将BIM三维模型分别发送至技术管理模块120和工期管理模块130；

S2，技术管理模块120接收设计管理模块110发送的BIM三维模型，各参建方基于同一个BIM三维模型中进行办公交流，工期管理模块130用于接收设计管理模块110的BIM三维模型，利用施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元(n大于1)，质量管理模块140获得质量问题信息，对质量问题信息设定整改期限并进行预警；

S3，智能周界安防模块220通过智能设备中央控制模块210接收边界设备数据，利用边界设备数据对越界位置进行报警，温控消防自动预警模块230用于通过智能设备中央控制模块210接收温度数据，为施工现场隐患位置提供辅助救灾支持，云台照明自动控制模块240通过智能设备中央控制模块210接收照明设备数据，并根据现场施工情况及人员分布数据随时调整最合理的照明方向，以及监控照明设备是否故障，空气监控自动降尘模块250通过智能设备中央控制模块210接收施工现场空气质量数据，针对现场污染严重区域进行空气管理，能源监管自动分析模块260通过智能设备中央控制模块210接收用电和用水设备的能耗数据，根据能耗数据对用电和用水设备进行节能管理；安防监控模块270通过智能设备中央控制模块210接收施工现场的图像数据，人员定位模块280通过智能设备中央控制模块210接收施工人员的实时位置，通过智能设备中央控制模块210将各项数据发送至运维管理模块150；

S4，运维管理模块150获得智能设备中央控制模块210的监控数据，利用监控数据对现场施工情况形成可视化数据。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (10)

1.基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，包括三维交互管控子系统和施工现场管控子系统，所述三维交互管控子系统和所述施工现场管控子系统之间通信交互；

所述三维交互管控子系统包括设计管理模块、技术管理模块、工期管理模块、质量管理模块和运维管理模块；

其中，所述设计管理模块用于接收设计图纸并绘制BIM三维模型，对BIM三维模型进行虚拟渲染，并将BIM三维模型分别发送至技术管理模块和所述工期管理模块；

所述技术管理模块用于接收所述设计管理模块发送的BIM三维模型，各参建方基于同一个BIM三维模型中进行办公交流；

所述工期管理模块用于接收所述设计管理模块的BIM三维模型，利用施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元(n大于1)；

所述质量管理模块用于获得质量问题信息，对质量问题信息设定整改期限并进行预警；

所述运维管理模块用于获得所述施工现场管控子系统的监控数据，利用监控数据对现场施工情况形成可视化数据；

所述施工现场管控子系统包括智能设备中央控制模块、智能周界安防模块、温控消防自动预警模块、云台照明自动控制模块、空气监控自动降尘模块、能源监管自动分析模块、安防监控模块和人员定位模块；

其中，所述智能周界安防模块、所述温控消防自动预警模块、所述云台照明自动控制模块、所述空气监控自动降尘模块、所述能源监管自动分析模块、所述安防监控模块和所述人员定位模块均与所述智能设备中央控制模块通信交互；

所述智能周界安防模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收边界设备数据，利用边界设备数据对越界位置进行报警；

所述温控消防自动预警模块用于通过智能设备中央控制模块接收温度数据，为施工现场隐患位置提供辅助救灾支持；

所述云台照明自动控制模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收照明设备数据，并根据现场施工情况及人员分布数据随时调整最合理的照明方向，以及监控照明设备是否故障；

所述空气监控自动降尘模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收施工现场空气质量数据，针对现场污染严重区域进行空气管理；

所述能源监管自动分析模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收用电和用水设备的能耗数据，根据能耗数据对用电和用水设备进行节能管理；

所述安防监控模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收施工现场的图像数据；

所述人员定位模块用于通过所述智能设备中央控制模块接收施工人员的实时位置。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，所述设计管理模块包括导入单元、生成单元和渲染单元；

所述导入单元用于接收设计图纸，并将设计图纸发送至所述生成单元；

所述生成单元用于接收所述生成单元发送的设计图纸，根据设计图纸绘制BIM三维模型，并将BIM三维模型发送至渲染单元；

所述渲染单元用于接收所述生成单元发送的BIM三维模型，经过渲染处理后分别发送至所述技术管理模块和所述工期管理模块。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，所述技术管理模块包括协同管理单元、会议单元、管理人员考核单元和智慧图纸单元；

所述协同管理单元用于接收所述设计管理模块发送的BIM三维模型，并且各参建方基于同一个BIM三维模型中进行技术交流；

所述会议单元用于记录周检问题并进行分类数量生成任务清单，按照按问题落实整改责任人及期限，并按照自动推送提醒，以及统计管理人员对问题整改数据并发送至管理人员考核单元；

所述管理人员考核单元用于统计管理人员对问题整改的回复率和及时回复率等指标并生成个人考核数据；

所述智慧图纸单元用于接收所述设计管理模块发送的BIM三维模型，将BIM三维模型与二维图纸相互关联生成三维可视化图纸供管理者学习与检查。

4.根据权利要求1所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，所述质量管理模块包括划分单元、区分单元和预览单元；

所述划分单元用于接收所述设计管理模块发送的BIM三维模型，根据施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元，将n个工作单元打包处理后得到工作包并发送至所述区分单元；

所述区分单元用于接收所述划分单元发送的工作包，将工作包内的n个工作单元标识颜色进行区分后生成预览文件，并将预览文件发送至预览单元；

所述预览单元用于接收所述区分单元发送的预览文件，将预览文件处理后进行可视化预览。

5.根据权利要求1所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，所述智能周界安防模块包括第一获得单元和第一报警单元；

所述第一获得单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收边界设备数据，并将边界设备数据发送至所述第一报警单元；

所述第一报警单元用于接收所述第一获得单元发送的边界设备数据，利用边界设备数据通过所述安防监控模块显示越界位置的图像数据并生成报警画面。

6.根据权利要求1所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，所述温控消防自动预警模块包括第二获得单元、第一判断单元和第二报警单元；

所述第二获得单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收温度数据，并将温度数据发送至所述判断单元；

所述第一判断单元用于接收所述第二获得单元发送的温度数据，利用温度数据根据预设值判断是否发生火灾并生成第一判断结果，将判断结果发送至所述第二报警单元；

所述第二报警单元用于接收所述第一判断单元发送的第一判断结果，根据判断结果获得进行定位并生成报警画面。

7.根据权利要求1所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，所述云台照明自动控制模块包括请求单元、第一调整单元和预警单元；

所述请求单元用于访问所述安防监控模块和所述人员实时定位系统分别获得施工现场的图像数据和施工人员的实时位置，结合施工现场的图像数据和施工人员的实时位置得到施工人员分布轨迹，并将施工人员分布轨迹发送至所述第一调整单元；

所述第一调整单元用于所述请求单元发送的施工人员分布轨迹获得调整指令，并通过所述智能设备中央控制模块向照明设备发送调整指令；

所述预警单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收照明设备的运行数据，根据运行数据判断照明设备是否发生故障并生成报警画面。

8.根据权利要求1所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，所述空气监控自动降尘模块包括第三获得单元、第二判断单元和第二调整单元；

所述第三获得单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收施工现场空气质量数据，并将施工现场空气质量数据发送至第二判断单元；

所述第二判断单元用于接收所述第三获得单元发送的施工现场空气质量数据，利用施工现场空气质量数据根据预设值判断是否需进行降尘处理并获得第二判断结果，将第二判断结果发送至第三调整单元；

所述第三调整单元用于接收第二判断结果生成控制指令，并通过所述智能设备中央控制模块向降尘设备发送生成控制指令完成降尘处理。

9.根据权利要求1所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，所述能源监管自动分析模块包括第四获得单元和分析单元；

所述第四获得单元用于通过所述智能设备中央控制模块接收用电和用水设备的能耗数据，并将用电和用水设备的能耗数据发送至所述分析单元；

所述分析单元用于接收所述第四获得单元发送的用电和用水设备的能耗数据，并进行分析后生成可视化报表进行浏览。

10.基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统的管控方法，应用于权利要求1～9任一项所述的基于BIM的FM智慧建造工地运维管控系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1，设计管理模块接收设计图纸并绘制BIM三维模型，对BIM三维模型进行虚拟渲染，并将BIM三维模型分别发送至技术管理模块和工期管理模块；

S2，技术管理模块接收设计管理模块发送的BIM三维模型，各参建方基于同一个BIM三维模型中进行办公交流，工期管理模块用于接收设计管理模块的BIM三维模型，利用施工进度计划将BIM三维模型划分成n个工作单元(n大于1)，质量管理模块获得质量问题信息，对质量问题信息设定整改期限并进行预警；

S3，智能周界安防模块通过智能设备中央控制模块接收边界设备数据，利用边界设备数据对越界位置进行报警，温控消防自动预警模块用于通过智能设备中央控制模块接收温度数据，为施工现场隐患位置提供辅助救灾支持，云台照明自动控制模块通过智能设备中央控制模块接收照明设备数据，并根据现场施工情况及人员分布数据随时调整最合理的照明方向，以及监控照明设备是否故障，空气监控自动降尘模块通过智能设备中央控制模块接收施工现场空气质量数据，针对现场污染严重区域进行空气管理，能源监管自动分析模块通过智能设备中央控制模块接收用电和用水设备的能耗数据，根据能耗数据对用电和用水设备进行节能管理；安防监控模块通过智能设备中央控制模块接收施工现场的图像数据，人员定位模块通过智能设备中央控制模块接收施工人员的实时位置，通过智能设备中央控制模块将各项数据发送至运维管理模块；

S4，运维管理模块获得智能设备中央控制模块的监控数据，利用监控数据对现场施工情况形成可视化数据。

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