CN114819478A - 一种基于bim的电网协同规划管理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM的电网协同规划管理平台,包括应用层、业务层、平台层及数据层;应用层包括数据管理平台客户端及数字化施工管理移动端;业务层包括数据管理单元、施工管理单元、施工预演分析单元、施工动态管控单元、资源分析管理单元及分析报告展示单元;平台层包括数字化施工管理服务器;数据层包括工程文档、主数据、结构化数据、标准规范、知识库、空间数据、业务数据库、全信息三维模型、非结构化数据及过程动态数据。本发明可以帮助改变传统的分散交流模式,实现信息的集中存储与分类管理,实现BIM多方协作,从而缩短项目的周期时间,增强信息的准确性和及时性,提高项目协同工作的效率。
Description
技术领域
本发明涉及工程项目管理领域,具体来说,涉及一种基于BIM的电网协 同规划管理平台。
背景技术
目前,数字化技术已成为工业化、信息化社会发展的基础和重要组成部 分。同时,智慧电网也在不断吸纳工业化、信息化成果,使各种先进技术在 电网建设中得到集成应用,极大地提升了电网的系统功能。对于加快建设坚 强智能电网,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合而言,信 息化是加强智能电网的基本途径,信息化的关键之一是对数字化资源进行深 层次、多元素融合,数据是各环节的纽带,以数据贯通为基础,才能将BIM 平台支撑数据有机结合在一起,发挥大数据的价值。
随着能源互联网以及数字化电网的不断推进,现阶段已基本完成电网三 维模型设计及数字化平台的建设,而延展到资产全寿命周期中建造和运维阶 段的BIM应用正逐渐成为新的趋势及方向。然而,当前BIM在电力行业应用 深度有限,支撑城市电网规划的基础模型和数据规范也不够充分,迫切需要 开展相关研究,结合当前电网规划建设需求,通过将电网关键设备物理模型、 传感器数据、电网运行状态等数据与BIM技术结合应用,在虚拟空间中完成 映射,实时反馈电网工程建设信息,建立数字孪生体系,实现电网工程全周 期过程管控,对于推动电网科学有序发展具有重要的工程实践意义,因此, 本发明提出了一种基于BIM的电网协同规划管理平台。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了基于BIM的电网协同规划管理平台, 可以实现施工过程的动态管控,提高项目协同工作的效率的优点,进而解决 背景技术中的问题。
(二)技术方案
为实现上述可以实现施工过程的动态管控,提高项目协同工作的效率的 优点,本发明采用的具体技术方案如下:
一种基于BIM的电网协同规划管理平台,包括应用层、业务层、平台层 及数据层;
应用层包括数据管理平台客户端及数字化施工管理移动端;
业务层包括数据管理单元、施工管理单元、施工预演分析单元、施工动 态管控单元、资源分析管理单元及分析报告展示单元;
平台层包括数字化施工管理服务器;
数据层包括工程文档、主数据、结构化数据、标准规范、知识库、空间 数据、业务数据库、全信息三维模型、非结构化数据及过程动态数据;
其中,数据管理单元用于对电网中的数据进行管理;
施工管理单元用于对电网项目中的施工方案进行管理;
施工预演分析单元用于对电网的施工方案进行预演与分析;
施工动态管控单元用于对电网的施工过程进行动态管控;
资源分析管理单元用于对电网中的资源进行分析与管理;
分析报告展示单元用于通过三维模型的方式对电网中每个项目的实时进 度进行立体精确展示。
进一步的,数据管理单元包括工程数据管理模块、构件管理模块及文档 管理模块;
工程数据管理模块用于对电网项目文件集中进行存储和分类管理,实现 对文件的状态管理和实时监控;
构件管理模块用于管理者通过平台查询和浏览电网项目中的构件,并为 构件添加、修改所需的属性信息,同时结合实际需求关联先关文件;
文档管理模块用于对电网项目文件的生命周期进行管理和有效版本的控 制,使各类文件从创建、校审、成品、升版整个生命周期有一个规范化的过 程,实现对文档全过程管理;还用于对电网项目文件不同级别的安全访问控 制,既保证不同的受控方之间的共享和协同,又保证不同的受控方之间相互 独立,互不干扰。
进一步的,工程数据管理模块在对电网项目文件集中进行存储和分类管 理时包括以下步骤:
依据文件类型对电网项目中各文件进行分组,并获取每个分组中各文件 的实时下载及查阅次数;
基于各文件的实时下载及查阅次数生成动态数据热度表,并在每个分组 中依据各文件的热度值对该分组中的文件进行分级存储,使得热度高的文件 存储在高速存储区,热度低的文件存储在低速存储区。
进一步的,施工管理单元包括进度管理模块、资源管理模块、风险管理 模块及施工安全监督管控模块;
进度管理模块用于以派工单的形式进行作业派工,通过对派工单进行流 程管理和跟踪,实现施工作业进度信息的收集,同时更新到模型关联计划任 务数据中;
资源管理模块用于对电网项目中的资源进行分配与管理;还用于通过外 部信息或模型属性快速将施工人员、租用设备及材料资源的信息添加至进度 数据中,并自动生成资源情况柱状图为资源的准备计划提供支撑;
风险管理模块用于通过施工模拟过程中的动态碰撞检测分析来验证施工 逻辑的可行性;
施工安全监督管控模块用于基于强化学习注意力机制的原理对现场施工 人员的安全行为进行识别与报警,起到辅助施工人员的安全作业的效果,避 免施工事故的发生。
进一步的,施工安全监督管控模块包括视频实时监控模块、监控图片实 时获取模块、施工行为识别模块及安全报警模块;
视频实时监控模块用于利用预先安装的视频监控装置对施工区域进行实 时监控及定点拍摄,并将实时监控的视频及拍摄的施工图片存储至过程动态 数据中,实现施工管理人员对现场施工状况的实时了解;
监控图片实时获取模块用于获取过程动态数据中实时拍摄的施工图片并 进行处理,得到基于人体部分的实时施工图片;
施工行为识别模块用于利用预先构建的神经网络模型对基于人体部分的 实时施工图片中的行为进行识别,及时避免施工安全事故的发生;
安全报警模块用于对施工人员施工时存在的不规范行为或异常行为进行 实时报警,实现不规范行为或异常行为的及时提醒。
进一步的,监控图片实时获取模块在获取过程动态数据中实时拍摄的施 工图片后还包括以下步骤:
对获取的实时施工图片进行图像分辨率核验,利用图像超分法对分辨率 低于预设阈值的施工图片进行超分重建,得到预处理的实时图片;
对预处理后的实时图片中的人体进行识别,并对该实时图片中的人体部 分进行裁剪;
利用透视变换原理对剪裁后的人体图片中角度偏离的图像进行处理,得 到基于人体部分的实时施工图片。
进一步的,施工行为识别模块在利用预先构建的神经网络模型对基于人 体部分的实时施工图片中的行为进行识别时包括以下步骤:
利用预先构建的TSN卷积神经网络模型从基于人体部分的实时施工图片 集中提取基于施工行为的特征通道集;
利用预先构建的深度强化学习网络模型对基于施工行为的特征通道集进 行基于施工行为的关键通道集选择;
利用预先构建的判别器神经网络模型对基于施工行为的关键通道集进行 动作分类,得到施工人员的行为类型。
进一步的,施工预演分析单元包括进度预演模块、安全管理模块及混合 现实模块;
进度预演模块用于通过BIM技术的施工进度模拟,建立并分析多种施工 方案在组织机构、资源配置、实施环境条件影响下的模拟进度,科学合理的 选择最优或适用的施工进度方案;
安全管理模块用于通过项目各方参与到该施工模拟中,进行风险分析、 安全分析和数字化预演以及动态碰撞检查,辅助解决现场交通组织、施工安 排、复杂工序及工作面穿插现场核心问题,为安全措施检查、缩短工期、技 术方案的决策带来帮助;
混合现实模块用于基于BIM虚拟建造,将建筑业从业人员从复杂抽象的 图形、表格和文字中解放出来,并以形象的三维模型、视频动画作为项目的 信息载体,方便工程项目建设各阶段、各专业中项目各参与方的沟通和交流, 减少建设项目因为信息过载或者信息流失而带来的损失,提高从业者以及行 业的工作效率。
进一步的,施工动态管控单元包括项目规划管理模块、任务变更分析模 块及进度计划分析模块;
项目规划管理模块用于通过专业工具统筹整个项目数据,对项目进行科 学的规划管理,从项目目标按时按质完成项目建造为基础,反向推动每个环 节,信息共享,跟踪和管理整个建造过程;
任务变更分析模块用于提供基于关键路径法的任务变更管理,快速调整 方案;还用于通过关键任务链快速分析变更是否对项目周期造成影响;
进度计划分析模块用于提供基准进度版本保存功能,实现管理模型的多 方案对比;还用于以报表的形式统计两个方案的不同之处,为进度优化提供 参考。
进一步的,资源分析管理单元包括资源报告生成模块、资源动态分析模 块及费用分析管理模块;
资源报告生成模块用于根据项目的进度情况,实时生成各种资源使用报 告,使项目负责人实时掌握资源使用情况及未来固定天数的资源使用情况, 保障物料能够及时到场,避免出现人员窝工情况的出现;
资源动态分析模块用于针对不同阶段的资源使用情况进行动态分析,帮 助项目负责人分析总结项目的实施情况,为后期项目实施提供数据支撑和借 鉴;
费用分析管理模块用于依据挣值分析功能为每个任务对应一套计划成本 信息和实际成本信息,并通过EVA挣值分析对某个时期内计划成本和实际成 本做系统的掌握和对比;还用于通过EVA图和甘特图关联随时清晰查看某个 施工阶段各项成本信息。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明提供了基于BIM的电网协同规划管理平台,具 备以下有益效果:
(1)本发明通过项目协同施工管理平台进行协作,可以帮助改变传统的 分散交流模式,实现信息的集中存储与分类管理,实现BIM多方协作,从而 缩短项目的周期时间,增强信息的准确性和及时性,提高项目协同工作的效 率;此外,本发明还可以为项目内容管理提供一个信息化管理系统,为工程 项目建立一个共享和协同的工作平台,从而有效地保障项目文档和数据交换 及交付的畅通。
(2)本发明通过对施工阶段的建造数据梳理、基于BIM的进度编制、进 度可视化、施工进度跟踪管理、进度变更/优化管理、信息共享等方面的应用, 可以以进度为主线来实现整个施工过程“BIM+智慧建造”的动态管控,实现 依托于BIM模型,对施工过程中的各关键指标进行精细化管控的支持,为后 续运行阶段提供历史数据基础。
(4)本发明通过对电网项目中的文件进行热度计算,并按照热度高低分 级存储文件,从而可以利用压缩及重删技术减少存储空间,能够有效地释放 本地存储空间,实现数据的分级存储管理。
(5)本发明通过设计深度强化学习网络模型和判别器神经网络模型,从 而可以利用主动关注关键特征通道的注意力机制来实现对施工人员的不规范 行为或异常行为进行实时识别与报警,进而可以有效地避免施工事故的发生, 有效地提高施工人员的人身安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实 施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅 仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性 劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的基于BIM的电网协同规划管理平台的结构框 图;
图2是根据本发明实施例的基于BIM的电网协同规划管理平台中数据管 理单元的结构框图;
图3是根据本发明实施例的基于BIM的电网协同规划管理平台中施工管 理单元的结构框图;
图4是根据本发明实施例的基于BIM的电网协同规划管理平台中施工预 演分析单元的结构框图;
图5是根据本发明实施例的基于BIM的电网协同规划管理平台中施工动 态管控单元的结构框图;
图6是根据本发明实施例的基于BIM的电网协同规划管理平台中资源分 析管理单元的结构框图;
图7是根据本发明实施例的基于BIM的电网协同规划管理平台中施工安 全监督管控模块的结构框图。
图中:
1、应用层;11、数据管理平台客户端;12、数字化施工管理移动端;2、 业务层;21、数据管理单元;211、工程数据管理模块;212、构件管理模块; 213、文档管理模块;22、施工管理单元;221、进度管理模块;222、资源管 理模块;223、风险管理模块;224、施工安全监督管控模块;2241、视频实 时监控模块;2242、监控图片实时获取模块;2243、施工行为识别模块;2244、 安全报警模块;23、施工预演分析单元;231、进度预演模块;232、安全管 理模块;233、混合现实模块;24、施工动态管控单元;241、项目规划管理 模块;242、任务变更分析模块;243、进度计划分析模块;25、资源分析管 理单元;251、资源报告生成模块;252、资源动态分析模块;253、费用分析 管理模块;26、分析报告展示单元;3、平台层;31、数字化施工管理服务器; 4、数据层;41、工程文档;42、主数据;43、结构化数据;44、标准规范; 45、知识库;46、空间数据;47、业务数据库;48、全信息三维模型;49、 非结构化数据;410、过程动态数据。
具体实施方式
为进一步说明各实施例,本发明提供有附图,这些附图为本发明揭露内 容的一部分,其主要用以说明实施例,并可配合说明书的相关描述来解释实 施例的运作原理,配合参考这些内容,本领域普通技术人员应能理解其他可 能的实施方式以及本发明的优点,图中的组件并未按比例绘制,而类似的组 件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例,提供了一种基于BIM的电网协同规划管理平台。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明,如图1-7所示,根据 本发明实施例的基于BIM的电网协同规划管理平台,包括应用层1、业务层2、 平台层3及数据层4;
应用层1包括数据管理平台客户端11及数字化施工管理移动端12;
业务层2包括数据管理单元21、施工管理单元22、施工预演分析单元23、 施工动态管控单元24、资源分析管理单元25及分析报告展示单元26;
平台层3包括数字化施工管理服务器31;
数据层4包括工程文档41、主数据42、结构化数据43、标准规范44、 知识库45、空间数据46、业务数据库47、全信息三维模型48、非结构化数 据49及过程动态数据410;
其中,数据管理单元21用于对电网中的数据进行管理;
具体的,数据管理单元21包括工程数据管理模块211、构件管理模块212 及文档管理模块213;
工程数据管理模块211用于对电网项目文件集中进行存储和分类管理, 实现对文件的状态管理和实时监控;其中,工程数据管理模块211在对电网 项目文件集中进行存储和分类管理时包括以下步骤:
依据文件类型对电网项目中各文件进行分组,并获取每个分组中各文件 的实时下载及查阅次数;
基于各文件的实时下载及查阅次数生成动态数据热度表,并在每个分组 中依据各文件的热度值对该分组中的文件进行分级存储,使得热度高的文件 存储在高速存储区,热度低的文件存储在低速存储区。
构件管理模块212用于管理者通过平台查询和浏览电网项目中的构件, 并为构件添加、修改所需的属性信息,同时结合实际需求关联先关文件;
文档管理模块213用于对电网项目文件的生命周期进行管理和有效版本 的控制,使各类文件从创建、校审、成品、升版整个生命周期有一个规范化 的过程,实现对文档全过程管理;还用于对电网项目文件不同级别的安全访 问控制,既保证不同的受控方之间的共享和协同,又保证不同的受控方之间 相互独立,互不干扰。
施工管理单元22用于对电网项目中的施工方案进行管理;
具体的,施工管理单元22包括进度管理模块221、资源管理模块222、 风险管理模块223及施工安全监督管控模块224;
进度管理模块221用于以派工单的形式进行作业派工,通过对派工单进 行流程管理和跟踪,实现施工作业进度信息的收集,同时更新到模型关联计 划任务数据中;
资源管理模块222用于对电网项目中的资源进行分配与管理;还用于通 过外部信息或模型属性快速将施工人员、租用设备及材料资源的信息添加至 进度数据中,并自动生成资源情况柱状图为资源的准备计划提供支撑;
风险管理模块223用于通过施工模拟过程中的动态碰撞检测分析来验证 施工逻辑的可行性;
施工安全监督管控模块224用于基于强化学习注意力机制的原理对现场 施工人员的安全行为进行识别与报警,起到辅助施工人员的安全作业的效果, 避免施工事故的发生。
具体的,施工安全监督管控模块224包括视频实时监控模块2241、监控 图片实时获取模块2242、施工行为识别模块2243及安全报警模块2244;
视频实时监控模块2241用于利用预先安装的视频监控装置对施工区域进 行实时监控及定点拍摄,并将实时监控的视频及拍摄的施工图片存储至过程 动态数据中,实现施工管理人员对现场施工状况的实时了解;
监控图片实时获取模块2242用于获取过程动态数据中实时拍摄的施工图 片并进行处理,得到基于人体部分的实时施工图片;
其中,监控图片实时获取模块2242在获取过程动态数据中实时拍摄的施 工图片后还包括以下步骤:
对获取的实时施工图片进行图像分辨率核验,利用图像超分法对分辨率 低于预设阈值的施工图片进行超分重建,得到预处理的实时图片;
对预处理后的实时图片中的人体进行识别,并对该实时图片中的人体部 分进行裁剪;
利用透视变换原理对剪裁后的人体图片中角度偏离的图像进行处理,得 到基于人体部分的实时施工图片。
施工行为识别模块2243用于利用预先构建的神经网络模型对基于人体部 分的实时施工图片中的行为进行识别,及时避免施工安全事故的发生;
其中,施工行为识别模块2243在利用预先构建的神经网络模型对基于人 体部分的实时施工图片中的行为进行识别时包括以下步骤:
利用预先构建的TSN卷积神经网络模型从基于人体部分的实时施工图片 集中提取基于施工行为的特征通道集;
具体的,TSN卷积神经网络模型的构建及训练包括以下步骤:
给定一段视频V,将其相等间隔分为K段{S1,S2,S3...,SK},并对所述 K段片段进行建模得到: TSN(T1,T2,…,TK)=H(G(F(T1;W),F(T2;W),…,F(TK;W)));其中(T1,T2,…,TK)代表的从视频中选取的片段序列,具体而言TK就是从视频段SK中随机采样得到 的短片段,其中函数F(TK;W)对应的就是短片段TK采用参数W的卷积网络部 分,而函数的返回值就是断片段TK对于所有类的得分,G是被作为段共识函 数,共识函数是结合了其中多个短片段的类别的得分输出,最后得出短片段 之间关于识别类别的共识,H为预测函数,它基于共识函数G得到的结果, 然后预测整个视频所属每个行为类别的概率;
结合标准分类交叉熵损失,获取损失函数:其中,i表示 对应类的类别,C是数据中预测行为的总类别数,yi是每个行为类别 i的标签值,共识函数G表示为Gi=g(Fi(T1),Fi(T2),…,Fi(TK)),g就是 对所有片段中相同类别的得分推断为Gi的聚合函数,Gj表示第j类 共识函数获得的值;
利用预先构建的深度强化学习网络模型对基于施工行为的特征通道集进 行基于施工行为的关键通道集选择;
具体的,深度强化学习网络模型的构建及训练包括以下步骤:
设定选择m个特征通道集,将全部特征通道集和所述m个特征通道集组 合的状态表示为Sa=[M,Ms],并设定表示选择特征通道集位置信息的状态信息 Sb,得到最终感知的状态S={Sa,Sb},其中,M表示2048个特征通道集,Ms表 示选择的m个特征通道集,Sb表示的是值为0或者1的2048维数组,里面的 取值是和被选取的特征通道集的序列相关,特征通道集被选取,其相应序列 的数组Sb的值为1,相反则为0;
采用三层2D卷积神经网络和一层全连接神经网络对输入的所述状态Sa进 行感知,并采用一层全连接神经网络对输入的所述状态Sb进行感知;
将所述输入状态Sa的感知结果与所述输入状态Sb的感知结果相连,并采 用一层全连接网络对所述相连结果进行感知,得到所述深度强化学习网络模 型;
对所述深度强化学习网络模型进行预训练。
利用预先构建的判别器神经网络模型对基于施工行为的关键通道集进行 动作分类,得到施工人员的行为类型。
具体的,利用预先构建的判别器神经网络模型对基于施工行为的关键通 道集进行动作分类包括以下步骤:
通过使用三层全连接神经网络构建所述判别器神经网络模型,并进行预 训练;所述三层全连接神经网络包括前两层的Relu激活函数和最后一层的 softmax激活函数;
将关键通道集作为判别器神经网络模型的输入数据,并通过所述判别器 神经网络模型的输出得到分类结果。
安全报警模块2244用于对施工人员施工时存在的不规范行为或异常行为 进行实时报警,实现不规范行为或异常行为的及时提醒。
施工预演分析单元23用于对电网的施工方案进行预演与分析;
具体的,施工预演分析单元23包括进度预演模块231、安全管理模块232 及混合现实模块233;
进度预演模块231用于通过BIM技术的施工进度模拟,建立并分析多种 施工方案在组织机构、资源配置、实施环境条件影响下的模拟进度,科学合 理的选择最优或适用的施工进度方案;
安全管理模块232用于通过项目各方参与到该施工模拟中,进行风险分 析、安全分析和数字化预演以及动态碰撞检查,辅助解决现场交通组织、施 工安排、复杂工序及工作面穿插现场核心问题,为安全措施检查、缩短工期、 技术方案的决策带来帮助;
混合现实模块233用于基于BIM虚拟建造,将建筑业从业人员从复杂抽 象的图形、表格和文字中解放出来,并以形象的三维模型、视频动画作为项 目的信息载体,方便工程项目建设各阶段、各专业中项目各参与方的沟通和 交流,减少建设项目因为信息过载或者信息流失而带来的损失,提高从业者 以及行业的工作效率。
施工动态管控单元24用于对电网的施工过程进行动态管控;
具体的,施工动态管控单元24包括项目规划管理模块241、任务变更分 析模块242及进度计划分析模块243;
项目规划管理模块241用于通过专业工具统筹整个项目数据,对项目进 行科学的规划管理,从项目目标按时按质完成项目建造为基础,反向推动每 个环节,信息共享,跟踪和管理整个建造过程;还用于通过CPM对整个计划 重新规划,使得项目进度更为紧凑,在不增加风险的情况下缩短工期;
任务变更分析模块242用于提供基于关键路径法(CPM)的任务变更管理, 快速调整方案;还用于通过关键任务链快速分析变更是否对项目周期造成影 响;
进度计划分析模块243用于提供基准进度(目标计划)版本保存功能, 实现管理模型的多方案对比,在同一时间下进行多个进度计划的模拟对比, 进而达到优化目的;还用于以报表的形式统计两个方案的不同之处,为进度 优化提供参考。
资源分析管理单元25用于对电网中的资源进行分析与管理;
具体的,资源分析管理单元25包括资源报告生成模块251、资源动态分 析模块252及费用分析管理模块253;
资源报告生成模块251用于根据项目的进度情况,如物料、人员等,使 项目负责人可以实时生成各种资源使用报告,使项目负责人实时掌握资源使 用情况及未来固定天数的资源使用情况,保障物料能够及时到场,避免出现 人员窝工情况的出现;
资源动态分析模块252用于针对不同阶段的资源使用情况进行动态分析, 帮助项目负责人分析总结项目的实施情况,为后期项目实施提供数据支撑和 借鉴;
费用分析管理模块253用于依据挣值分析功能为每个任务对应一套计划 成本信息和实际成本信息,包括人工、设备、材料、风险等,并通过EVA挣 值分析对某个时期内计划成本和实际成本做系统的掌握和对比;还用于通过 EVA图和甘特图关联随时清晰查看某个施工阶段各项成本信息。
分析报告展示单元26用于通过三维模型的方式对电网中每个项目的实时 进度进行立体精确展示。
综上所述,借助于本发明的上述技术方案,通过项目协同施工管理平台 进行协作,可以帮助改变传统的分散交流模式,实现信息的集中存储与分类 管理,实现BIM多方协作,从而缩短项目的周期时间,增强信息的准确性和 及时性,提高项目协同工作的效率;此外,本发明还可以为项目内容管理提 供一个信息化管理系统,为工程项目建立一个共享和协同的工作平台,从而 有效地保障项目文档和数据交换及交付的畅通。
同时,发明通过对施工阶段的建造数据梳理、基于BIM的进度编制、进 度可视化、施工进度跟踪管理、进度变更/优化管理、信息共享等方面的应用, 可以以进度为主线来实现整个施工过程“BIM+智慧建造”的动态管控,实现 依托于BIM模型,对施工过程中的各关键指标进行精细化管控的支持,为后 续运行阶段提供历史数据基础。
同时,本发明通过对电网项目中的文件进行热度计算,并按照热度高低 分级存储文件,从而可以利用压缩及重删技术减少存储空间,能够有效地释 放本地存储空间,实现数据的分级存储管理。
同时,本发明通过设计深度强化学习网络模型和判别器神经网络模型, 从而可以利用主动关注关键特征通道的注意力机制来实现对施工人员的不规 范行为或异常行为进行实时识别与报警,进而可以有效地避免施工事故的发 生,有效地提高施工人员的人身安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (10)
1.一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,包括应用层(1)、业务层(2)、平台层(3)及数据层(4);
所述应用层(1)包括数据管理平台客户端(11)及数字化施工管理移动端(12);
所述业务层(2)包括数据管理单元(21)、施工管理单元(22)、施工预演分析单元(23)、施工动态管控单元(24)、资源分析管理单元(25)及分析报告展示单元(26);
所述平台层(3)包括数字化施工管理服务器(31);
所述数据层(4)包括工程文档(41)、主数据(42)、结构化数据(43)、标准规范(44)、知识库(45)、空间数据(46)、业务数据库(47)、全信息三维模型(48)、非结构化数据(49)及过程动态数据(410);
其中,所述数据管理单元(21)用于对电网中的数据进行管理;
所述施工管理单元(22)用于对电网项目中的施工方案进行管理;
所述施工预演分析单元(23)用于对电网的施工方案进行预演与分析;
所述施工动态管控单元(24)用于对电网的施工过程进行动态管控;
所述资源分析管理单元(25)用于对电网中的资源进行分析与管理;
所述分析报告展示单元(26)用于通过三维模型的方式对电网中每个项目的实时进度进行立体精确展示。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述数据管理单元(21)包括工程数据管理模块(211)、构件管理模块(212)及文档管理模块(213);
所述工程数据管理模块(211)用于对电网项目文件集中进行存储和分类管理,实现对文件的状态管理和实时监控;
所述构件管理模块(212)用于管理者通过平台查询和浏览电网项目中的构件,并为构件添加、修改所需的属性信息,同时结合实际需求关联先关文件;
所述文档管理模块(213)用于对电网项目文件的生命周期进行管理和有效版本的控制,使各类文件从创建、校审、成品、升版整个生命周期有一个规范化的过程,实现对文档全过程管理;还用于对电网项目文件不同级别的安全访问控制,既保证不同的受控方之间的共享和协同,又保证不同的受控方之间相互独立,互不干扰。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述工程数据管理模块(211)在对电网项目文件集中进行存储和分类管理时包括以下步骤:
依据文件类型对电网项目中各文件进行分组,并获取每个分组中各文件的实时下载及查阅次数;
基于各文件的实时下载及查阅次数生成动态数据热度表,并在每个分组中依据各文件的热度值对该分组中的文件进行分级存储,使得热度高的文件存储在高速存储区,热度低的文件存储在低速存储区。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述施工管理单元(22)包括进度管理模块(221)、资源管理模块(222)、风险管理模块(223)及施工安全监督管控模块(224);
所述进度管理模块(221)用于以派工单的形式进行作业派工,通过对派工单进行流程管理和跟踪,实现施工作业进度信息的收集,同时更新到模型关联计划任务数据中;
所述资源管理模块(222)用于对电网项目中的资源进行分配与管理;还用于通过外部信息或模型属性快速将施工人员、租用设备及材料资源的信息添加至进度数据中,并自动生成资源情况柱状图为资源的准备计划提供支撑;
所述风险管理模块(223)用于通过施工模拟过程中的动态碰撞检测分析来验证施工逻辑的可行性;
所述施工安全监督管控模块(224)用于基于强化学习注意力机制的原理对现场施工人员的安全行为进行识别与报警,起到辅助施工人员的安全作业的效果,避免施工事故的发生。
5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述施工安全监督管控模块(224)包括视频实时监控模块(2241)、监控图片实时获取模块(2242)、施工行为识别模块(2243)及安全报警模块(2244);
所述视频实时监控模块(2241)用于利用预先安装的视频监控装置对施工区域进行实时监控及定点拍摄,并将实时监控的视频及拍摄的施工图片存储至过程动态数据中,实现施工管理人员对现场施工状况的实时了解;
所述监控图片实时获取模块(2242)用于获取过程动态数据中实时拍摄的施工图片并进行处理,得到基于人体部分的实时施工图片;
所述施工行为识别模块(2243)用于利用预先构建的神经网络模型对基于人体部分的实时施工图片中的行为进行识别,及时避免施工安全事故的发生;
所述安全报警模块(2244)用于对施工人员施工时存在的不规范行为或异常行为进行实时报警,实现不规范行为或异常行为的及时提醒。
6.根据权利要求5所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述监控图片实时获取模块(2242)在获取过程动态数据中实时拍摄的施工图片后还包括以下步骤:
对获取的实时施工图片进行图像分辨率核验,利用图像超分法对分辨率低于预设阈值的施工图片进行超分重建,得到预处理的实时图片;
对预处理后的实时图片中的人体进行识别,并对该实时图片中的人体部分进行裁剪;
利用透视变换原理对剪裁后的人体图片中角度偏离的图像进行处理,得到基于人体部分的实时施工图片。
7.根据权利要求6所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述施工行为识别模块(2243)在利用预先构建的神经网络模型对基于人体部分的实时施工图片中的行为进行识别时包括以下步骤:
利用预先构建的TSN卷积神经网络模型从基于人体部分的实时施工图片集中提取基于施工行为的特征通道集;
利用预先构建的深度强化学习网络模型对基于施工行为的特征通道集进行基于施工行为的关键通道集选择;
利用预先构建的判别器神经网络模型对基于施工行为的关键通道集进行动作分类,得到施工人员的行为类型。
8.根据权利要求1所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述施工预演分析单元(23)包括进度预演模块(231)、安全管理模块(232)及混合现实模块(233);
所述进度预演模块(231)用于通过BIM技术的施工进度模拟,建立并分析多种施工方案在组织机构、资源配置、实施环境条件影响下的模拟进度,科学合理的选择最优或适用的施工进度方案;
所述安全管理模块(232)用于通过项目各方参与到该施工模拟中,进行风险分析、安全分析和数字化预演以及动态碰撞检查,辅助解决现场交通组织、施工安排、复杂工序及工作面穿插现场核心问题,为安全措施检查、缩短工期、技术方案的决策带来帮助;
所述混合现实模块(233)用于基于BIM虚拟建造,将建筑业从业人员从复杂抽象的图形、表格和文字中解放出来,并以形象的三维模型、视频动画作为项目的信息载体,方便工程项目建设各阶段、各专业中项目各参与方的沟通和交流,减少建设项目因为信息过载或者信息流失而带来的损失,提高从业者以及行业的工作效率。
9.根据权利要求1所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述施工动态管控单元(24)包括项目规划管理模块(241)、任务变更分析模块(242)及进度计划分析模块(243);
所述项目规划管理模块(241)用于通过专业工具统筹整个项目数据,对项目进行科学的规划管理,从项目目标按时按质完成项目建造为基础,反向推动每个环节,信息共享,跟踪和管理整个建造过程;
所述任务变更分析模块(242)用于提供基于关键路径法的任务变更管理,快速调整方案;还用于通过关键任务链快速分析变更是否对项目周期造成影响;
所述进度计划分析模块(243)用于提供基准进度版本保存功能,实现管理模型的多方案对比;还用于以报表的形式统计两个方案的不同之处,为进度优化提供参考。
10.根据权利要求1所述的一种基于BIM的电网协同规划管理平台,其特征在于,所述资源分析管理单元(25)包括资源报告生成模块(251)、资源动态分析模块(252)及费用分析管理模块(253);
所述资源报告生成模块(251)用于根据项目的进度情况,实时生成各种资源使用报告,使项目负责人实时掌握资源使用情况及未来固定天数的资源使用情况,保障物料能够及时到场,避免出现人员窝工情况的出现;
所述资源动态分析模块(252)用于针对不同阶段的资源使用情况进行动态分析,帮助项目负责人分析总结项目的实施情况,为后期项目实施提供数据支撑和借鉴;
所述费用分析管理模块(253)用于依据挣值分析功能为每个任务对应一套计划成本信息和实际成本信息,并通过EVA挣值分析对某个时期内计划成本和实际成本做系统的掌握和对比;还用于通过EVA图和甘特图关联随时清晰查看某个施工阶段各项成本信息。
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CN116596461A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-08-15 | 华建数创(上海)科技有限公司 | 一种轨道交通场站立体化开发数字化系统及方法 |
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