CN114926147A - 智能轻量化管理平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能轻量化管理平台，涉及建筑管理技术领域，所述管理平台包括接入层、业务管理层以及应用层，所示接入层包括数据采集系统，所述业务层用于实现各种业务管理，所述业务层包括人员管理系统、项目管理系统、BIM管理系统、物资管理系统、运行维护系统。本发明多个管理系统，结合现场实景模型与建筑设计模型，构建了智能轻量化管理平台，能够实现人员管理、流程管理、物资管理、安全环保管理、成本管理、设备管理等多个分类的有效管理，实现数据统一管理、统一展示，为上层决策提供了有效的支撑与保障，保证平台的灵活性与可扩展性，以适应未来建筑行业的新需求与新发展。

Description

智能轻量化管理平台及方法

技术领域

本发明涉及项目管理技术领域，具体涉及一种智能轻量化管理平台及方法。

背景技术

建筑业是国民经济的物资生产部门，是为社会建造、改造各类房屋和构筑物，安装各种设备和装置。它们是由从事建筑活动的规划、勘察、设计、科研、施工、建筑制品、房地产开发以及物业管理、中介咨询等企事业单位组成。其产品是各种工厂、矿井、铁路、桥梁、港口、道路、管线、住宅以及公共设施的建筑物、构筑物和设施。

现有建筑行业的信息化管理手段多样，但均为针对某一方面的信息化管理，例如针对建筑工人的信息化实名制管理，针对建筑工程算量的建筑工程算量管理，针对安全环保监控的现场实时监控管理等，缺乏一套针对建筑工程的全过程信息化管理平台，导致建筑工程公司在选择信息化管理软件的时候不得不选择多个不同厂商、不同平台的信息化管理软件，管理工作繁琐，管理效率无法有效提高，难以实现建筑工程信息化的综合管理。

在现有建筑单项工程中，部分建筑企业采用租赁或有偿使用的商业技术作为支撑，只是借助商业软件的现有系统架构，其性能是在以软件开发商业服务原型上进行主导，缺乏建筑专业环境和建造管理活动的体系架构，与行业实际应用并不匹配。目前未有信息化软件实现整个建筑单项工程全过程管理与辅助决策实现。

因此，本申请人提出了一种能够实现全过程管理与辅助决策的智能轻量化管理平台及方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种智能轻量化管理平台及方法。

一方面，智能轻量化管理平台，所述管理平台包括接入层、业务管理层以及应用层；

所述接入层用于工程项目数据实时采集加工与整理，所述接入层包括数据采集系统，所述数据采集系统包括施工进度采集模块、环境监测模块、施工设备数据采集模块、水电数据采集模块、高危作业区数据采集模块、临时消费智能控制模块、人员和机械定位模块、闸机数据采集模块、视频监控模块；

所述业务层用于实现各种业务管理，所述业务层包括人员管理系统、项目管理系统、BIM管理系统、物资管理系统、运行维护系统；所述人员管理系统包括门禁管理模块、人员数据库、施工安全监管模块、技术服务模块；所述项目资产管理系统包括进度协调管理模块、成本造价管理模块、施工质量监管模块；所述BIM管理系统包括建筑信息交互模块、设备租赁管理模块、大屏展示模块、项目资产管理模块；所述物资管理系统包括物料管理模块、供应商管理模块、设备物资采购模块；所述运维管理系统包括基本维护支持模块、签呈管理模块；

所述应用层用于映射到管理平台的SaaS层。

优选地，所述建筑信息交互模块包括BIM模型管理模块、工程项目设计图纸管理模块、设计交互管理模块、模型精度交互模块、模型展示模块。

优选地，所述BIM模型管理模块包括：第一模型管理模块，用于获取工程项目的现场影像数据和三维坐标数据，构建现场实景模型，以实现工程项目土石方开挖量的计算；第二模型管理模块，用于获取工程项目设计图纸，构建建筑设计模型，以实现工程项目主材料用量的计算；第三模型管理模块，用于获取工程项目计划数据，根据所述现场实景模型、建筑设计模型、工程项目计划数据，构建进度展示模型，以实现工程进度计划的管理。

优选地，所述第一模型管理模块包括：第一模型构建模块，用于基于所述现场影像数据和所述三维坐标数据构建现场实景三维模型；第一计算模块，用于基于工程项目设计图纸以及所述现场实景三维模型，确定土石方开挖范围和深度，基于所述范围和深度，计算土石方开挖量。

优选地，所述数据采集采集系统还包括：现场影像数据采集模块，用于在工程项目建设区域初步勘测后，规划工程项目建设区域无人机航线，无人机根据航线完成工程项目现场影像数据采集；三维坐标数据采集模块，用于在布设定位点后，利用GPS测量系统获取定位点的三维坐标数据。

优选地，所述第二模型管理模块包括：第二模型构建模块，基于工程项目设计图纸，利用Revit软件生成建筑设计模型；第二计算模块，用于获取建筑设计模型中各个建筑构件的基本信息；基于所述基本信息和预设计算准则，描述各个建筑构件的计算方法和计算系数，基于所述计算方法和计算系数，计算各个建筑构建的用量。

优选地，所述第三模型管理模块包括：第一处理模块，用于获取工程项目计划数据，将所述项目计划数据作为附加属性加入建筑设计模型；第二处理模块，用于对加入工程项目计划数据的建筑设计模型进行轻量化处理；第三处理模块，将轻量化后的建筑设计模型和现场实景模型进行融合，得到进度展示模型，以实现工程项目进度管理。

另一方面，智能轻量化管理方法，所述方法包括：

S1:获取工程项目的现场影像数据和三维坐标数据，构建现场实景模型，以实现工程项目土石方开挖量的计算；

S2:获取工程项目设计图纸，构建建筑设计模型，以实现工程项目主材料用量的计算；

S3:获取工程项目计划数据，根据所述现场实景模型、建筑设计模型、工程项目计划数据，构建进度展示模型，以实现工程进度计划的管理。

优选地，所述步骤S1包括：

S11:基于所述现场影像数据和所述三维坐标数据构建现场实景三维模型；

S12:基于工程项目设计图纸以及所述现场实景三维模型，确定土石方开挖范围和深度，基于所述范围和深度，计算土石方开挖量。

优选地，所述步骤S2包括：

S21：基于工程项目设计图纸，利用Revit软件生成建筑设计模型；

S22：获取建筑设计模型中各个建筑构件的基本信息；基于所述基本信息和预设计算准则，描述各个建筑构件的计算方法和计算系数，基于所述计算方法和计算系数，计算各个建筑构建的用量。

本发明的有益效果体现在：本发明整合有数据采集系统、项目管理系统、BIM管理系统、物资管理系统、运行维护系统，并结合了现场实景模型与建筑设计模型，有效集成物联网设备信息，构建立了基于建筑行业实际业务需求的全过程全流程统一的信息化管理平台，实现了人员管理、流程管理、物资管理、安全环保管理、成本管理、设备管理等多个分类的有效管理，同时实现了数据统一管理，统一展示，为上层决策提供了有效的支撑与保障，同时提供统一的数据接入与接入接口，保证平台的灵活性与可扩展性，以适应未来建筑行业的新需求与新发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例1所提供的一种智能轻量化管理平台的结构示意图；

图2为本发明实施例2所提供的一种智能轻量化管理方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理ha解的通常意义。

实施例1

参见图1，图1为本发明实施例所提供的一种智能轻量化管理平台，所述管理平台包括接入层、业务管理层以及应用层；

所述接入层用于工程项目数据实时采集加工与整理，所述接入层包括数据采集系统，所述数据采集系统包括施工进度采集模块、环境监测模块、施工设备数据采集模块、水电数据采集模块、高危作业区数据采集模块、临时消费智能控制模块、人员和机械定位模块、闸机数据采集模块、视频监控模块；

所述业务层用于实现各种业务管理，所述业务层包括人员管理系统、项目管理系统、BIM管理系统、物资管理系统、运行维护系统；所述人员管理系统包括门禁管理模块、人员数据库、施工安全监管模块、技术服务模块；所述项目资产管理系统包括进度协调管理模块、成本造价管理模块、施工质量监管模块；所述BIM管理系统包括建筑信息交互模块、设备租赁管理模块、大屏展示模块、项目资产管理模块；所述物资管理系统包括物料管理模块、供应商管理模块、设备物资采购模块；所述运维管理系统包括基本维护支持模块、签呈管理模块；其中，所述建筑信息交互模块包括BIM模型管理模块、工程项目设计图纸管理模块、设计交互管理模块、模型精度交互模块、模型展示模块；

所述应用层用于映射到管理平台的SaaS层。

在本发明实施例中，所述BIM模型管理模块包括第一模型管理模块、第二模型管理模块和第三模型管理模块；

需要说明的，第一模型管理模块用于获取工程项目的现场影像数据和三维坐标数据，构建现场实景模型，以实现工程项目土石方开挖量的计算；具体的，所述第一模型管理模块包括：第一模型构建模块，用于基于所述现场影像数据和所述三维坐标数据构建现场实景三维模型；第一计算模块，用于基于工程项目设计图纸以及所述现场实景三维模型，确定土石方开挖范围和深度，基于所述范围和深度，计算土石方开挖量。

需要说明的，通过接入层的数据采集系统采集现场影像数据和三维坐标数据，具体的，所述数据采集系统还包括现场影像数据采集模块和三维数据采集模块，所述现场影像数据采集模块用于在工程项目建设区域初步勘测后，规划工程项目建设区域无人机航线，无人机根据航线完成工程项目现场影像数据采集；所述三维数据采集模块用于在布设定位点后，利用GPS测量系统获取定位点的三维坐标数据。

在本发明实施例中，所述现场影像数据采集模块还可以包括预勘测模块和航线任务模块，所述预勘测模块用于通过无人机预飞现场勘察工程，获取地面基础参数，确定工程项目区域内高大建筑的高度，对建筑物高度进行测量，做好勘测现场情况登记备案；所述航线任务模块用于利用航线规划设计软件，根据现场预勘察记录数据，设置相关飞行相关参数，生成相应的飞行航线任务文件，将所述飞行航线任务文件导入无人机及其配套的云台。

第二模型管理模块，用于获取工程项目设计图纸，构建建筑设计模型，以实现工程项目主材料用量的计算；

需要说明的，所述第二模型管理模块包括：第二模型构建模块，基于工程项目设计图纸，利用Revit软件生成建筑设计模型；第二计算模块，用于获取建筑设计模型中各个建筑构件的基本信息；基于所述基本信息和预设计算准则，描述各个建筑构件的计算方法和计算系数，基于所述计算方法和计算系数，计算各个建筑构建的用量。

第三模型管理模块，用于获取工程项目计划数据，根据所述现场实景模型、建筑设计模型、工程项目计划数据，构建进度展示模型，以实现工程进度计划的管理。

需要说明的，所述第三模型管理模块包括：第一处理模块，用于获取工程项目计划数据，将所述项目计划数据作为附加属性加入建筑设计模型；第二处理模块，用于对加入工程项目计划数据的建筑设计模型进行轻量化处理；第三处理模块，将轻量化后的建筑设计模型和现场实景模型进行融合，得到进度展示模型，以实现工程项目进度管理。

综上所示，本发明实施例是一种整合有数据采集系统、项目管理系统、BIM管理系统、物资管理系统、运行维护系统等智能化管理平台，基于智能轻量化管理平台，能够对工程项目数据、人员数据、物资数据、维护数据等数据进行集中统一管理，对于用户来说，用户能够基于本平台一站式获取项目数据、人员数据、物资数据、维护数据等数据，建立了统一的技术平台与数据平台，统一的接口标准，极大地降低了工程项目管理成本，提高了信息化管理的灵活性与可扩展性，能够适应未来建筑行业的新需求与新发展。本发明实施例分别设计了第一、第二、第三模型管理模块，实现了基于现场实景模型与建筑设计模型的全过程管理；同时通过数据采集系统还有效集成了物联网社保，结合现有的信息化技术手段，构建了基于建筑工程全过程管理的软硬件管理平台，实现建筑工程的全过程智慧化管理。

智能轻量化管理平台的功能如下：

1.在工程前期利用无人机航拍实现基于GPS信息的周边环境数据采集(云台通过规划航线，实现大量现场图片采集)，通过软件完成实景三维模型的计算与生成，结合项目所在地的GPS信息，模拟周边环境影响(光照、遮挡)数据参考，利用三维模型软件计算，为场地开挖土石方提供算量支撑：

a)对工程进行实地勘测，确定无人机航线，将航线导入无人机与配套的云台，通过无人机倾斜摄影方法采集原始影像数据；

b)在现场选取关键定位点，采集GPS坐标信息；

c)结合原始影像与GPS信息完成三维模型的计算与生成；

d)通过在三维模型上叠加项目设计图纸(CAD图纸)，勾画土石方开挖的范围和深度；

e)基于三维模型算法完成土石方开挖量测算。

2.结合工程设计图纸与Revit三维模型，通过对模型中的建筑实体进行分类与体积测量，实现工程主材料的用量测算，为整个工程建设期间的物料使用提供有效决策支撑：

a)通过设计图纸(CAD图纸)在Revit软件上完成三维模型的绘制；

b)提取三维模型中每一个建筑单体(建筑构件)的类型、表面积、体积、材质等基本信息；

c)创建一个通用的基于建筑构件的材料计算标准，描述不同类型的构件需要的各类材料的计算方式与计算系数；

d)通过软件计算，完成对建筑模型的材料用量的测算；

e)在建筑工程推进过程中，结合实际材料用量，反向修正和完善材料计算标准中的计算参数；

f)材料测算的精度与材料计算标准正相关，在持续完善材料计算标准的过程中，建筑材料的用量测算将会变得越来越准确。

3.通过主体工程三维模型与现场实景三维模型结合展示，结合工程计划数据与现场实拍图片，固定时间周期对比三维模型上的计划展示与实景照片，对工程进度计划与完成情况实现实时对比分析管理，大幅度提高工程施工管理效率：

a)通过设计图纸(CAD图纸)在Revit软件上完成三维模型的绘制；

b)集合工程项目的施工流水段与施工计划，将计划数据作为附加的属性信息植入到Revit三维模型的每一个单体构件上；

c)将附带计划数据信息的三维模型通过轻量化，结合倾斜摄影的三维模型进行结合展示；

d)在结合模型的展示页面上加入时间线控制，通过单个模型的显示和隐藏控制，可以实现根据不同的时间节点展示不同的计划完成情况；

e)现场的物联网摄像头在每天拍摄现场照片进入平台；

f)对比同一时间点的现场照片和计划展示模型，即可实现对工程进度计划与完成情况实现实时对比分析管理。

4.集成各类物联网设备(水电表、摄像头、地磅、闸机、环境检测仪、塔吊、升降梯等)数据采集，实现工地现场的智能化实时管理，实时监控。

a)利用卸料平台的承重感应器与塔吊的重量传感器数据，提醒塔吊司机所吊材料时候能够卸料；

b)利用电子围栏控制塔吊的最大偏转角度，以避免塔吊的吊臂与吊钩与其他设备或建筑发生碰撞等；

c)利用地磅针对同一辆车的进出场地的重量相差，得到物料入场或出场数据，结合物料管理功能，实现物料管理的物联网联动。

5.结合地磅与物料进出库管理功能，结合RFID标签与二维码标签，实现工程物料信息化管理，有效减少物料浪费，大幅度缩减工程成本：

a)利用地磅数据，结合物料信息完成物料的自动进出库；

b)针对不同物料进行重分类与编码；

c)结合RFID与二维码标签实现物料的入库、出库、安装可追踪；

d)利用RFID的无源与可穿透性实现在工程完工之后的可装配构建的识别与跟踪。

6.通过流程管理完成工地现场日常工作的信息化与无纸化管理，有效解决了工地现场资料混乱、易丢失、难查找的问题；通过RFID与二维码结合生物识别技术，实现建筑项目的人员实名制管理，主要包含员工入职、基础资料、进出场统计与考勤值班管理等内容，为工程工作量管理与人员成本管理提供有效数据支撑。

7.通过RFID与二维码结合生物识别技术，实现建筑项目的人员实名制管理，主要包含员工入职、基础资料、进出场统计与考勤值班管理等内容，为工程工作量管理与人员成本管理提供有效数据支撑。

实施例2

参见图2，图2为本发明实施例所提供的一种智能轻量化管理方法的流程图，所述方法包括：

S1:获取工程项目的现场影像数据和三维坐标数据，构建现场实景模型，以实现工程项目土石方开挖量的计算；

S2:获取工程项目的现场影像数据和三维坐标数据，构建现场实景模型，以实现工程项目土石方开挖量的计算；

S3:获取工程项目计划数据，根据所述现场实景模型、建筑设计模型、工程项目计划数据，构建进度展示模型，以实现工程进度计划的管理。

在本发明实施例中，所述步骤S1包括：

S11:基于所述现场影像数据和所述三维坐标数据构建现场实景三维模型；

S12:基于工程项目设计图纸以及所述现场实景三维模型，确定土石方开挖范围和深度，基于所述范围和深度，计算土石方开挖量。

在本发明实施例中，所述步骤S2包括：

S21：基于工程项目设计图纸，利用Revit软件生成建筑设计模型；

S22：获取建筑设计模型中各个建筑构件的基本信息；基于所述基本信息和预设计算准则，描述各个建筑构件的计算方法和计算系数，基于所述计算方法和计算系数，计算各个建筑构建的用量。

本发明实施例所提供的管理方法与上述实施例中所提供的管理平台的出于相同的发明构思，因此，关于本实施例所提供的管理方法中各个步骤更加具体的工作原理参考上述实施例，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.智能轻量化管理平台，其特征在于，所述管理平台包括接入层、业务管理层以及应用层；

所述接入层用于工程项目数据实时采集加工与整理，所述接入层包括数据采集系统，所述数据采集系统包括施工进度采集模块、环境监测模块、施工设备数据采集模块、水电数据采集模块、高危作业区数据采集模块、临时消费智能控制模块、人员和机械定位模块、闸机数据采集模块、视频监控模块；

所述业务层用于实现各种业务管理，所述业务层包括人员管理系统、项目管理系统、BIM管理系统、物资管理系统、运行维护系统；所述人员管理系统包括门禁管理模块、人员数据库、施工安全监管模块、技术服务模块；所述项目资产管理系统包括进度协调管理模块、成本造价管理模块、施工质量监管模块；所述BIM管理系统包括建筑信息交互模块、设备租赁管理模块、大屏展示模块、项目资产管理模块；所述物资管理系统包括物料管理模块、供应商管理模块、设备物资采购模块；所述运维管理系统包括基本维护支持模块、签呈管理模块；

所述应用层用于映射到管理平台的SaaS层。

2.根据权利要求1所述的智能轻量化管理平台，其特征在于，所述建筑信息交互模块包括BIM模型管理模块、工程项目设计图纸管理模块、设计交互管理模块、模型精度交互模块、模型展示模块。

3.根据权利要求1所述的智能轻量化管理平台，其特征在于，所述BIM模型管理模块包括：

第一模型管理模块，用于获取工程项目的现场影像数据和三维坐标数据，构建现场实景模型，以实现工程项目土石方开挖量的计算；

第二模型管理模块，用于获取工程项目设计图纸，构建建筑设计模型，以实现工程项目主材料用量的计算；

第三模型管理模块，用于获取工程项目计划数据，根据所述现场实景模型、建筑设计模型、工程项目计划数据，构建进度展示模型，以实现工程进度计划的管理。

4.根据权利要求3所述的智能轻量化管理平台，其特征在于，所述第一模型管理模块包括：

第一模型构建模块，用于基于所述现场影像数据和所述三维坐标数据构建现场实景三维模型；

第一计算模块，用于基于工程项目设计图纸以及所述现场实景三维模型，确定土石方开挖范围和深度，基于所述范围和深度，计算土石方开挖量。

5.根据权利要求4所述的智能轻量化管理平台，其特征在于，所述数据采集系统还包括：

现场影像数据采集模块，用于在工程项目建设区域初步勘测后，规划工程项目建设区域无人机航线，无人机根据航线完成工程项目现场影像数据采集；

三维坐标数据采集模块，用于在布设定位点后，利用GPS测量系统获取定位点的三维坐标数据。

6.根据权利要求4所述的智能轻量化管理平台，其特征在于，所述第二模型管理模块包括：

第二模型构建模块，基于工程项目设计图纸，利用Revit软件生成建筑设计模型；

第二计算模块，用于获取建筑设计模型中各个建筑构件的基本信息；基于所述基本信息和预设计算准则，描述各个建筑构件的计算方法和计算系数，基于所述计算方法和计算系数，计算各个建筑构建的用量。

7.根据权利要求4所述的智能轻量化管理平台，其特征在于，所述第三模型管理模块包括：

第一处理模块，用于获取工程项目计划数据，将所述项目计划数据作为附加属性加入建筑设计模型；

第二处理模块，用于对加入工程项目计划数据的建筑设计模型进行轻量化处理；

第三处理模块，将轻量化后的建筑设计模型和现场实景模型进行融合，得到进度展示模型，以实现工程项目进度管理。

8.智能轻量化管理方法，应用于权利要求3-7所述的管理平台，其特征在于，所述方法包括：

S1:获取工程项目的现场影像数据和三维坐标数据，构建现场实景模型，以实现工程项目土石方开挖量的计算；

S2:获取工程项目设计图纸，构建建筑设计模型，以实现工程项目主材料用量的计算；

S3:获取工程项目计划数据，根据所述现场实景模型、建筑设计模型、工程项目计划数据，构建进度展示模型，以实现工程进度计划的管理。

9.根据权利要求7所述的智能轻量化管理方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11:基于所述现场影像数据和所述三维坐标数据构建现场实景三维模型；

S12:基于工程项目设计图纸以及所述现场实景三维模型，确定土石方开挖范围和深度，基于所述范围和深度，计算土石方开挖量。

10.根据权利要求7所述的智能轻量化管理方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21：基于工程项目设计图纸，利用Revit软件生成建筑设计模型；

S22：获取建筑设计模型中各个建筑构件的基本信息；基于所述基本信息和预设计算准则，描述各个建筑构件的计算方法和计算系数，基于所述计算方法和计算系数，计算各个建筑构建的用量。

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