CN114997606A - 一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统和方法，系统包括感知层、网络层和应用平台，所述感知层与应用平台之间通过网络层进行数据交互；所述感知层为检测设备，所述检测设备内置有数据采集模块、数据处理模块、移动数据模块、定位模块；网络层包括互联网和定位系统；应用平台包括企业数据监控云平台和企业BIMBase轻量化云平台。本申请可以有效提高检测人员对混凝土实体检测数据采集和处理的工作效率，同时实现企业层级对所属工程混凝土实体检测数据的实时监控，保证混凝土实体检测数据的及时性、真实性、准确性。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土检测的技术领域，特别是涉及一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统和方法。
背景技术
在房屋建筑工程施工中，混凝土实体质量控制是保证建筑结构安全的重点工作，国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015中规定，对涉及混凝土结构安全的有代表性的部位应进行结构实体检验，结构实体检验的内容包括混凝土强度、钢筋保护层厚度、结构位置与尺寸偏差等。使用回弹仪（混凝土强度）、钢筋扫描仪（钢筋保护层厚度）、构件测厚仪、检测尺、测距仪（结构位置与尺寸偏差）等无损检测设备进行实体检测，由于其操作方便、检测迅速、费用低廉且不破坏结构而成为施工单位应用最广泛的混凝土实体检测方法，同时对检测数据的处理与监控也成为检测人员和企业质量部门的日常重要工作。
常规的检测数据处理与监控方法主要由人工进行，检测人员使用常规检测设备进行数据采集，由于其通常为单机设备而且缺乏数据处理功能，设备完成数据采集后，需由人工进行数据归集、处理和归档，处理完成的数据需要人工统计汇总并根据企业要求汇报，公司层级需对汇报数据进行人工统计分析并进行决策。数据从归集、处理、汇报、存档、统计、分析等工作均需人工完成，彼此工作之间均是数据孤岛，工作量巨大且宜出错，检测人员亦可人为修改数据，影响统计数据的真实性。
发明内容
本发明提供一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统和方法，可以有效提高检测人员对混凝土实体检测数据采集和处理的工作效率，同时实现企业层级对所属工程混凝土实体检测数据的实时监控，保证混凝土实体检测数据的及时性、真实性、准确性。
解决的技术问题是：现阶段，混凝土实体检测数据的采集处理与统计分析仍然主要依靠人工进行，检测工作量巨大且宜出错，同时存在人为修改数据的可能性，影响数据的及时性、准确性和真实性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，包括感知层、网络层和应用平台，所述感知层与应用平台之间通过网络层进行数据交互；
所述感知层为检测设备，所述检测设备内置有数据采集模块、数据处理模块、移动数据模块、定位模块；
网络层包括互联网、自组网和定位系统；
应用平台包括企业数据监控云平台和企业BIMBase轻量化云平台。
本发明一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，进一步的，所述检测设备包括回弹仪、构件测厚仪、钢筋扫描仪、检测尺或者测距仪。
本发明一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，进一步的，所述互联网包括移动互联网和有线互联网。
本发明一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，进一步的，所述数据采集模块对实体待检测项目进行数据采集；
所述数据处理模块对采集的数据进行处理、计算得出检测推定值，并自动判断采集的数据是否满足设计和规范要求；
所述移动数据模块实现接入自组网；
所述定位模块接入定位系统，实现自动定位。
本发明一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，进一步的，所述定位系统包括卫星定位系统或者室内定位系统，所述卫星定位系统包括GPS、北斗定位系统，所述室内定位系统包括UWB、RFID定位系统。
本发明一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，进一步的，所述企业数据监控云平台实现企业与工程项目数据双向交互，企业层级制定工程实体检测计划并通过互联网推送至工程项目，项目使用检测装置获得的检测数据实时上传至企业数据监控云平台，企业数据监控云平台对数据进行自动存储、统计、分析，实现对企业所属工程混凝土实体检测的多角度、全方位、实时监控。
本发明一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，进一步的，企业BIMBase轻量化云平台是基于国产BIMBAse底层架构开发的，实现企业范围内工程BIM轻量化模型在线搭建、封装、存储、交互综合应用的网络平台；企业BIMBase轻量化云平台向检测装置在线推送工程BIM模型，检测装置通过定位模块实现在BIM模型上的位置定位，通过手选BIM构件同步待测构件的位置和设计信息，检测数据实时上传至平台并封装在BIM构件的拓展信息中形成BIM5D模型。
本发明一种应用建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统的方法，包括以下步骤：
步骤1：联网
检测装置开启移动数据模块，接入工地自组网；
步骤2：登录平台
检测装置登入企业数据监控云平台，获取平台推送的、由企业层级制定的工程实体检测计划；
检测装置登入企业BIMBase轻量化云平台，获取平台推送的、已经在线搭建完成的工程整体BIM轻量化模型；
步骤3：定位
依据检测计划手持检测装置至检测区域，检测装置开启定位模块，与定位系统进行数据交互，自动完成检测装置实际位置在BIM轻量化模型上的坐标定位；
步骤4：同步信息
在自动定位精度限定范围内，手动在BIM轻量化模型上选择检测构件，同步工程定位信息和构件设计信息至检测装置的数据处理模块，作为预设参数；
步骤5：预设参数
在检测装置数据处理模块自动同步信息后，手动预设混凝土实体检测数据推定的其他前置参数；
步骤6：数据处理
根据规范要求，使用检测装置手动完成规定测区数量的数据采集，检测装置数据处理模块自动计算得出检测推定値，并显示是否满足设计和规范要求；
步骤7：数据传输
以构件为单位保存检测数据至本地存储，同步自动上传至企业数据监控云平台和企业BIMBase轻量化云平台
步骤8：数据封装
企业BIMBase轻量化云平台将上传的检测数据连同检测装置的编号信息、检测时间信息自动封装至工程BIM模型的对应构件内，形成包含实体检测信息的BIM5D模型，在平台的BIM模型中可以查阅各构件实体检测历史数据；
步骤9：数据监控
企业数据监控云平台对上传的检测数据进行自动存储、统计、分析。
本发明一种应用建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统的方法，进一步的，步骤4中，工程定位信息由定位系统导入，包括工程名称、楼栋号、楼层、轴线位置；构件设计信息由BIM模型导入，包括构件名称、构件编号、设计强度、设计尺寸。
本发明一种应用建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统的方法，进一步的，步骤9中，数据监控功能包括合格率统计、风险预警、综合查询；
1）合格率统计：分别按照公司、分公司、项目部层级动对混凝土实体检测的合格率进行统计、展示，针对不同检测项目、分公司、项目部、检测时间、构件类型指标的合格率分别展示统计图表；
2）风险预警：针对混凝土实体检测合格率低于企业预设目标值的分公司、项目部进行预警并展示统计图表；
3）综合查询：对混凝土实体检测历史数据进行统一管理，并可按检测项目、分公司名称、工程名称、构件类型、合格率、检测人关键字对历史数据进行分类查询和组合查询，并可通过查阅数据详情功能实现对每条检测数据的穿透式查阅。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1.本发明在智能检测装置内置数据处理模块，可以对采集的数据进行处理，自动计算得出检测推定値，并自动判断是否满足设计和规范要求；
2.本发明在智能检测装置内置移动数据模块，可以通过工地5G自组网接入互联网，保证了数据传输的带宽和速率；同时可以自动登录企业数据监控云平台和企业BIMBase轻量化云平台等外网服务器，实现数据实时交互；
3.本发明在智能检测装置内置自动定位模块，根据工程特性可以选择卫星定位或室内定位，通过与定位系统进行数据交互，实现检测部位在工程BIM模型内的自动定位；
4.本发明的方法使用国产BIMBase平台搭建企业BIM轻量化云平台，有效解决建筑行业“卡脖子”问题，BIMBase的P3D图形引擎相比REVIT更有利于BIM模型轻量化。BIM轻量化云平台将检测数据等施工信息与BIM模型进行封装，实现BIM模型的5D信息存储和管理，为实现BIM数据交付奠定基础；
5.本发明搭建的企业数据监控云平台可以实现工程检测计划制定与推送，并对上传的检测数据进行自动存储、统计、分析，实现企业层级对所属工程混凝土实体检测的多角度、全方位、实时监控，保证混凝土实体检测数据的及时性、真实性、准确性，为企业层级进行相关决策及对预警项目制定处理方案等质量控制措施提供有效的信息支持。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为本发明应用系统的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统和方法，系统包括感知层、网络层和应用平台，感知层和应用平台之间通过网络层进行数据交互。
感知层为检测设备，其包括回弹仪、构件测厚仪、钢筋扫描仪、检测尺或者测距仪等建筑实体项目检测装置，检测设备内置有数据采集模块、数据处理模块、移动数据模块和定位模块，数据采集模块对实体待检测项目进行数据采集。数据处理模块对检测设备采集的数据进行自动处理、自动计算得出检测推定值，并自动判断是否满足设计和规范要求。移动数据模块实现接入自组网。定位模块接入定位系统，实现自动定位。
网络层包括互联网、自组网和定位系统，互联网包括移动互联网和有线互联网，用于自组网与外网交互数据，检测设备的移动数据模块接入工地自组网。
自组网是以一个工程项目为单位搭建的5G或以上无线自组网络及相关硬件设施，在本工地范围内的智能检测装置允许接入并进行WWAN和WLAN的数据传输。
定位系统卫星定位系统或者室内定位系统及相关硬件设施，定位模块接入卫星定位系统或者室内定位系统，实现自动定位，其中卫星定位系统包括GPS或北斗系统，GPS为Global Positioning System全球定位系统的简称；室内定位系统包括UWB或RFID定位系统，UWB为Ultra Wideband的简称，RFID为Radio Frequency Identification的简称。
应用平台包括企业数据监控云平台和企业BIMBase轻量化云平台，企业数据监控云平台实现企业与工程项目数据双向交互，企业层级制定工程实体检测计划并通过互联网推送至工程项目，项目使用检测装置获得的检测数据实时上传至企业数据监控云平台，平台对数据进行自动存储、统计、分析，实现对企业所属工程混凝土实体检测的多角度、全方位、实时监控。
企业BIMBase轻量化云平台是基于国产BIMBAse底层架构开发的，可以实现企业范围内工程BIM轻量化模型在线搭建、封装、存储、交互等综合应用的网络平台。平台向检测装置在线推送工程BIM模型，检测装置通过定位模块实现在BIM模型上的位置定位，通过手选BIM构件同步待测构件的位置和设计信息，检测数据实时上传至平台并封装在BIM构件的拓展信息中形成BIM5D模型。
参照图2，应用建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统的方法，包括以下步骤：
步骤1：联网
检测装置开启移动数据模块，接入工地5G自组网。
步骤2：登录平台
检测装置登入企业数据监控云平台，获取平台推送的、由企业层级制定的工程实体检测计划。
检测装置登入企业BIMBase轻量化云平台，获取平台推送的、已经在线搭建完成的工程整体BIM轻量化模型。
步骤3：定位
依据检测计划手持检测装置至检测区域，检测装置开启定位模块，与定位系统进行数据交互，自动完成检测装置实际位置在BIM轻量化模型上的坐标定位。
步骤4：同步信息
在自动定位精度限定范围内，手动在BIM轻量化模型上选择检测构件，同步工程定位信息和构件设计信息至检测装置的数据处理模块，作为预设参数；工程定位信息由定位系统导入，包括工程名称、楼栋号、楼层、轴线位置等；构件设计信息由BIM模型导入，包括构件名称、构件编号、设计强度、设计尺寸等。
步骤5：预设参数
在检测装置数据处理模块自动同步信息后，手动预设混凝土实体检测数据推定的其他前置参数；如回弹仪预设碳化深度、测强曲线、弹击角度、泵送方式、浇筑面、浇筑时间；钢筋扫描仪预设保护层厚度限值、允许偏差值；构件测厚仪、检测尺、测距仪预设允许偏差值。
步骤6：数据处理
根据规范要求，使用检测装置手动完成规定测区数量的数据采集，检测装置数据处理模块自动计算得出检测推定値，并显示是否满足设计和规范要求。
步骤7：数据传输
以构件为单位保存检测数据至本地存储，同步自动上传至企业数据监控云平台和企业BIMBase轻量化云平台。
步骤8：数据封装
企业BIMBase轻量化云平台将上传的检测数据连同检测装置的编号信息、检测时间信息自动封装至工程BIM模型的对应构件内，形成包含实体检测信息的BIM5D模型，在平台的BIM模型中可以查阅各构件实体检测历史数据。
步骤9：数据监控
企业数据监控云平台对上传的检测数据进行自动存储、统计、分析，实现企业层级对所属工程混凝土实体检测数据的多角度、全方位、实时监控。
数据监控核心功能包括合格率统计、风险预警、综合查询。
1）合格率统计：分别按照公司、分公司、项目部层级动对混凝土实体检测的合格率进行统计、展示，可以针对不同检测项目、分公司、项目部、检测时间、构件类型等指标的合格率分别展示统计图表。
2）风险预警：针对混凝土实体检测合格率低于企业预设目标值的分公司、项目部进行预警并展示统计图表。
3）综合查询：对混凝土实体检测历史数据进行统一管理，并可按检测项目、分公司名称、工程名称、构件类型、合格率、检测人等关键字对历史数据进行分类查询和组合查询，并可通过查阅数据详情功能实现对每条检测数据的穿透式查阅。
本申请通过总结混凝土实体检测的工作经验，充分利用物联网、5G、云数据、BIM等高新技术，形成混凝土实体智能检测、数据处理与监控的方法。智能检测设备通过定位系统自动定位检测部位，同步构件位置和设计信息；通过数据处理模块，对采集的数据进行自动处理得出检测推定値并判断是否满足设计和规范要求；通过接入移动网络将检测数据自动上传至企业监控平台和BIM平台。企业监控平台对检测数据进行自动存储、统计、分析，实现企业层级对混凝土实体检测的多角度、全方位、实时监控。企业BIM平台将检测数据封装至工程BIM模型构件中形成BIM5D模型。保证混凝土实体检测数据的及时性、真实性、准确性，为企业层级进行相关决策及对预警项目制定处理方案等质量控制措施提供有效的信息支持。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，其特征在于：包括感知层、网络层和应用平台，所述感知层与应用平台之间通过网络层进行数据交互；
所述感知层为检测设备，所述检测设备内置有数据采集模块、数据处理模块、移动数据模块和定位模块；
网络层包括互联网、自组网和定位系统；
应用平台包括企业数据监控云平台和企业BIMBase轻量化云平台。
2.根据权利要求1所述的一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，其特征在于：所述检测设备包括回弹仪、构件测厚仪、钢筋扫描仪、检测尺或者测距仪。
3.根据权利要求1所述的一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，其特征在于：所述互联网包括有线互联网或移动互联网。
4.根据权利要求1所述的一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，其特征在于：所述数据采集模块对实体待检测项目进行数据采集；
所述数据处理模块对采集的数据进行处理、计算得出检测推定值，并自动判断采集的数据是否满足设计和规范要求；
所述移动数据模块实现接入自组网；
所述定位模块接入定位系统，实现自动定位。
5.根据权利要求1所述的一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，其特征在于：所述定位系统包括卫星定位系统或者室内定位系统，所述卫星定位系统包括GPS、北斗定位系统，所述室内定位系统包括UWB、RFID定位系统。
6.根据权利要求1所述的一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，其特征在于：所述企业数据监控云平台实现企业与工程项目数据双向交互，企业层级制定工程实体检测计划并通过互联网推送至工程项目，项目使用检测装置获得的检测数据实时上传至企业数据监控云平台，企业数据监控云平台对数据进行自动存储、统计、分析，实现对企业所属工程混凝土实体检测的多角度、全方位、实时监控。
7.根据权利要求1所述的一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统，其特征在于：企业BIMBase轻量化云平台是基于国产BIMBAse底层架构开发的，实现企业范围内工程BIM轻量化模型在线搭建、封装、存储、交互综合应用的网络平台；企业BIMBase轻量化云平台向检测装置在线推送工程BIM模型，检测装置通过定位模块实现在BIM模型上的位置定位，通过手选BIM构件同步待测构件的位置和设计信息，检测数据实时上传至平台并封装在BIM构件的拓展信息中形成BIM5D模型。
8.一种应用权利要求1-7任一所述的建筑工程实体智能检测、数据处理与监控系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：联网
检测装置开启移动数据模块，接入工地自组网；
步骤2：登录平台
检测装置登入企业数据监控云平台，获取平台推送的、由企业层级制定的工程实体检测计划；
检测装置登入企业BIMBase轻量化云平台，获取平台推送的、已经在线搭建完成的工程整体BIM轻量化模型；
步骤3：定位
依据检测计划手持检测装置至检测区域，检测装置开启定位模块，与定位系统进行数据交互，自动完成检测装置实际位置在BIM轻量化模型上的坐标定位；
步骤4：同步信息
在自动定位精度限定范围内，手动在BIM轻量化模型上选择检测构件，同步工程定位信息和构件设计信息至检测装置的数据处理模块，作为预设参数；
步骤5：预设参数
在检测装置数据处理模块自动同步信息后，手动预设混凝土实体检测数据推定的其他前置参数；
步骤6：数据处理
根据规范要求，使用检测装置手动完成规定测区数量的数据采集，检测装置数据处理模块自动计算得出检测推定値，并显示是否满足设计和规范要求；
步骤7：数据传输
以构件为单位保存检测数据至本地存储，同步自动上传至企业数据监控云平台和企业BIMBase轻量化云平台
步骤8：数据封装
企业BIMBase轻量化云平台将上传的检测数据连同检测装置的编号信息、检测时间信息自动封装至工程BIM模型的对应构件内，形成包含实体检测信息的BIM5D模型，在平台的BIM模型中可以查阅各构件实体检测历史数据；
步骤9：数据监控
企业数据监控云平台对上传的检测数据进行自动存储、统计、分析。
9.根据权利要求8所述的一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控方法，其特征在于：步骤4中，工程定位信息由定位系统导入，包括工程名称、楼栋号、楼层、轴线位置；构件设计信息由BIM模型导入，包括构件名称、构件编号、设计强度、设计尺寸。
10.根据权利要求8所述的一种建筑工程实体智能检测、数据处理与监控方法，其特征在于：步骤9中，数据监控功能包括合格率统计、风险预警、综合查询；
1）合格率统计：分别按照公司、分公司、项目部层级动对混凝土实体检测的合格率进行统计、展示，针对不同检测项目、分公司、项目部、检测时间、构件类型指标的合格率分别展示统计图表；
2）风险预警：针对混凝土实体检测合格率低于企业预设目标值的分公司、项目部进行预警并展示统计图表；
3）综合查询：对混凝土实体检测历史数据进行统一管理，并可按检测项目、分公司名称、工程名称、构件类型、合格率、检测人关键字对历史数据进行分类查询和组合查询，并可通过查阅数据详情功能实现对每条检测数据的穿透式查阅。
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2022
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20220902 |
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