CN115439099A - 基于bim模型的施工项目协同监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于BIM模型的施工项目协同监管系统，涉及工程管理技术领域，包括工序分析模块、工程规划模块、人员监管模块和人员评估模块；所述工序分析模块用于对各个建筑工序进行监管系数分析；所述人员监管模块用于根据建筑工序的监管系数JY分配对应数量的监管人员对所述建筑工序进行现场监管，以及时发现建筑问题，提高工程建设效率；所述进度追踪模块用于对工程项目的当前进度进行追踪，若建筑工程的当前进度迟滞，则通过工程规划模块重新规划工程项目的进度安排，从而提高工程建设效率；在工程项目的施工过程中，所述人员评估模块用于对项目负责人进行胜任力评估，若胜任力不足，则更换新的项目负责人，从而加快工程建设效率。

Description

基于BIM模型的施工项目协同监管系统

技术领域

本发明涉及工程管理技术领域，具体是基于BIM模型的施工项目协同监管系统。

背景技术

近年来计算机信息科技发展迅速，尤其是互联网的盛行更是方兴未艾，在这种趋势下，各公司行号皆以计算机化、网络化为目标。而许多年来，工程管理一直是许多建设工程业者相当头痛的问题。

现有技术中，一般都是在工程施工完毕后，监理团队对工程结果进行验收，但是在建筑工程的施工过程中，缺乏有效的监管体系，难以对工程的作业进度进行把控，提高工程建设水平；近年来BIM技术等智能化建造技术飞速发展，对施工领域带来了翻天覆地的变化，行业信息化水平不断提高，BIM技术逐渐取代CAD技术成为主流，各阶段项目信息均集成至BIM模型中，通过BIM模型对项目进行管理；为此，本发明提出基于BIM模型的施工项目协同监管系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出基于BIM模型的施工项目协同监管系统。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于BIM模型的施工项目协同监管系统，包括BIM模型关联模块、工序分析模块、施工监控模块、问题上传模块、工程规划模块、人员监管模块和人员评估模块；

所述BIM模型关联模块用于建立工程项目的bim模型，并将bim模型与工程项目的施工进度计划进行关联，以形成监管中心的工程计划数据；其中，工程项目包括若干个建筑工序；每个建筑工序的工程计划数据均有对应的预定时间数据；所述工序分析模块用于对各个建筑工序进行监管系数分析，并将建筑工序的监管系数JY打上时间戳并存储至监管中心；

所述施工监控模块用于对建筑工程的施工过程进行监控，并将采集的监控数据发送至监管中心；所述监管中心用于获取建筑工程的监控数据进行分析，确定当前进行的建筑工序；所述人员监管模块用于根据建筑工序的监管系数JY分配对应数量的监管人员对所述建筑工序进行现场监管；

在工程项目的施工过程中，所述人员评估模块用于对项目负责人进行胜任力评估，若胜任力偏值SR≥预设偏值阈值，则判定项目负责人胜任力不足，生成胜任力不足信号并分享至监管中心；所述监管中心接收到胜任力不足信号后更换新的项目负责人。

进一步地，所述工序分析模块的具体分析步骤为：

获取对应建筑工序的投入成本以及预定建造时长并依次标记为Z1、T1；获取对应建筑工序所对应的工程点，以工程点位置为中心，将半径为rt的区域标记为施工区域；

在预设时间段内，获取施工区域每天的交通流量信息；交通流量信息包括人流量和车流量；将对应施工区域每天的交通流量标记为L1；

将交通流量L1与预设交通阈值相比较，统计L1大于预设交通阈值的次数占比为Zb1；当L1大于预设交通阈值，获取L1与预设交通阈值的差值并求和得到流量超值LZ；利用公式CS＝Zb1×g1+LZ×g2计算得到交通热度系数CS，其中g1、g2为系数因子；利用公式JY＝Z1×g3+T1×g4+CS×g5计算得到对应建筑工序的监管系数JY，其中g3、g4、g5为系数因子。

进一步地，所述人员监管模块的具体工作步骤为：

根据确定的建筑工序，从监管中心中调取对应建筑工序的监管系数JY；

将监管系数JY与预设监管阈值相比较；若JY大于预设监管阈值，则将对应建筑工序标记为关键工序；否则将对应工序标记为普通工序；

其中，将建筑工序所需的监管人员人数标记为限定监管人数；具体表现为：关键工序对应的限定监管人数为INT[(1+f)×JY×b1]；f为补偿系数且f>0；b1为系数因子；INT[(1+f)×JY×b1]表示不超过(1+f)×JY×b1的最大整数；普通工序的限定监管人数为INT(f×JY×b1)。

进一步地，所述问题上传模块用于监管对发现的工程建设问题进行采集、编辑，并将工程建设问题上传至监管中心；所述监管中心接收到工程建设问题后指派相关人员进行处理；工程建设问题包括施工中遇到的阻碍、设备故障以及工程质量问题。

进一步地，当相关人员处理完毕后，通过问题销项模块对监管中心中的工程建设问题进行销项，并生成进度追踪信号至进度追踪模块；

响应于进度追踪信号，所述进度追踪模块用于对工程项目的当前进度进行追踪，具体为：从监管中心调取对应建筑工序的工程计划数据；将当前时间与对应建筑工序的进度安排相比对，若超出对应的预计时间数据，则生成迟滞信号至工程规划模块。

进一步地，所述工程规划模块接收到迟滞信号后，获取工程项目的当前进度、剩余建筑工序和施工团队信息，以重新规划工程项目的进度安排；项目负责人根据重新规划的进度安排合理安排施工人员进行施工。

进一步地，所述人员评估模块的具体评估步骤为：

在预设时间段内，统计工程建设问题的出现总次数为问题频次P1；统计工程项目的进度规划次数为P2；将相邻两个问题出现时刻进行时间差计算得到问题间隔GTi；将问题间隔GTi与预设间隔阈值相比较；

统计GTi≤间隔阈值的次数为C2，当GTi≤间隔阈值时，获取GTi与间隔阈值的差值并求和得到差隔总值CZ；利用公式CX＝C2×d1+CZ×d2计算得到差隔系数CX，其中d1、d2为系数因子；利用公式SR＝P1×b2+P2×b3+CX×b4计算得到项目负责人的胜任力偏值SR，其中b2、b3、b4均为系数因子。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中所述工序分析模块用于对各个建筑工序进行监管系数分析，结合工程点的投入成本、建造时长以及交通热度系数，计算得到对应建筑工序的监管系数JY；监管中心用于获取建筑工程的监控数据进行分析，确定当前进行的建筑工序；然后利用人员监管模块从监管中心中调取对应建筑工序的监管系数JY，根据监管系数JY分配对应数量的监管人员对该建筑工序进行现场监管，能有效识别出监管系数高的建筑工序进行重点监管，以及时发现建筑问题，提高工程建设效率；

2、本发明中监管中心接收到工程建设问题后指派相关人员进行处理；当相关人员处理完毕后，通过问题销项模块对监管中心中的工程建设问题进行销项，并生成进度追踪信号至进度追踪模块；进度追踪模块用于对工程项目的当前进度进行追踪，若建筑工程的当前进度迟滞，则通过工程规划模块获取工程项目的当前进度、剩余建筑工序和施工团队信息，以重新规划工程项目的进度安排，从而提高工程建设效率；

3、在工程项目的施工过程中，所述人员评估模块用于对项目负责人进行胜任力评估，结合工程建设问题的出现总次数、工程项目的进度规划次数以及问题间隔，计算得到项目负责人的胜任力偏值SR，若胜任力偏值SR≥预设偏值阈值，则判定项目负责人胜任力不足；监管中心接收到胜任力不足信号后更换新的项目负责人，从而加快工程建设效率。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明基于BIM模型的施工项目协同监管系统的系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，基于BIM模型的施工项目协同监管系统，包括监管中心、BIM模型关联模块、工序分析模块、施工监控模块、人员监管模块、问题上传模块、问题销项模块、进度追踪模块、工程规划模块和人员评估模块；

BIM模型关联模块用于建立工程项目的bim模型，并将bim模型与工程项目的施工进度计划进行关联，以形成监管中心的工程计划数据；其中，工程项目包括若干个建筑工序；每个建筑工序的工程计划数据均有对应的预定时间数据；

工序分析模块用于对各个建筑工序进行监管系数分析，具体为：

获取对应建筑工序的投入成本以及预定建造时长并依次标记为Z1、T1；获取对应建筑工序所对应的工程点，以工程点位置为中心，将半径为rt的区域标记为施工区域；

在预设时间段内，获取施工区域每天的交通流量信息；交通流量信息包括人流量和车流量；将对应施工区域每天的交通流量标记为L1；

将交通流量L1与预设交通阈值相比较，统计L1大于预设交通阈值的次数占比为Zb1；当L1大于预设交通阈值，获取L1与预设交通阈值的差值并求和得到流量超值LZ；利用公式CS＝Zb1×g1+LZ×g2计算得到交通热度系数CS，其中g1、g2为系数因子；

将投入成本、建造时长以及交通热度系数进行归一化处理并取其数值，利用公式JY＝Z1×g3+T1×g4+CS×g5计算得到对应建筑工序的监管系数JY，其中g3、g4、g5为系数因子；工序分析模块用于将建筑工序的监管系数JY打上时间戳并存储至监管中心；

施工监控模块为若干个分布在建筑工地的高清摄像头，用于对建筑工程的施工过程进行监控，并将采集的监控数据发送至监管中心；其中高清摄像头均带有位置标识；监管中心用于获取建筑工程的监控数据进行分析，确定当前进行的建筑工序；具体为：

提取监控数据中的高清图像，对高清图像进行图像预处理，图像预处理包括图像分割、图像去噪和图像识别；

由于一个完整的工程项目包含若干个建筑工序，建筑工序与建筑工序之间通过串联的方式布局成一个工程项目；截取高清图像中施工人员的操作影像信息，基于图像识别技术，确定当前进行的建筑工序；

人员监管模块与监管中心相连接，用于根据建筑工序的监管系数JY分配对应数量的监管人员对建筑工序进行现场监管；具体为：

根据确定的建筑工序，从监管中心中调取对应建筑工序的监管系数JY；

将监管系数JY与预设监管阈值相比较；若JY大于预设监管阈值，则将对应建筑工序标记为关键工序；若JY≤预设监管阈值，则将对应工序标记为普通工序；

其中，将建筑工序所需的监管人员人数标记为限定监管人数；具体表现为：关键工序对应的限定监管人数为INT[(1+f)×JY×b1]；f为补偿系数且f>0；b1为系数因子；INT[(1+f)×JY×b1]表示不超过(1+f)×JY×b1的最大整数；普通工序的限定监管人数为INT(f×JY×b1)；

在本实施例中，人员监管模块根据建筑工序的监管系数JY分配不同数量的监管人员进行现场监管，能有效识别出监管系数高的建筑工序进行重点监管，以及时发现建筑问题，有效提高工程建设效率；

问题上传模块用于监管对发现的工程建设问题进行采集、编辑，并将工程建设问题上传至监管中心，监管中心接收到工程建设问题后指派相关人员进行处理；工程建设问题包括施工中遇到的阻碍、设备故障以及工程质量问题；当相关人员处理完毕后，通过问题销项模块对监管中心中的工程建设问题进行销项，并生成进度追踪信号至进度追踪模块；

响应于进度追踪信号，进度追踪模块用于对工程项目的当前进度进行追踪，判断建筑工程的当前进度是否迟滞；具体为：

从监管中心调取对应建筑工序的工程计划数据；将当前时间与对应建筑工序的进度安排相比对，若超出对应的预计时间数据，则生成迟滞信号至工程规划模块；

工程规划模块接收到迟滞信号后，获取工程项目的当前进度、剩余建筑工序和施工团队信息，以重新规划工程项目的进度安排；项目负责人根据重新规划的进度安排合理安排施工人员进行施工；

在工程项目的施工过程中，人员评估模块用于对项目负责人进行胜任力评估，具体评估步骤为：

在预设时间段内，统计工程建设问题的出现总次数为问题频次P1；统计工程项目的进度规划次数为P2；将相邻两个问题出现时刻进行时间差计算得到问题间隔GTi；将问题间隔GTi与预设间隔阈值相比较；

统计GTi≤间隔阈值的次数为C2，当GTi≤间隔阈值时，获取GTi与间隔阈值的差值并求和得到差隔总值CZ；利用公式CX＝C2×d1+CZ×d2计算得到差隔系数CX，其中d1、d2为系数因子；

将问题频次、进度规划次数以及差隔系数进行归一化处理并取其数值，利用公式SR＝P1×b2+P2×b3+CX×b4计算得到项目负责人的胜任力偏值SR，其中b2、b3、b4均为系数因子；

将胜任力偏值SR与预设偏值阈值相比较，若胜任力偏值SR≥预设偏值阈值，则判定项目负责人胜任力不足，生成胜任力不足信号并分享至监管中心；监管中心接收到胜任力不足信号后更换新的项目负责人，从而加快工程建设效率。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：

基于BIM模型的施工项目协同监管系统，在工作时，BIM模型关联模块用于建立工程项目的bim模型，并将bim模型与工程项目的施工进度计划进行关联，以形成监管中心的工程计划数据；工序分析模块用于对各个建筑工序进行监管系数分析，结合工程点的投入成本、建造时长以及交通热度系数，计算得到对应建筑工序的监管系数JY；监管中心用于获取建筑工程的监控数据进行分析，确定当前进行的建筑工序；然后利用人员监管模块从监管中心中调取对应建筑工序的监管系数JY，根据监管系数JY分配对应数量的监管人员对该建筑工序进行现场监管，能有效识别出监管系数高的建筑工序进行重点监管，以及时发现建筑问题，提高工程建设效率；

问题上传模块用于监管对发现的工程建设问题进行采集、编辑；监管中心接收到工程建设问题后指派相关人员进行处理；当相关人员处理完毕后，通过问题销项模块对监管中心中的工程建设问题进行销项，并生成进度追踪信号至进度追踪模块；进度追踪模块用于对工程项目的当前进度进行追踪，若建筑工程的当前进度迟滞，则通过工程规划模块获取工程项目的当前进度、剩余建筑工序和施工团队信息，以重新规划工程项目的进度安排，从而提高工程建设效率；

在工程项目的施工过程中，人员评估模块用于对项目负责人进行胜任力评估，结合工程建设问题的出现总次数、工程项目的进度规划次数以及问题间隔，计算得到项目负责人的胜任力偏值SR，若胜任力偏值SR≥预设偏值阈值，则判定项目负责人胜任力不足；监管中心接收到胜任力不足信号后更换新的项目负责人，从而加快工程建设效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.基于BIM模型的施工项目协同监管系统，其特征在于，包括BIM模型关联模块、工序分析模块、施工监控模块、问题上传模块、工程规划模块、人员监管模块和人员评估模块；

所述BIM模型关联模块用于建立工程项目的bim模型，并将bim模型与工程项目的施工进度计划进行关联，以形成监管中心的工程计划数据；其中，工程项目包括若干个建筑工序；每个建筑工序的工程计划数据均有对应的预定时间数据；所述工序分析模块用于对各个建筑工序进行监管系数分析，并将建筑工序的监管系数JY打上时间戳并存储至监管中心；

所述施工监控模块用于对建筑工程的施工过程进行监控，并将采集的监控数据发送至监管中心；所述监管中心用于获取建筑工程的监控数据进行分析，确定当前进行的建筑工序；所述人员监管模块用于根据建筑工序的监管系数JY分配对应数量的监管人员对所述建筑工序进行现场监管；

在工程项目的施工过程中，所述人员评估模块用于对项目负责人进行胜任力评估，若胜任力偏值SR≥预设偏值阈值，则判定项目负责人胜任力不足，生成胜任力不足信号并分享至监管中心；所述监管中心接收到胜任力不足信号后更换新的项目负责人。

2.根据权利要求1所述的基于BIM模型的施工项目协同监管系统，其特征在于，所述工序分析模块的具体分析步骤为：

获取对应建筑工序的投入成本以及预定建造时长并依次标记为Z1、T1；

获取对应建筑工序所对应的工程点，以工程点位置为中心，将半径为rt的区域标记为施工区域；在预设时间段内，获取施工区域每天的交通流量信息；交通流量信息包括人流量和车流量；

将对应施工区域每天的交通流量标记为L1；将交通流量L1与预设交通阈值相比较，统计L1大于预设交通阈值的次数占比为Zb1；当L1大于预设交通阈值，获取L1与预设交通阈值的差值并求和得到流量超值LZ；利用公式CS＝Zb1×g1+LZ×g2计算得到交通热度系数CS，其中g1、g2为系数因子；利用公式JY＝Z1×g3+T1×g4+CS×g5计算得到对应建筑工序的监管系数JY，其中g3、g4、g5为系数因子。

3.根据权利要求2所述的基于BIM模型的施工项目协同监管系统，其特征在于，所述人员监管模块的具体工作步骤为：

根据确定的建筑工序，从监管中心中调取对应建筑工序的监管系数JY；

将监管系数JY与预设监管阈值相比较；若JY大于预设监管阈值，则将对应建筑工序标记为关键工序；否则将对应工序标记为普通工序；

其中，将建筑工序所需的监管人员人数标记为限定监管人数；具体表现为：关键工序对应的限定监管人数为INT[(1+f)×JY×b1]；f为补偿系数且f>0；b1为系数因子；INT[(1+f)×JY×b1]表示不超过(1+f)×JY×b1的最大整数；普通工序的限定监管人数为INT(f×JY×b1)。

4.根据权利要求1所述的基于BIM模型的施工项目协同监管系统，其特征在于，所述问题上传模块用于监管对发现的工程建设问题进行采集、编辑，并将工程建设问题上传至监管中心；所述监管中心接收到工程建设问题后指派相关人员进行处理；工程建设问题包括施工中遇到的阻碍、设备故障以及工程质量问题。

5.根据权利要求4所述的基于BIM模型的施工项目协同监管系统，其特征在于，当相关人员处理完毕后，通过问题销项模块对监管中心中的工程建设问题进行销项，并生成进度追踪信号至进度追踪模块；

响应于进度追踪信号，所述进度追踪模块用于对工程项目的当前进度进行追踪，具体为：从监管中心调取对应建筑工序的工程计划数据；将当前时间与对应建筑工序的进度安排相比对，若超出对应的预计时间数据，则生成迟滞信号至工程规划模块。

6.根据权利要求5所述的基于BIM模型的施工项目协同监管系统，其特征在于，所述工程规划模块接收到迟滞信号后，获取工程项目的当前进度、剩余建筑工序和施工团队信息，以重新规划工程项目的进度安排；项目负责人根据重新规划的进度安排合理安排施工人员进行施工。

7.根据权利要求6所述的基于BIM模型的施工项目协同监管系统，其特征在于，所述人员评估模块的具体评估步骤为：

在预设时间段内，统计工程建设问题的出现总次数为问题频次P1；统计工程项目的进度规划次数为P2；将相邻两个问题出现时刻进行时间差计算得到问题间隔GTi；将问题间隔GTi与预设间隔阈值相比较；

统计GTi≤间隔阈值的次数为C2，当GTi≤间隔阈值时，获取GTi与间隔阈值的差值并求和得到差隔总值CZ；利用公式CX＝C2×d1+CZ×d2计算得到差隔系数CX，其中d1、d2为系数因子；利用公式SR＝P1×b2+P2×b3+CX×b4计算得到项目负责人的胜任力偏值SR，其中b2、b3、b4均为系数因子。

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