CN115860443B - 一种基于bim技术的建筑智能化管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM技术的建筑智能化管理方法及系统。其中，该基于BIM技术的建筑智能化管理方法，该方法包括，获得封闭区域坐标，构建区域环境模型于显示装置内显示；基于封闭区域坐标，获得该封闭区域坐标内的预设建筑坐标以及预设建筑模型；其中，所述预设建筑模型包括预设建筑的整体外观模型、整体内部模型、各施工阶段整体模型以及预设建筑的各构件模型；整个方法及系统，可以很好的以三维的形式展示建筑的建造情况，还可以与其他区域的系统进行对接使用，较为精准的为各种类型的人员以及车辆进行规划设计，把握其出勤时间，基于实际的工程进度，输出相应的更为精准的预计工期，便于建筑智能化管理使用。
Description
技术领域
本发明属于建筑管理技术领域，具体涉及一种基于BIM技术的建筑智能化管理方法及系统。
背景技术
BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
现有的BIM技术的使用，多仅展示建筑本身，无法很好的基于实际的施工进度，来帮助管理者更好的了解建筑进程以及工地的信息变化，无法较为精准的了解实际工期的变化以及建筑进程，不利于自动化管理使用；本申请通过BIM技术，构建区域内建筑的外部以及内部的三维模型，对区域内的建筑施工的工程状态进行更为直观的展示。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的基于BIM技术的建筑智能化管理方法及系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明第一方面提供了一种基于BIM技术的建筑智能化管理方法，该方法包括，获得封闭区域坐标，构建区域环境模型于显示装置内显示；
基于封闭区域坐标，获得该封闭区域坐标内的预设建筑坐标以及预设建筑模型；其中，所述预设建筑模型包括预设建筑的整体外观模型、整体内部模型、各施工阶段整体模型以及预设建筑的各构件模型；
于设定时间周期性获得各预设建筑的实际施工数据，基于实际施工数据获得各预设建筑的实际施工阶段以及各构件的施工数据，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型以及各构件的状态数据，以预设的方式于显示装置内显示于区域环境模型内；其中，所述各构件的施工数据包括各构件的位置数据、数量数据以及状态数据；所述各构件的状态数据包括构件闲置状态、构件待处理状态、构件正处理状态以及构件已处理状态；
获得详细显示指令，显示装置由区域环境模型向预设建筑模型转换。
作为本发明的进一步优化方案，基于预设建筑模型中的各施工阶段整体模型，获得各施工阶段的预估工期，获得该预设建筑模型对应的施工车辆数据与施工人员数据，基于施工车辆数据与施工人员数据，获得预计工期。
作为本发明的进一步优化方案，所述施工车辆数据包括施工车辆类型数据、施工车辆数量数据与施工车辆特征数据，所述施工人员数据包括施工人员类型数据以及施工人员数量数据。
作为本发明的进一步优化方案，获得施工场地的图片数据，基于施工场地的图片数据判断实际的施工阶段，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型；获得施工人员工作时的图片数据，基于施工人员工作时的图片数据获得该施工人员的类型，基于施工人员的类型数量，调整预计工期。
作为本发明的进一步优化方案，将施工场地的图片数据以及施工人员工作时的图片数据输入至训练好的识别神经网络模型训练，基于模拟结果获得各施工阶段的结果以及施工人员类型结果；
作为本发明的进一步优化方案，其中，获取各施工阶段的图片数据以及各种施工人员工作时的图片数据；对各施工阶段的图片数据以及各种施工人员工作时的图片数据进行预处理，得到训练样本集；将所述训练样本集输入至初始化的所述识别神经网络模型中训练；获取输出结果的准确率；若所述准确率大于预设的准确率阈值，则停止训练，得到所述的识别神经网络模型。
作为本发明的进一步优化方案，获得建筑内的静态标记点，基于静态标记点，获得图片采集路线，基于图片采集路线，获得连续的图片数据信息，基于图片数据信息，获得施工场地的图片数据以及施工人员工作时的图片数据。
本发明第二方面提供了一种基于BIM技术的建筑智能化管理系统，该系统包括存储器与处理器，所述存储器中包括基于BIM技术的建筑智能化管理方法程序，所述基于BIM技术的建筑智能化管理方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：获得封闭区域坐标，构建区域环境模型于显示装置内显示；
基于封闭区域坐标，获得该封闭区域坐标内的预设建筑坐标以及预设建筑模型；其中，所述预设建筑模型包括预设建筑的整体外观模型、整体内部模型、各施工阶段整体模型以及预设建筑的各构件模型；
于设定时间周期性获得各预设建筑的实际施工数据，基于实际施工数据获得各预设建筑的实际施工阶段以及各构件的施工数据，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型以及各构件的状态数据，以预设的方式于显示装置内显示于区域环境模型内；其中，所述各构件的施工数据包括各构件的位置数据、数量数据以及状态数据；所述各构件的状态数据包括构件闲置状态、构件待处理状态、构件正处理状态以及构件已处理状态；
获得详细显示指令，显示装置由区域环境模型向预设建筑模型转换。
作为本发明的进一步优化方案，基于预设建筑模型中的各施工阶段整体模型，获得各施工阶段的预估工期，获得该预设建筑模型对应的施工车辆数据与施工人员数据，基于施工车辆数据与施工人员数据，获得预计工期。
作为本发明的进一步优化方案，所述施工车辆数据包括施工车辆类型数据、施工车辆数量数据与施工车辆特征数据，所述施工人员数据包括施工人员类型数据以及施工人员数量数据。
作为本发明的进一步优化方案，获得施工场地的图片数据，基于施工场地的图片数据判断实际的施工阶段，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型；获得施工人员工作时的图片数据，基于施工人员工作时的图片数据获得该施工人员的类型，基于施工人员的类型数量，调整预计工期。
本发明的有益效果在于：本发明可以有效的管理区域内的建筑施工进程以及较为精准的建筑施工预计的完工工期；同时，可以基于收集的视频数据与图片数据，进行阶段性存档使用，便于后续的质量溯源追查；该方法以及系统可以与其他区域的系统进行对接使用，较为精准的为各种类型的人员以及车辆进行规划设计，把握其出勤时间，基于实际的工程进度，输出相应的更为精准的预计工期，便于建筑智能化管理使用。
附图说明
图1是本发明一种基于BIM技术的建筑智能化管理方法的方法流程图；
图2是本发明一种基于BIM技术的建筑智能化管理系统的系统框图；
图3是本发明一种基于BIM技术的建筑智能化管理系统的模块框图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
图1示出了本发明一种基于BIM技术的建筑智能化管理方法的方法流程图。
一种基于BIM技术的建筑智能化管理方法，该方法包括，
步骤S102，获得封闭区域坐标，构建区域环境模型于显示装置内显示；
步骤S104，基于封闭区域坐标，获得该封闭区域坐标内的预设建筑坐标以及预设建筑模型；其中，所述预设建筑模型包括预设建筑的整体外观模型、整体内部模型、各施工阶段整体模型以及预设建筑的各构件模型；
步骤S106，于设定时间周期性获得各预设建筑的实际施工数据，基于实际施工数据获得各预设建筑的实际施工阶段以及各构件的施工数据，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型以及各构件的状态数据，以预设的方式于显示装置内显示于区域环境模型内；其中，所述各构件的施工数据包括各构件的位置数据、数量数据以及状态数据；所述各构件的状态数据包括构件闲置状态、构件待处理状态、构件正处理状态以及构件已处理状态；
步骤S108，获得详细显示指令，显示装置由区域环境模型向预设建筑模型转换。
基于上述方案，本发明可以基于3D地图，来对选定区域内的建筑工程进行管理使用，该方法可适用于一个小区域内的单个建筑建造使用，也可以用于一个大区域内的多个建筑建造使用，在实际的使用中，可以通过该系统采用该方法对区域内的建筑建造进行管理使用，通过对其进行数据采集，从而展现符合当前进度的立体三维模型展示，以及内部的真实构件状态展示，整个系统后台还可以采集存储真实的图片信息，便于各阶段存档使用，同时，需要说明的是，该系统所采用的方法还可以配合监管部门实时监管使用，将监管部门实时采集的图片信息或/和输入的文档数据采集处理，反应于封闭区域坐标构建的3D模型中，具有超强的展现效果，便于使用者直观的了解建筑建造进程。
进一步的，基于预设建筑模型中的各施工阶段整体模型，获得各施工阶段的预估工期，获得该预设建筑模型对应的施工车辆数据与施工人员数据，基于施工车辆数据与施工人员数据，获得预计工期。
在本方案的实际使用中，可以实际对预设建筑的建造分为多个阶段，并对多个阶段进行建模处理，每个阶段对应基本的施工人员种类以及数量、施工车辆等设备的种类以及数量，如，将地基工序分为基坑、垫层、打桩与浇筑桩四个工序，其中基于基坑的深度情况，配备基础的施工人员以及施工车辆，如12人，基于该系统运行该方法可以识别出整个工地在挖基坑还是做垫层或打桩或浇筑桩阶段，具体的，可以将各个阶段的过渡阶段的图像进行收集处理，从而可以提高系统识别各阶段的精准性，从而有助于提高工期预测的精准性；设基坑、垫层、打桩与浇筑桩各为30天的工期，但当该系统获得了20天工程阶段由基坑过渡至垫层时，即工程明显可以至少可以加快至10天，该系统可以直接调整预计工期，使其更为精确，显示于显示装置内。
进一步的，所述施工车辆数据包括施工车辆类型数据、施工车辆数量数据与施工车辆特征数据，所述施工人员数据包括施工人员类型数据以及施工人员数量数据。
在本方案中，可以基于建筑施工划分的各阶段，来获得相匹配的车辆类型以及车辆数量，此处的车辆不仅指代如拉土车、搅拌车等车辆，还指代各种工地设备，在获得了基础车辆以及基础施工人员后，若实际车辆与人员数量增加，则可以基于整体工程的进度，来调整预计工期，使其更为精准；具体的，预计工期提前量T=
+/>
;其中，Kp为第P工程阶段中，车辆对工期的影响系数，Hp为第P工程阶段，人员对工期的影响系数，Ai为第i类施工车辆类型对于工期的影响系数，ΔCi为第i类施工车辆的增加数量，Rj为第j类施工人员类型对工期的影响系数，ΔRj为第j类施工人员的增加数量；还需要说明的是，基于工程阶段，可以对各工程阶段内的车辆类型以及人员类型进行类别划分，如对于基坑，挖掘车辆与拉土车辆可以分别划分为第1类与第2类，匹配不同的影响系数。
进一步的，获得施工场地的图片数据，基于施工场地的图片数据判断实际的施工阶段，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型；获得施工人员工作时的图片数据，基于施工人员工作时的图片数据获得该施工人员的类型，基于施工人员的类型数量，调整预计工期。
具体的，将施工场地的图片数据以及施工人员工作时的图片数据输入至训练好的识别神经网络模型训练，基于模拟结果获得各施工阶段的结果以及施工人员类型结果；
其中，获取各施工阶段的图片数据以及各种施工人员工作时的图片数据；对各施工阶段的图片数据以及各种施工人员工作时的图片数据进行预处理，得到训练样本集；将所述训练样本集输入至初始化的所述识别神经网络模型中训练；获取输出结果的准确率；若所述准确率大于预设的准确率阈值，则停止训练，得到所述的识别神经网络模型。
进一步的，获得建筑内的静态标记点，基于静态标记点，获得图片采集路线，基于图片采集路线，获得连续的图片数据信息，基于图片数据信息，获得施工场地的图片数据以及施工人员工作时的图片数据。
具体的，实际设置移动式无人机进行环绕式巡检工作，环绕式巡检路线由静态标记点构成，该静态标记点可以为特殊颜色构成的粘贴式方块，移动式无人机可以识别到该粘贴式方块，进一步的，可以在方块表面设置相应的指示图像，以此来获得接下来的该无人机的移动方向，进一步的，该移动式无人机最佳的可以在其以平行于地面为基准，增设向下的红外线测距装置或/和向上的红外线测距装置，在实际的使用中，当增设向下的红外线测距装置时，其可以控制其离地高度，搭配其本身自带的摄像模块，识别人物以及地面，从而避免影响正在移动的人或物；当其增设向上的红外线测距装置时，在进行楼层搭建时，该无人机可以紧靠建筑顶面进行移动，进一步减小对工作人员以及工作设备的影响，最佳的，设置向上的以及向下的红外线测距装置，可以在建筑顶部未搭建时，基于向下的红外线测距装置，来采集如基坑的深度数据；进一步的，可以在基坑的外部增设竖立的带标记的杆体，采集基坑进度时，该无人机可以基于杆体表面的标记，从而采集基坑的深度情况。
图2示出了本发明一种基于BIM技术的建筑智能化管理系统的系统框图。一种基于BIM技术的建筑智能化管理系统2，该系统包括存储器21与处理器22，所述存储器21中包括基于BIM技术的建筑智能化管理方法程序，所述基于BIM技术的建筑智能化管理方法程序被所述处理器22执行时实现如下步骤：获得封闭区域坐标，构建区域环境模型于显示装置内显示；
基于封闭区域坐标，获得该封闭区域坐标内的预设建筑坐标以及预设建筑模型；其中，所述预设建筑模型包括预设建筑的整体外观模型、整体内部模型、各施工阶段整体模型以及预设建筑的各构件模型；
于设定时间周期性获得各预设建筑的实际施工数据，基于实际施工数据获得各预设建筑的实际施工阶段以及各构件的施工数据，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型以及各构件的状态数据，以预设的方式于显示装置内显示于区域环境模型内；其中，所述各构件的施工数据包括各构件的位置数据、数量数据以及状态数据；所述各构件的状态数据包括构件闲置状态、构件待处理状态、构件正处理状态以及构件已处理状态；
获得详细显示指令，显示装置由区域环境模型向预设建筑模型转换。
如图3所示，在该系统的实际使用中，该系统可以分为：
存储模块、采集模块、处理模块以及显示模块，其中，显示模块于显示装置内显示预设建筑模块，采集模块搭载于无人机内，同时还可以增设于工地的摄像头组件内，对于区域内的进出口增设摄像头组件，采用本申请中的采集模块进行车辆设备识别，可以有效的获得各阶段的车辆设备的种类和数量，并且该系统还可以通过与外界系统关联，从而通过监管，了解车辆的使用状态是否规范；如，与石料场或沙土场进行关联，可以基于实际的路程长度，了解拉土车的基于行程时间，当拉土车的返回时间低于该行程时间时，可以判断该拉土车可能存在超速的可能性，便于建筑工地管理使用。
进一步的，基于预设建筑模型中的各施工阶段整体模型，获得各施工阶段的预估工期，获得该预设建筑模型对应的施工车辆数据与施工人员数据，基于施工车辆数据与施工人员数据，获得预计工期。其中，所述施工车辆数据包括施工车辆类型数据、施工车辆数量数据与施工车辆特征数据，所述施工人员数据包括施工人员类型数据以及施工人员数量数据。
该系统可以通过各模块配合使用，从而提高工期预期的精准性，通过实时实际获得数据来对工期进行调整，便于管理者使用。
在存储模块中设置有相应的图像识别系统，当采集模块获得施工场地的图片数据，可以分析该施工场地的图片数据，基于施工场地的图片数据判断实际的施工阶段，同时，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型，该方式相比传统的采集调度相应的模型进行组合展示的方式，虽然粗看时精准性降低，但其降低了显示装置/设备在整体性显示时所占用的内存比，并且还可以通过详细显示的指令，来获得更为精准的施工情况的内部显示，并且存储模块存储有采集模块采集得到的视频图像，基于视频图像得到待分析的图像照片，基于图像照片的数据分析得到相应的数据，视频图像以及图像照片均会被存储于各个工程阶段，便于后期质量回溯监察时使用；当然，获得施工人员工作时的图片数据，基于施工人员工作时的图片数据获得该施工人员的类型，基于施工人员的类型数量，调整预计工期。
需要说明的是，该基于BIM技术的建筑智能化管理方法及系统，在使用时，可以有效的管理区域内的建筑施工进程以及较为精准的建筑施工预计的完工工期；同时，可以基于收集的视频数据与图片数据，进行阶段性存档使用，便于后续的质量溯源追查；该方法以及系统可以与其他区域的系统进行对接使用，较为精准的为各种类型的人员以及车辆进行规划设计，把握其出勤时间，基于实际的工程进度，输出相应的更为精准的预计工期，便于建筑智能化管理使用。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-On ly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (2)
1.一种基于BIM技术的建筑智能化管理方法，其特征在于，该方法包括，获得封闭区域坐标，构建区域环境模型于显示装置内显示；
基于封闭区域坐标，获得该封闭区域坐标内的预设建筑坐标以及预设建筑模型；其中，所述预设建筑模型包括预设建筑的整体外观模型、整体内部模型、各施工阶段整体模型以及预设建筑的各构件模型；
于设定时间周期性获得各预设建筑的实际施工数据，基于实际施工数据获得各预设建筑的实际施工阶段以及各构件的施工数据，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型以及各构件的状态数据，以预设的方式于显示装置内显示于区域环境模型内；其中，所述各构件的施工数据包括各构件的位置数据、数量数据以及状态数据；所述各构件的状态数据包括构件闲置状态、构件待处理状态、构件正处理状态以及构件已处理状态；
获得详细显示指令，显示装置由区域环境模型向预设建筑模型转换；
基于预设建筑模型中的各施工阶段整体模型，获得各施工阶段的预估工期，获得该预设建筑模型对应的施工车辆数据与施工人员数据，基于施工车辆数据与施工人员数据，获得预计工期；
所述施工车辆数据包括施工车辆类型数据、施工车辆数量数据与施工车辆特征数据，所述施工人员数据包括施工人员类型数据以及施工人员数量数据；
获得施工场地的图片数据，基于施工场地的图片数据判断实际的施工阶段，基于实际施工阶段获得对应的施工阶段的整体模型；获得施工人员工作时的图片数据，基于施工人员工作时的图片数据获得该施工人员的类型，基于施工人员的类型数量，调整预计工期；
将施工场地的图片数据以及施工人员工作时的图片数据输入至训练好的识别神经网络模型训练，基于模拟结果获得各施工阶段的结果以及施工人员类型结果；
获取各施工阶段的图片数据以及各种施工人员工作时的图片数据；对各施工阶段的图片数据以及各种施工人员工作时的图片数据进行预处理，得到训练样本集；将所述训练样本集输入至初始化的所述识别神经网络模型中训练；获取输出结果的准确率；若所述准确率大于预设的准确率阈值，则停止训练，得到所述的识别神经网络模型；
获得建筑内的静态标记点，基于静态标记点，获得图片采集路线，基于图片采集路线，获得连续的图片数据信息，基于图片数据信息，获得施工场地的图片数据以及施工人员工作时的图片数据。
2.一种基于BIM技术的建筑智能化管理系统，其特征在于，该系统包括存储器与处理器，所述存储器中包括基于BIM技术的建筑智能化管理方法程序，所述基于BIM技术的建筑智能化管理方法程序被所述处理器执行时实现如权利要求1中所述的步骤。
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2023
- 2023-03-02 CN CN202310187495.2A patent/CN115860443B/zh active Active
Patent Citations (4)
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Also Published As
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Legal Events
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Denomination of invention: A Building Intelligent Management Method and System Based on BIM Technology Effective date of registration: 20231024 Granted publication date: 20230602 Pledgee: China Life Property insurance Co.,Ltd. Qingdao Branch Pledgor: Qingdao Yanbo Data Information Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023370010106 |