CN115907639A - 一种基于cim的区块链工程协同监管系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种基于CIM的区块链工程协同监管系统及方法，包括信息交流模块：信息交流模块包括CIM区块链和信息交流平台，CIM区块链上存储有CIM模型；CIM区块链包括若干个CIM链节点，并分别配置第一私钥、第二私钥和公钥；同一工程参与单位内的用户终端之间、用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间均通过第一私钥通信；不同工程参与单位的CIM链节点之间通过第二私钥通信；信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过公钥通信；基于各个CIM链节点的上传数据实时更新CIM模型并保存。本公开可便于进行工程数据上传以及不同参与单位之间的数据互通及互通数据的储存，且可确保数据全生命周期的准确性和可溯源性，有利于建筑工程的高效安全监管。

Description

一种基于CIM的区块链工程协同监管系统及方法

技术领域

本公开涉及建筑工程管理系统技术领域，具体涉及一种基于CIM的区块链工程协同监管系统及方法。

背景技术

在建筑工程施工过程中，涉及多个单位部门协同工作，各单位部门之间需要进行工程数据的高效互通，以起到安全施工、降本增效的目的。

城市信息模型(City Information Modeling)简称CIM，是以城市信息数据为基础，建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体，其是由大场景的GIS数据+BIM数据构成的，属于智慧城市建设的基础数据。基于BIM和GIS技术的融合，CIM将数据颗粒度精确到城市建筑物内部的单个模块，将静态的传统数字城市增强为可感知的、实时动态的、虚实交互的智慧城市，为城市综合管理和精细治理提供了重要的数据支撑。

但CIM技术的引进会大量增加项目过程的工程信息量，目前引入CIM技术的工程管理系统在实际应用过程中存在着以下的缺陷：

其一，在项目建设的不同阶段都会产生大量信息数据，这进一步增大了数据互通和同步难度；

其二，项目建设的不同参与单位之间交流欠缺，项目建设信息数据不统一，难以准确全面地反映工程进度等状况，使得难以对工程施工进行高效调控；

其三，数据的真实性和可溯源性难以保障，相关工程数据存在被篡改、难溯源的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本公开目的之一在于提供一种基于CIM的区块链工程协同监管系统，目的之二在于提供一种基于CIM的区块链工程协同监管方法。本公开可便于进行工程数据上传以及不同参与单位之间的数据互通及互通数据的储存，且可确保数据全生命周期的准确性和可溯源性，有利于建筑工程的高效安全监管。

本公开所述的一种基于CIM的区块链工程协同监管系统，包括信息交流模块：

所述信息交流模块包括CIM区块链和信息交流平台，所述CIM区块链上存储有CIM模型；

所述CIM区块链包括若干个对应于工程参与单位配置的CIM链节点，为每个工程参与单位配置至少一个所述CIM链节点，并分别配置第一私钥、第二私钥和公钥；同一工程参与单位内的用户终端之间、用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间均通过所述第一私钥通信；不同工程参与单位的CIM链节点之间通过所述第二私钥通信；

所述信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过所述公钥通信；

基于各个所述CIM链节点的上传数据实时更新所述CIM模型并保存。

优选地，所述基于CIM的区块链工程协同监管系统还包括：协同监管模块，其与所述信息交流模块通信连接；所述协同监管模块包括：

工程数据单元，其用于记录储存工程招标、合同、设计、施工和竣工验收数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；

制度数据单元，其用于存储安全制度和表单制度数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；

质量控制单元，其用于记录存储建材质量检测信息，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；

安全管理单元，其用于记录存储基坑监测、高支模、塔吊设备和边坡防护的工程数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；

文明施工单元，其用于记录存储工程视频、扬尘检测和劳工实名制数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中。

优选地，所述协同监管模块还包括：

预警单元，其预设有预警事件及所述预警事件对应的事件阈值，用于获取所述预警事件的监测结果，并在监测结果达到所述事件阈值时发出警报。

优选地，所述预警事件包括基坑监测结果、高支模监测结果、塔吊设备监测结果、边坡防护监测结果和施工进度。

优选地，所述预警单元获取预警事件的监测结果包括：

获取相关工程参与单位上报的监测结果、获取对应监测仪器的监测分析结果以及获取基于监测区域图像数据的分析结果中的一种或多种。

优选地，当所述预警单元获取预警事件的监测结果来源为多种时，为每个监测结果来源配置权重，并基于所配置的权重，按如下公式计算该预警事件的综合分析结果：

y＝a₁x₁+a₂x₂...a_nx_n；

其中，y表示该预警事件的综合分析结果，a₁、a₂、a₃...a_n分别表示各个监测结果来源的权重，x₁、x₂、x₃...x_n分别表示各个监测结果，且满足：

a₁+a₂+a₃...+a_n＝1。

优选地，为每个监测结果来源配置权重具体为：

对监测结果按可信度进行分级，依次分为第一级、第二级、第三级和第四级，其中第一级可信度最低，第四级可信度最高，按序递增；

第一级表示未带有佐证数据的监测结果；

第二级表示带有佐证数据，但该佐证数据未附带生成时间戳及生成位置信息的监测结果；

第三级表示带有佐证数据，且该佐证数据附带有有效的生成时间戳或生成位置信息的监测结果；

第四级表示带有佐证数据，且该佐证数据同时附带有有效的生成时间戳和生成位置信息的监测结果；

所述佐证数据包括文字信息、图像信息和监测参数中的一种或多种，根据该监测结果的分级为其配置权重。

优选地，根据监测结果的分级，按如下公式为其配置权重：

其中，i表示所获取的监测结果中属于第一级的数量，j表示所获取的监测结果中属于第二级的数量，p表示所获取的监测结果中属于第三级的数量，q表示所获取的监测结果中属于第四级的数量，r表示该监测结果对应的分级。

优选地，所述预警单元获取检测区域图像数据的分析结果包括：

采集检测区域的图像；

对所采集的图像做灰度化、滤波去噪和二值化分割处理；

通过神经网络对图像中的预警特征进行分析，根据预警特征的参数与预设的特征阈值的比对结果，输出监测结果。

本公开的一种基于CIM的区块链工程协同监管方法，包括：

构建信息交流模块，所述信息交流模块包括CIM区块链和信息交流平台，所述CIM区块链上存储有CIM模型；

所述CIM区块链包括若干个对应于工程参与单位配置的CIM链节点，为每个工程参与单位配置至少一个所述CIM链节点，并分别配置第一私钥、第二私钥和公钥；同一工程参与单位内的用户终端之间、用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间均通过所述第一私钥通信；不同工程参与单位的CIM链节点之间通过所述第二私钥通信；

所述信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过所述公钥通信；

基于各个所述CIM链节点的上传数据实时更新所述CIM模型并保存。

本公开所述的一种基于CIM的区块链工程协同监管系统及方法，其优点在于：

1、本公开结合区块链技术和建筑工程施工实际架构，通过为每个工程参与单位配置一个CIM链节点，构成去中心化的公共链，使得多方工程参与单位可通过CIM链节点上传工程数据，可便于工程参与单位进行数据上传，且各方的工程参与单位可通过区块链实现数据互通，并基于各方单位的上传数据实时更新CIM模型，确保上传数据的准确性、可信度和可溯源性，同时结合区块链不可篡改的特性，确保最终数据的真实性，有助于提高工程施工过程中数据的透明度、真实性和准确性，缩减信任成本，有利于建筑工程的高效安全监管；

2、本公开通过配置第一私钥、第二私钥和公钥，同一单位内部的用户终端之间以及用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间均通过所述第一私钥通信，不同的工程参与单位的CIM链节点之间通过第二私钥通信，信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过公钥通信，上述结构可便于单位内部人员之间、不同参与单位之间进行交流和数据互通，有助于对工程施工进行高效调控；且通过密钥加密的方式确保了数据传输过程中的安全性，同时沟通过程可同步保存到区块链中，可对参与单位起到有效的监督作用，避免后期出现责任不明的问题；

3、本公开通过设置预警单元可对施工过程中的重要分部工程进行监测并及时预警，减小安全事故出现风险，同时结合多种来源的监测结果对预警事件进行综合分析，可提高预警事件判断的准确性和可靠性。且根据数据来源是否附带佐证数据对监测结果按可信度进行分级，根据分级情况确定每个监测结果的权重，再结合权重获得该预警事件的综合分析结果，使得对预警时间的监测分析更加准确，有效减小或避免了误传误报数据对预警事件监测的影响，进一步提高预警事件判断的准确性和可靠性。

附图说明

图1是本实施例所述信息交流模块的结构示意图；

图2是本实施例所述协同监管模块的结构示意图。

附图标记说明：1-信息交流模块，11-CIM区块链，111-CIM链节点，12-信息交流平台，2-协同监管模块，21-工程数据单元，22-制度数据单元，23-质量控制单元，24-安全管理单元，25-文明施工单元，26-预警单元。

具体实施方式

如图1、图2所示，本公开所述的一种基于CIM的区块链工程协同监管系统，包括信息交流模块，信息交流模块包括CIM区块链和信息交流平台，CIM区块链上存储有CIM模型，在具体的实施例中，建筑工程施工开始前，构建所述CIM区块链，并在CIM区块链上存储有空白的CIM模型，该CIM模型可根据工程进度导入工程数据并实时更新。

CIM区块链包括若干个对应于工程参与单位配置的CIM链节点，为每个工程参与单位均配置至少一个CIM链节点，作为该工程参与单位进行数据上传和互通的节点，如常见的设计单位、施工单位、安检单位、质检单位、行业协会、建设单位、勘察单位和监理单位等，所有CIM链节点按序级联形成公共链结构，即所述CIM区块链，每个工程参与单位均可通过其对应的链节点来进行工程数据的上传、读写和验证。

所述信息交流模块还配置有第一私钥、第二私钥和公钥，对应于同一工程参与单位内存在的多个用户终端，如单位电脑、单位人员手机等，这些用户终端之间可通过第一私钥进行相关工程数据的传输和交流，用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间也通过第一私钥进行工程数据传输，以确保上传数据的安全性，上述结构可便于各个工程参与单位上传更新工程数据，且可便于同一工程参与单位内部各个人员的沟通交流。

信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过公钥通信，信息交流平台可实现综合信息交流、项目集中管控、文件管理、数据汇总和任务分发等工作，有助于对各个工程参与单位做集中汇总和管控，有利于项目的高效管理。

本公开结合区块链技术和建筑工程施工实际架构，通过为每个工程参与单位配置一个CIM链节点，构成去中心化的公共链，使得多方工程参与单位可通过CIM链节点上传工程数据，可便于工程参与单位进行数据上传，且各方的工程参与单位可通过区块链实现数据互通，并基于各方单位的上传数据实时更新CIM模型，确保上传数据的准确性、可信度和可溯源性，同时结合区块链不可篡改的特性，确保最终数据的真实性，有助于提高工程施工过程中数据的透明度、真实性和准确性，缩减信任成本，有利于建筑工程的高效安全监管；

本公开通过配置第一私钥、第二私钥和公钥，同一单位内部的用户终端之间以及用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间均通过所述第一私钥通信，不同的工程参与单位的CIM链节点之间通过第二私钥通信，信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过公钥通信，上述结构可便于单位内部人员之间、不同参与单位之间进行交流和数据互通，有助于对工程施工进行高效调控；且通过密钥加密的方式确保了数据传输过程中的安全性，同时沟通过程可同步保存到区块链中，可对参与单位起到有效的监督作用，避免后期出现责任不明的问题。

进一步的，为了便于后台系统对各单位上传的数据进行分类归纳，以便于后续调用，本公开的区块链工程协同监管系统还包括协同监管模块，其与信息交流模块通信连接；协同监管模块包括：

工程数据单元，其用于记录工程招标、合同、设计、施工和竣工验收数据，并生成唯一区块码存储在CIM区块链中，具体的，该单元可开放给上述五个数据的相关参与单位，当该单元被加载时，可调用对应的数据录入窗口，相关参与单位可进行数据录入。

如，可用加密后具备唯一特征的编码记录建筑构件从设计到生产再到建设工程中的库存和运输管理，最后完善安装验收流程，详实记录下每处细节，在工程数据单元中，项目过程的相关招标、合同、设计及施工专项方案等，实现对工程数据的有效监管。通过区块链技术，将设计、勘探、施工、监理、业主竣工验收五方单位工程档案管理、安全管理流程、工程进度管理流程、工程质量管理流程、资金计划管理流程、工程材料管理等数据融通，打通数据孤岛。根据区块链技术的溯源性追索，在每个阶段模块中心节点均存储数据文件，并将储存的文件生成唯一区块码传输至多方参与单位CIM链节点进行备份，做到链内文件不可篡改，全程留痕。

制度数据单元，其用于记录存储安全制度和表单制度数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中，该单元主要用于存储项目施工的相关制度，以便于各单位读取查看，使得各单位具有统一的制度标准。

质量控制单元，其用于记录存储如水泥、钢筋、混凝土等建材质量检测信息，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中，以便于掌握项目全程所采用的各项建材的质量信息。

安全管理单元，其用于记录存储基坑监测、高支模、塔吊设备和边坡防护的工程数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；可对上述的各重要分部工程的工程数据进行监测保存，基于区块链技术可提供溯源性追索，在建设工程项目质量安全事故调查中，可以快速清晰地查证到究竟是哪一步未按照质量安全规范进行操作，应当由哪家参建单位哪位工程师负责，从而进一步保证了建设工程项目质量安全，有利于政府监管部门对市场参与者的实时监督和事后追责。

文明施工单元，其用于记录存储工程视频、扬尘检测和劳工实名制数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；其通过工程视频系统实时监控和统计现场人员的信息，形成人员统计数据，清晰呈现施工现场的人员配置及分布，极大了提高项目人员管理，扬尘监测数据可实时记录现场环境，方便各单位对项目环境的监管。

上述结构，按照不同的实现功能将协同监管模块进行合理分区，可便于对各单位上传数据进行分类记录存储以及后续调用，更便于工程数据的管理。

进一步的，本实施例中，协同监管模块还包括：

预警单元，其预设有预警事件及所述预警事件对应的事件阈值，用于获取所述预警事件的监测结果，并在监测结果达到所述事件阈值时发出警报，具体的，预警单元预设有重点监测事件，如基坑监测结果、高支模监测结果、塔吊设备监测结果、边坡防护监测结果和施工进度，在工程施工过程中需要持续对上述项目进行监测，如基坑监测一般通过水准仪、全站仪、测度计、压力计、水位计和测斜仪等常用设备来采集基坑区域的水平位移、竖向位移、倾斜度、裂缝、支护结构内力、土压力、孔隙水压力和地下水位等常规监测参数，且对应每个参数均预设有阈值，根据上报的各项参数与阈值对比分析给出所述的基坑监测结果，其余监测结果均为建筑施工领域的常规监测参数，可通过常规手段采集后与预设阈值进行比较，在此不再赘述。

当某一项目的监测结果判断为异常概率较大，如异常概率大于70％时，预警单元发出警报，可控制现场鸣笛预警，也可将警报信息广播至所有用户终端进行示警，通过设置预警模块，可基于CIM链节点上报数据进行分析预警，可及时发现施工现场的异常现象，有助于减少工程事故的发生。

在实际施工过程中，如果数据来源仅为单个，则对应的监测结果的可信度较低，即如果仅基于单个途径的监测分析结果进行预警判断，容易出现误判错判现象，影响正常施工进度和系统的可靠性，为了解决这一问题，本实施例中，所述预警单元获取预警事件的监测结果至少包括以下三种方式：

1、获取相关工程参与单位上报的监测结果，此方式可通过巡检人员人工巡检测量记录分析，并将判断结果作为监测结果上传；

2、获取对应监测仪器的监测分析结果，此方式为通过对应区域的传感仪器实时监测，并与预设的阈值进行数值比对进而分析判断获得监测分析结果；

3、获取基于监测区域图像数据的分析结果，此方式为通过无人机或施工现场的摄像设备拍摄对应监测区域的实时图像，通过图像分析方法对待分析项目进行监测，获得分析结果。

获取监测结果的方式具体为，获取上述三种监测分析结果中的一种或多种。

更具体的，当监测结果的来源有多种时，需要对多种监测结果进行综合分析，本实施例中，为每个监测结果来源配置权重，并基于所配置的权重，按如下公式计算该预警事件的综合分析结果：

y＝a₁x₁+a₂x₂...a_nx_n；

其中，y表示该预警事件的综合分析结果，a₁、a₂、a₃...a_n分别表示各个监测结果来源的权重，如不同施工单位上传的数据、不同检测仪器获取的数据以及不同摄像设备获取的图像等，x₁、x₂、x₃...x_n分别表示各个监测结果，且满足：

a₁+a₂+a₃...+a_n＝1。

根据每个监测结果的可信度，为每个监测结果配置对应的权重，综合分析所有的监测结果，得出最终的综合分析结果，可使得综合分析结果的准确性更高，进一步减少误判错判现象的出现。

更进一步的，为监测结果配置的权重会直接影响最终的综合分析结果，因而为每个监测结果来源配置权重具体为：

对监测结果按可信度进行分级，依次分为第一级、第二级、第三级和第四级，其中第一级可信度最低，第四级可信度最高，按序递增；

第一级表示未带有佐证数据的监测结果；

第二级表示带有佐证数据，但该佐证数据未附带生成时间戳及生成位置信息的监测结果；

第三级表示带有佐证数据，且该佐证数据附带有有效的生成时间戳或生成位置信息的监测结果；

第四级表示带有佐证数据，且该佐证数据同时附带有有效的生成时间戳和生成位置信息的监测结果；

所述佐证数据包括文字信息、图像信息和监测参数中的一种或多种，根据该监测结果的分级为其配置权重，具体如下：

其中，i表示所获取的监测结果中属于第一级的数量，j表示所获取的监测结果中属于第二级的数量，p表示所获取的监测结果中属于第三级的数量，q表示所获取的监测结果中属于第四级的数量，r表示该监测结果对应的分级。

例如，在上述的基坑监测结果获取过程中，以通过水位计获取地下水位过程为例，

如水位计在上传水位监测参数时，仅上传监测结果，则判断该监测结果的可信度为第一级；

如水位计在上传监测结果时同时上传该监测结果对应的原始检测信号，则判断该监测结果的可信度为第二级；

如水位计在上传监测结果时同时上传该监测结果对应的检测信号，并附带该信号有效的生成时间戳或生成位置信息，则判断该监测结果的可信度为第三级；具体的，有效的生成时间戳是指当前时间点之前的一段时间，如3分钟，在进行分级判断时，当该监测结果附带的生成时间戳位于当前时间点的3分钟内时，该生成时间戳判断为有效，否则判断为无效；有效的生成位置信息是指对应的监测设备附近一定范围内，如当进行基坑监测，在获取基坑监测数据时所在位置与基坑的距离如小于等于20m，则该上传的监测结果视为附带了有效的生成位置信息，否则视为无效。

如水位计在上传监测结果时同时上传该监测结果对应的检测信号，并附带该信号有效的生成时间戳和生成位置信息，则判断该监测结果的可信度为第四级。

上述结构根据监测结果数据的丰富性对该监测结果进行分级，使得具有明确时间和空间信息的数据的监测结果具有更高的权重，使得最终的综合分析结果更加准确。

并通过统计各个分级的监测结果数量，根据每个监测结果的对应分级为其分配权重，使得各个监测结果权重分配合理，进一步提高综合分析结果的准确性。

进一步的，本实施例中，预警单元获取检测区域图像数据的分析结果包括：

采集检测区域的图像；

对所采集的图像做灰度化、滤波去噪和二值化分割处理；

通过神经网络对图像中的预警特征进行分析，根据预警特征的参数与预设的特征阈值的比对结果，输出监测结果。

以塔吊装备日常安全巡检进行示例说明系统判断流程，无人机在巡检过程中通过摄像设备对现场图像进行采集并生成点云数据，采用内置的Faster R-CNN神经网络检测出的裂纹目标框区域进行处理，首先将采集的图像转化为灰度图像，采用滤波去噪方法使图像裂纹特征更为突出，在图像二值化分割的过程中，利用最大熵阈值法确定阈值对图像进行分割，能够有效准确地区别裂纹区域和背景区域；然后采用Cy算子提取裂纹边缘，由于裂纹形状各异且整体呈“线状”分布，计算裂纹边缘最小外接矩形的长宽比对裂纹方向进行识别，分为横向、竖向、斜向裂纹。

裂隙内置算法公式具体如下式，按式(1)-(3)，分别计算裂纹的水平、垂直投影向量和面积，绘制裂纹的垂直、水平方向投影曲线图，获取裂纹最大宽度、最小宽度，并对短枝噪声进行消去处理，统计骨架化的裂纹像素数得到其长度L,然后按式(4)计算面积S与长度L的比值为裂纹平均宽度D：

式中：g(x,y)为阈值分割和边缘提取后的二值图像中坐标为(x,y)的像素点灰度值；H(x)为水平方向(行方向)投影向量，表示各行方向g值为1的像素点个数；V(y)为垂直方向(列方向)投影向量，表示各列方向g值为1的像素点个数；S为裂纹面积，表示裂纹目标框区域g值为1的像素点个数；L为裂纹长度，表示裂纹单像素宽骨架的像素点个数；D为裂纹平均宽度。

通过上述无人机采集图像并通知Faster R-CNN神经网络智能分析后，输出对应的基于监测区域图像数据的分析结果。

其余项目的基于图像数据的外形监测过程，可参照上述过程进行理解，在此不再赘述。

以上述塔吊设备的裂纹巡检预警为例，预警单元26中预设有关于塔吊设备裂纹的预警事件，且预设有该事件的阈值为70％，即当系统判断塔吊设备出现裂纹异常事件的概率大于等于70％时，发出警报，对应于塔吊设备的裂纹巡检，有如下几个监测结果来源：

施工单位人工巡检上报、安检单位人工巡检上报、现场摄像设备采集图像分析、无人机实时采集图像分析，上述四个监测结果来源依次记为x₁、x₂、x₃和x₄，则该裂纹巡检事件的综合分析结果记为：

y′＝a₁x₁+a₂x₂+a₃x₃+a₄x₄；

其中，a₁、a₂、a₃和a₄分别表示四个监测结果对应的权重，权重具体是按如下方式进行配置的：

根据各个监测结果上传时的具体数据对该监测结果进行分级，如：

施工单位人工巡检上报塔吊设备裂纹异常概率为30％，该监测结果未上传相关佐证数据，则判断该监测结果的可信度为第一级；

巡检单位人工巡检上报塔吊设备裂纹异常概率为50％，该监测结果上传了测量数据作为佐证数据，但未附带相应的测量时间和测量位置信息，则判断该监测结果的可信度为第二级；

现场摄像设备采集图像分析，通过现场安装的摄像设备采集的图像按上述过程进行图像处理后经过Faster R-CNN神经网络进行分析，判断塔吊设备异常概率为85％，该采集图像上传时仅附带图像成像时的有效位置信息，但未附带有效的成像时间信息，则判断该监测结果的可信度为第三级；

无人机实时采集图像分析，通过无人机携带的摄像设备实时成像上传，并将采集的图像按上述过程进行图像处理后经过Faster R-CNN神经网络进行分析，判断塔吊设备异常概率也为85％，该采集图像上传时同时附带图像的生成时间戳和生成位置信息，且该生成时间戳和生成位置信息均判断为有效，则判断该监测结果的可信度为第四级。

综合以上分级，分别为四个监测结果配置权重，则有：

则关于塔吊设备裂纹事件的综合分析结果为：

y′＝0.1*0.3+0.2*0.5+0.3*0.85+0.4*0.85＝0.725＝72.5％；

该综合分析结果大于预设的阈值70％，预警单元26发出警报。

本公开通过设置预警单元可对施工过程中的重要分部工程进行监测并及时预警，减小安全事故出现风险，同时结合多种来源的监测结果对预警事件进行综合分析，可提高预警事件判断的准确性和可靠性。且根据数据来源是否附带佐证数据对监测结果按可信度进行分级，根据分级情况确定每个监测结果的权重，再结合权重获得该预警事件的综合分析结果，使得对预警时间的监测分析更加准确，有效减小或避免了误传误报数据对预警事件监测的影响，进一步提高预警事件判断的准确性和可靠性。

本公开还提供了一种基于CIM的区块链工程协同监管方法，包括：

构建信息交流模块，所述信息交流模块包括CIM区块链和信息交流平台，所述CIM区块链上存储有CIM模型；

所述CIM区块链包括若干个对应于工程参与单位配置的CIM链节点，为每个工程参与单位配置至少一个所述CIM链节点，并分别配置第一私钥、第二私钥和公钥；同一工程参与单位内的用户终端之间、用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间均通过所述第一私钥通信；不同工程参与单位的CIM链节点之间通过所述第二私钥通信；

所述信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过所述公钥通信；

基于各个所述CIM链节点的上传数据实时更新所述CIM模型并保存。

本实施例的一种基于CIM的区块链工程协同监管方法与上述的系统实施例基于相同的发明构思，可参照上文关于方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本公开权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，包括信息交流模块：

所述信息交流模块包括CIM区块链和信息交流平台，所述CIM区块链上存储有CIM模型；

所述CIM区块链包括若干个对应于工程参与单位配置的CIM链节点，为每个工程参与单位配置至少一个所述CIM链节点，并分别配置第一私钥、第二私钥和公钥；同一工程参与单位内的用户终端之间、用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间均通过所述第一私钥通信；不同工程参与单位的CIM链节点之间通过所述第二私钥通信；

所述信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过所述公钥通信；

基于各个所述CIM链节点的上传数据实时更新所述CIM模型并保存。

2.根据权利要求1所述基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，还包括：协同监管模块，其与所述信息交流模块通信连接；所述协同监管模块包括：

工程数据单元，其用于记录储存工程招标、合同、设计、施工和竣工验收数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；

制度数据单元，其用于存储安全制度和表单制度数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；

质量控制单元，其用于记录存储建材质量检测信息，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；

安全管理单元，其用于记录存储基坑监测、高支模、塔吊设备和边坡防护的工程数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中；

文明施工单元，其用于记录存储工程视频、扬尘检测和劳工实名制数据，并生成唯一区块码存储在所述CIM区块链中。

3.根据权利要求2所述基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，所述协同监管模块还包括：

预警单元，其预设有预警事件及所述预警事件对应的事件阈值，用于获取所述预警事件的监测结果，并在监测结果达到所述事件阈值时发出警报。

4.根据权利要求3所述基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，所述预警事件包括基坑监测结果、高支模监测结果、塔吊设备监测结果、边坡防护监测结果和施工进度。

5.根据权利要求4所述基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，所述预警单元获取预警事件的监测结果包括：

获取相关工程参与单位上报的监测结果、获取对应监测仪器的监测分析结果以及获取基于监测区域图像数据的分析结果中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，当所述预警单元获取预警事件的监测结果来源为多种时，为每个监测结果来源配置权重，并基于所配置的权重，按如下公式计算该预警事件的综合分析结果：

y＝a₁x₁+a₂x₂...a_nx_n；

其中，y表示该预警事件的综合分析结果，a₁、a₂、a₃...a_n分别表示各个监测结果来源的权重，x₁、x₂、x₃...x_n分别表示各个监测结果，且满足：

a₁+a₂+a₃...+a_n＝1。

7.根据权利要求6所述基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，为每个监测结果来源配置权重具体为：

对监测结果按可信度进行分级，依次分为第一级、第二级、第三级和第四级，其中第一级可信度最低，第四级可信度最高，按序递增；

第一级表示未带有佐证数据的监测结果；

第二级表示带有佐证数据，但该佐证数据未附带生成时间戳及生成位置信息的监测结果；

第三级表示带有佐证数据，且该佐证数据附带有有效的生成时间戳或生成位置信息的监测结果；

第四级表示带有佐证数据，且该佐证数据同时附带有有效的生成时间戳和生成位置信息的监测结果；

所述佐证数据包括文字信息、图像信息和监测参数中的一种或多种，根据该监测结果的分级为其配置权重。

8.根据权利要求7所述基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，根据监测结果的分级，按如下公式为其配置权重：

其中，i表示所获取的监测结果中属于第一级的数量，j表示所获取的监测结果中属于第二级的数量，p表示所获取的监测结果中属于第三级的数量，q表示所获取的监测结果中属于第四级的数量，r表示该监测结果对应的分级。

9.根据权利要求8所述基于CIM的区块链工程协同监管系统，其特征在于，所述预警单元获取检测区域图像数据的分析结果包括：

采集检测区域的图像；

对所采集的图像做灰度化、滤波去噪和二值化分割处理；

通过神经网络对图像中的预警特征进行分析，根据预警特征的参数与预设的特征阈值的比对结果，输出监测结果。

10.一种基于CIM的区块链工程协同监管方法，其特征在于，包括：

构建信息交流模块，所述信息交流模块包括CIM区块链和信息交流平台，所述CIM区块链上存储有CIM模型；

所述CIM区块链包括若干个对应于工程参与单位配置的CIM链节点，为每个工程参与单位配置至少一个所述CIM链节点，并分别配置第一私钥、第二私钥和公钥；同一工程参与单位内的用户终端之间、用户终端与该工程参与单位对应的CIM链节点之间均通过所述第一私钥通信；不同工程参与单位的CIM链节点之间通过所述第二私钥通信；

所述信息交流平台与所有工程参与单位的CIM链节点均通过所述公钥通信；

基于各个所述CIM链节点的上传数据实时更新所述CIM模型并保存。

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