CN115937769A - 基于bim模型的智慧工地信息处理方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于BIM模型的智慧工地信息处理方法、系统，涉及智慧工地技术领域。基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，包括人员信息管理模块、项目信息管理模块、车辆管理模块、视频监控模块、工地物料管理模块、通信模块、数据管理模块、进度管理模块、设备管理模块、工地3D模型模块、权限管理模块和控制中心模块和安全管理。通过人员信息管理模块对员工的信息进行采集，然后通过将任务与必穿防护进行绑定，并通过视频监控模块和控制中心模块对员工当日穿戴是否有遗漏进行验证，同时通过将人脸识别人员信息改为安全帽中的ID卡识别，加深了员工对安全帽的重视，同时避免了疫情期间工人因为人脸识别摘下口罩，保证了员工的安全。

Description

基于BIM模型的智慧工地信息处理方法、系统

技术领域

本发明涉及智慧工地技术领域，具体为基于BI M模型的智慧工地信息处理方法、系统。

背景技术

智慧工地是智慧地球理念在工程领域的行业具现，是一种崭新的工程全管理理念。智慧工地是指运用信息化手段，通过三维设计平台对进行精确设计和施工模拟，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，实现可视化智能管理，以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。智慧工地将更多人工智能、、虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中，并且被普遍互联，形成“物联网”，再与“互联网”整合在一起，实现工程管理干系人与工程施工现场的整合。智慧工地的核心是以一种“更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。

目前的基于B I M模型的智慧工地系统虽然对提高工程效率的比较显著，但是却忽视了对员工安全防护的管理，使得工地里通常需要领导口头约束下一级规范佩戴防护设备，因此，工地里经常会出现未佩戴安全帽和其他防护设备的员工，同时也存在了违规操作设备的情况。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于BI M模型的智慧工地信息处理方法、系统，解决了员工未按照要求佩戴防护设备和违规操作设备的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于B I M模型的智慧工地信息处理系统，包括人员信息管理模块、项目信息管理模块、车辆管理模块、视频监控模块、工地物料管理模块、通信模块、数据管理模块、进度管理模块、设备管理模块、工地3D模型模块、权限管理模块和控制中心模块和安全管理，所述通信模块用于项目内部人员通信，所述视频监控模块和控制中心模块连接，所述工地3D模型模块用于建立项目需要建设的结构并对不同结构类型和完成度对模型进行区分，所述权限管理模块用于员工权限的划分和权限与对应事物的绑定。

优选的，所述人员信息管理模块包括基础信息单元、工种信息单元、特技信息单元、位置信息单元和进行事件单元，所述基础信息单元和数据管理模块连接，所述工种信息单元用于记录员工的工种类型并与数据管理模块连接，所述特技信息单元用于记录员工会操作的设备类型信息并与数据管理模块连接，所述位置信息单元用于采集工地内员工的实时位置信息，所述进行事件单元用于记录员工正在进行什么工作事件和接收事件的时间信息。

优选的，所述车辆管理模块包括车辆信息单元、进出时间单元和事件详情单元，所述车辆信息单元用于对车辆的车牌和驾驶人员的信息进行采集，所述进出时间单元用于采集车辆进出工地的起始和结束时间，所述事件详情单元用于采集车辆进出工地的原因和对接人员的信息。

优选的，所述工地物料管理模块包括物料进出信息单元、仓库剩余单元和物料预算单元，所述物料进出信息单元用于采集领取和归还物料的人员信息、时间信息、数量信息和用途信息且物料进出信息单元与数据管理模块连接，所述仓库剩余单元用于记录仓库物料剩余实际数量和盘点数量信息并与数据管理模块连接，所述物料预算单元与数据管理模块和控制中心连接。

优选的，所述数据管理模块包括数据储存单元和数据维护单元，所述数据储存单元用于储存其他模块反馈的数据信息和查看数据人员的信息和时间并生成日志，所述数据维护单元用于对数据进行更新和数据的表格化。

优选的，所述进度管理模块包括任务分发单元、完成度反馈单元、远程指导单元和模型更新单元，所述任务分发单元用于上级向下级分发任务，所述完成度反馈单元用于采集当日分发的任务的完成情况，所述远程指导单元用于上级实时巡查下级和指挥人员远程指挥，所述模型更新单元和工地3D模型模块连接。

优选的，所述安全管理模块包括心率监测单元、防护监测单元和紧急求助单元，所述心率监测单元用于实时监测工地内工作员工的心率，所述防护监测单元用于实时监测员工是否按照要求佩戴安全防具，所述紧急求助单元和通信模块连接。

优选的，所述设备管理模块包括设备状态采集单元和设备基础信息单元，所述设备状态采集单元用于采集设备工作状态，所述设备基础信息单元用于记录设备的可使用人员、设备型号和管理人员信息。

优选的，基于BI M模型的智慧工地信息处理系统的使用方法，包括以下步骤：

S1.基础信息采集

通过登陆网页、填写信息并上传数据库得到员工的基础信息、工种信息、特技信息和进行事件信息，然后通过在安全帽和其他防具上安装I D卡芯片作为员工身份的验证依据，再通过在安全帽上安装定位装置再配合监控得到员工的位置信息，最后通过在工地内的门禁及其他设备添加读卡器用于读取I D卡信息，从而获取员工信息；

S2.车辆及物料信息采集

通过车牌识别系统对进出工地的车辆进行车牌识别并对进出时间进行记录，通过摄像头对车辆人员信息进行采集，通过登录程序并填写信息对物料的领取进行登记；

S3.任务的派发、指导和巡查

上一级通过通信设备将当日的任务分发给下一级员工，通过在安全帽正前方安装摄像头，员工遇到问题可以通过通信设备联系上一级并打开安全帽上的摄像头，从而可以进行远程指导，上一级可以通过后台程序控制摄像头打开，确定员工的工作情况；

S4.任务完成度的上报和数据的更新

通过通信系统将任务完成进度上报到上一级并通过摄像头对现场进行信息采集，上一级收到信息对信息进行汇总并通过改变3D模型结构的颜色来区分对应结构是否完成；

S5.安全防护和权限管理

通过在安全帽和其他防护装置上添加传感器，判断员工是否佩戴防护装置，通过系统管控所有设备，通过系统对设备所需权限和员工被授予权限的比对来管设备进行管控。

工作原理：首先上一级可以根据3D模型中显示的进度，并根据人员信息管理模块中基础信息单元、工种信息单元和特技信息单元收集的员工的信息，从而可以快速的对第二天的任务的划分和派发，然后通过通信模块将任务分发给指定员工并提示员工第二天需要佩戴哪些防具和使用哪些工具，同时派发的信息上传到数据管控模块，第二天员工可以根据派发的信息需求指定的防具，当员工过工地门禁时，先通过摄像头对员工进行采集，然后员工通过安全帽在门禁上打卡，以此来确认员工的信息，然后控制中心模块先检索此员工接收的任务所需的佩戴的防具有哪些，然后对摄像头采集的员工的穿戴情况进行比对，若完全穿戴则放行，若不完全佩戴则不放行，并通语音提示员工那件防具没有穿戴，同时系统将此员工信息传递给其上级领导，当有员工需要操作工地内的设备时，也需要进行身份验证，并在后台进行权限比对，若符合则可以开启设备，若不符合则开启不了，同时，工地内的摄像头将对此人进行取证，然后控制中心模块根据工地内员工的定位信息和此设备的定位信息进行比对，得出此员工信息，然后将此人信息上传系统，最后通过心率监测单元实时监测员工的心率并将信息传递给控制中心模块，若员工的心率与此员工平时心率相差较大且超过一定范围，然后控制中心模块会控制通信模块并发送语音提示给此员工，若出现紧急情况，员工可以凭借紧急求助单元向控制中心模块发送信号，然后控制中心模块会将信息传递给此员工的领导，同时会控制通信模块自动拨打求救电话。

(三)有益效果

本发明提供了基于B I M模型的智慧工地信息处理方法、系统。具备以下

有益效果：

本发明通过人员信息管理模块对员工的信息进行采集，然后通过将任务与必穿防护进行绑定，并通过视频监控模块和控制中心模块对员工当日穿戴是否有遗漏进行验证，同时通过将人脸识别人员信息改为安全帽中的I D卡识别，加深了员工对安全帽的重视，同时避免了疫情期间工人因为人脸识别摘下口罩，保护了员工的人身安全，同时，通过设备管理模块、视频监控模块、权限管理模块和控制中心模块，来判断员工是否违规操作设备，并通过对员工的定位和设备的定位再配合视频监控模块，得出违规人员，从而加强对设备的管控，保证了员工的安全。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的人员信息管理模块的框图；

图3为本发明的车辆管理模块的框图；

图4为本发明的工地物料管理模块的框图；

图5为本发明的数据管理模块的框图；

图6为本发明的进度管理模块的框图；

图7为本发明的安全管理模块的框图；

图8为本发明的设备管理模块的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-8所示，本发明实施例提供基于BI M模型的智慧工地信息处理系统，包括人员信息管理模块、项目信息管理模块、车辆管理模块、视频监控模块、工地物料管理模块、通信模块、数据管理模块、进度管理模块、设备管理模块、工地3D模型模块、权限管理模块和控制中心模块和安全管理，上一级可以根据3D模型中显示的进度，并根据人员信息管理模块中基础信息单元、工种信息单元和特技信息单元收集的员工的信息，通信模块用于项目内部人员通信，视频监控模块和控制中心模块连接，工地3D模型模块用于建立项目需要建设的结构并对不同结构类型和完成度对模型进行区分，可以快速的对第二天的任务的划分和派发，然后通过通信模块将任务分发给指定员工并提示员工第二天需要佩戴哪些防具和使用哪些工具，权限管理模块用于员工权限的划分和权限与对应事物的绑定。

人员信息管理模块包括基础信息单元、工种信息单元、特技信息单元、位置信息单元和进行事件单元，基础信息单元和数据管理模块连接，工种信息单元用于记录员工的工种类型并与数据管理模块连接，同时派发的信息上传到数据管控模块，第二天员工可以根据派发的信息需求指定的防具，特技信息单元用于记录员工会操作的设备类型信息并与数据管理模块连接，位置信息单元用于采集工地内员工的实时位置信息，进行事件单元用于记录员工正在进行什么工作事件和接收事件的时间信息。

车辆管理模块包括车辆信息单元、进出时间单元和事件详情单元，车辆信息单元用于对车辆的车牌和驾驶人员的信息进行采集，当员工过工地门禁时，先通过摄像头对员工进行采集，进出时间单元用于采集车辆进出工地的起始和结束时间，事件详情单元用于采集车辆进出工地的原因和对接人员的信息。

工地物料管理模块包括物料进出信息单元、仓库剩余单元和物料预算单元，物料进出信息单元用于采集领取和归还物料的人员信息、时间信息、数量信息和用途信息且物料进出信息单元与数据管理模块连接，仓库剩余单元用于记录仓库物料剩余实际数量和盘点数量信息并与数据管理模块连接，员工通过安全帽在门禁上打卡，以此来确认员工的信息，然后控制中心模块先检索此员工接收的任务所需的佩戴的防具有哪些，物料预算单元与数据管理模块和控制中心连接。

数据管理模块包括数据储存单元和数据维护单元，数据储存单元用于储存其他模块反馈的数据信息和查看数据人员的信息和时间并生成日志，对摄像头采集的员工的穿戴情况进行比对，若完全穿戴则放行，数据维护单元用于对数据进行更新和数据的表格化。

进度管理模块包括任务分发单元、完成度反馈单元、远程指导单元和模型更新单元，任务分发单元用于上级向下级分发任务，系统将此员工信息传递给其上级领导，当有员工需要操作工地内的设备时，也需要进行身份验证完成度反馈单元用于采集当日分发的任务的完成情况，远程指导单元用于上级实时巡查下级和指挥人员远程指挥，模型更新单元和工地3D模型模块连接。

安全管理模块包括心率监测单元、防护监测单元和紧急求助单元，心率监测单元用于实时监测工地内工作员工的心率，工地内的摄像头将对此人进行取证，然后控制中心模块根据工地内员工的定位信息和此设备的定位信息进行比对，得出此员工信息，防护监测单元用于实时监测员工是否按照要求佩戴安全防具，紧急求助单元和通信模块连接。

设备管理模块包括设备状态采集单元和设备基础信息单元，设备状态采集单元用于采集设备工作状态，若员工的心率与此员工平时心率相差较大且超过一定范围，然后控制中心模块会控制通信模块并发送语音提示给此员工，设备基础信息单元用于记录设备的可使用人员、设备型号和管理人员信息。

实施例二：

如图1-8所示，本发明实施例提供基于BI M模型的智慧工地信息处理系统的使用方法，包括以下步骤：

S1.基础信息采集

通过登陆网页、填写信息并上传数据库得到员工的基础信息、工种信息、特技信息和进行事件信息，然后通过在安全帽和其他防具上安装I D卡芯片作为员工身份的验证依据，再通过在安全帽上安装定位装置再配合监控得到员工的位置信息，最后通过在工地内的门禁及其他设备添加读卡器用于读取I D卡信息，从而获取员工信息；

S2.车辆及物料信息采集

通过车牌识别系统对进出工地的车辆进行车牌识别并对进出时间进行记录，通过摄像头对车辆人员信息进行采集，通过登录程序并填写信息对物料的领取进行登记；

S3.任务的派发、指导和巡查

上一级通过通信设备将当日的任务分发给下一级员工，通过在安全帽正前方安装摄像头，员工遇到问题可以通过通信设备联系上一级并打开安全帽上的摄像头，从而可以进行远程指导，上一级可以通过后台程序控制摄像头打开，确定员工的工作情况；

S4.任务完成度的上报和数据的更新

通过通信系统将任务完成进度上报到上一级并通过摄像头对现场进行信息采集，上一级收到信息对信息进行汇总并通过改变3D模型结构的颜色来区分对应结构是否完成；

S5.安全防护和权限管理

通过在安全帽和其他防护装置上添加传感器，判断员工是否佩戴防护装置，通过系统管控所有设备，通过系统对设备所需权限和员工被授予权限的比对来管设备进行管控。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，包括人员信息管理模块、项目信息管理模块、车辆管理模块、视频监控模块、工地物料管理模块、通信模块、数据管理模块、进度管理模块、设备管理模块、工地3D模型模块、权限管理模块和控制中心模块和安全管理，其特征在于：所述通信模块用于项目内部人员通信，所述视频监控模块和控制中心模块连接，所述工地3D模型模块用于建立项目需要建设的结构并对不同结构类型和完成度对模型进行区分，所述权限管理模块用于员工权限的划分和权限与对应事物的绑定。

2.根据权利要求1所述的基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，其特征在于：所述人员信息管理模块包括基础信息单元、工种信息单元、特技信息单元、位置信息单元和进行事件单元，所述基础信息单元和数据管理模块连接，所述工种信息单元用于记录员工的工种类型并与数据管理模块连接，所述特技信息单元用于记录员工会操作的设备类型信息并与数据管理模块连接，所述位置信息单元用于采集工地内员工的实时位置信息，所述进行事件单元用于记录员工正在进行什么工作事件和接收事件的时间信息。

3.根据权利要求1所述的基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，其特征在于：所述车辆管理模块包括车辆信息单元、进出时间单元和事件详情单元，所述车辆信息单元用于对车辆的车牌和驾驶人员的信息进行采集，所述进出时间单元用于采集车辆进出工地的起始和结束时间，所述事件详情单元用于采集车辆进出工地的原因和对接人员的信息。

4.根据权利要求1所述的基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，其特征在于：所述工地物料管理模块包括物料进出信息单元、仓库剩余单元和物料预算单元，所述物料进出信息单元用于采集领取和归还物料的人员信息、时间信息、数量信息和用途信息且物料进出信息单元与数据管理模块连接，所述仓库剩余单元用于记录仓库物料剩余实际数量和盘点数量信息并与数据管理模块连接，所述物料预算单元与数据管理模块和控制中心连接。

5.根据权利要求1所述的基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，其特征在于：所述数据管理模块包括数据储存单元和数据维护单元，所述数据储存单元用于储存其他模块反馈的数据信息和查看数据人员的信息和时间并生成日志，所述数据维护单元用于对数据进行更新和数据的表格化。

6.根据权利要求1所述的基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，其特征在于：所述进度管理模块包括任务分发单元、完成度反馈单元、远程指导单元和模型更新单元，所述任务分发单元用于上级向下级分发任务，所述完成度反馈单元用于采集当日分发的任务的完成情况，所述远程指导单元用于上级实时巡查下级和指挥人员远程指挥，所述模型更新单元和工地3D模型模块连接。

7.根据权利要求1所述的基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，其特征在于：所述安全管理模块包括心率监测单元、防护监测单元和紧急求助单元，所述心率监测单元用于实时监测工地内工作员工的心率，所述防护监测单元用于实时监测员工是否按照要求佩戴安全防具，所述紧急求助单元和通信模块连接。

8.根据权利要求1所述的基于BIM模型的智慧工地信息处理系统，其特征在于：所述设备管理模块包括设备状态采集单元和设备基础信息单元，所述设备状态采集单元用于采集设备工作状态，所述设备基础信息单元用于记录设备的可使用人员、设备型号和管理人员信息。

9.根据权利要求1所述的基于BIM模型的智慧工地信息处理系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.基础信息采集

通过登陆网页、填写信息并上传数据库得到员工的基础信息、工种信息、特技信息和进行事件信息，然后通过在安全帽和其他防具上安装ID卡芯片作为员工身份的验证依据，再通过在安全帽上安装定位装置再配合监控得到员工的位置信息，最后通过在工地内的门禁及其他设备添加读卡器用于读取ID卡信息，从而获取员工信息；

S2.车辆及物料信息采集

通过车牌识别系统对进出工地的车辆进行车牌识别并对进出时间进行记录，通过摄像头对车辆人员信息进行采集，通过登录程序并填写信息对物料的领取进行登记；

S3.任务的派发、指导和巡查

上一级通过通信设备将当日的任务分发给下一级员工，通过在安全帽正前方安装摄像头，员工遇到问题可以通过通信设备联系上一级并打开安全帽上的摄像头，从而可以进行远程指导，上一级可以通过后台程序控制摄像头打开，确定员工的工作情况；

S4.任务完成度的上报和数据的更新

通过通信系统将任务完成进度上报到上一级并通过摄像头对现场进行信息采集，上一级收到信息对信息进行汇总并通过改变3D模型结构的颜色来区分对应结构是否完成；

S5.安全防护和权限管理

通过在安全帽和其他防护装置上添加传感器，判断员工是否佩戴防护装置，通过系统管控所有设备，通过系统对设备所需权限和员工被授予权限的比对来管设备进行管控。

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