CN116308188A - 一种基于bim技术的数字化工程管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术的数字化工程管理方法及系统，涉及数据处理领域，其中，所述方法包括：基于BIM技术，构建基础BIM模型；基于工程冲突分析拓扑层，对基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；基于工程冲突管理图谱和目标冲突特征识别结果，获得优化目标施工方案；将优化目标施工方案上传至数字化工程管理平台，获得工程作业信息和实时工程现场视频；基于工程管理模型对其进行异常分析，获得工程异常分析结果；基于工程异常分析结果，获得工程异常预警信号。解决了现有技术中针对工程管理的准确性不足，进而造成工程管理效果不佳的技术问题。达到了提高工程管理的准确性，提升工程管理质量的技术效果。

Description

一种基于BIM技术的数字化工程管理方法及系统
技术领域
本发明涉及数据处理领域，具体地，涉及一种基于BIM技术的数字化工程管理方法及系统。
背景技术
BIM技术作为一种关键的管理辅助技术广泛应用工程领域，大幅度提升了工程管理的效率，实现了工程管理从二维到三维的成功变革。虽然传统的工程行业在一定程度上被BIM技术带入数字化应用领域，但目前工程行业还存在着数字化程度低、管理信息壁垒严重、管理决策精度低等诸多弊端。如何提高工程管理的质量，受到人们的广泛关注。
现有技术中，存在针对工程管理的准确性不足，进而造成工程管理效果不佳的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种基于BIM技术的数字化工程管理方法及系统。解决了现有技术中针对工程管理的准确性不足，进而造成工程管理效果不佳的技术问题。达到了通过BIM技术，实现数字化、智能化、信息化的工程管理，提高工程管理的准确性，提升工程管理质量的技术效果。
鉴于上述问题，本申请提供了一种基于BIM技术的数字化工程管理方法及系统。
第一方面，本申请提供了一种基于BIM技术的数字化工程管理方法，其中，所述方法应用于一种基于BIM技术的数字化工程管理系统，所述方法包括：基于目标工程进行基础信息采集，获得所述目标工程的目标施工方案；基于BIM技术，根据所述目标施工方案，构建基础BIM模型；基于工程冲突分析拓扑层，对所述基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；构建工程冲突管理图谱，基于所述工程冲突管理图谱和所述目标冲突特征识别结果对所述目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；将所述优化目标施工方案上传至所述数字化工程管理平台，基于所述优化目标施工方案和所述数字化工程管理平台进行所述目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；所述数字化工程管理平台包括工程管理模型，基于工程管理模型对所述工程作业信息和所述实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；基于所述工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过所述数字化工程管理平台将所述工程异常预警信号发送至所述目标工程的管理人员。
第二方面，本申请还提供了一种基于BIM技术的数字化工程管理系统，其中，所述系统包括：基础信息采集模块，所述基础信息采集模块用于基于目标工程进行基础信息采集，获得所述目标工程的目标施工方案；构建模块，所述构建模块用于基于BIM技术，根据所述目标施工方案，构建基础BIM模型；冲突特征识别模块，所述冲突特征识别模块用于基于工程冲突分析拓扑层，对所述基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；优化分析模块，所述优化分析模块用于构建工程冲突管理图谱，基于所述工程冲突管理图谱和所述目标冲突特征识别结果对所述目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；管理监测模块，所述管理监测模块用于将所述优化目标施工方案上传至所述数字化工程管理平台，基于所述优化目标施工方案和所述数字化工程管理平台进行所述目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；异常分析模块，所述异常分析模块用于所述数字化工程管理平台包括工程管理模型，基于工程管理模型对所述工程作业信息和所述实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；异常预警模块，所述异常预警模块用于基于所述工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过所述数字化工程管理平台将所述工程异常预警信号发送至所述目标工程的管理人员。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储可执行指令；处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现本申请提供的一种基于BIM技术的数字化工程管理方法。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该程序被处理器执行时,实现本申请提供的一种基于BIM技术的数字化工程管理方法。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过对目标工程进行基础信息采集，获得目标工程的目标施工方案；通过BIM技术，构建目标施工方案的基础BIM模型；通过工程冲突分析拓扑层，对基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；通过工程冲突管理图谱和目标冲突特征识别结果对目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；将优化目标施工方案上传至数字化工程管理平台，基于优化目标施工方案和数字化工程管理平台进行目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；通过工程管理模型对工程作业信息和实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；基于工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过数字化工程管理平台将工程异常预警信号发送至目标工程的管理人员。达到了通过BIM技术，实现数字化、智能化、信息化的工程管理，提高工程管理的准确性，提升工程管理质量的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对本公开实施例的附图作简单地介绍。明显地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
图1为本申请一种基于BIM技术的数字化工程管理方法的流程示意图；
图2为本申请一种基于BIM技术的数字化工程管理方法中对基础BIM模型进行调整的流程示意图；
图3为本申请一种基于BIM技术的数字化工程管理系统的结构示意图；
图4为本申请示例性电子设备的结构示意图。
附图标记说明：基础信息采集模块11，构建模块12，冲突特征识别模块13，优化分析模块14，管理监测模块15，异常分析模块16，异常预警模块17，处理器31，存储器32，输入装置33，输出装置34。
具体实施方式
本申请通过提供一种基于BIM技术的数字化工程管理方法及系统。解决了现有技术中针对工程管理的准确性不足，进而造成工程管理效果不佳的技术问题。达到了通过BIM技术，实现数字化、智能化、信息化的工程管理，提高工程管理的准确性，提升工程管理质量的技术效果。
实施例一
请参阅附图1，本申请提供一种基于BIM技术的数字化工程管理方法，其中，所述方法应用于一种基于BIM技术的数字化工程管理系统，所述系统与数字化工程管理平台通信连接，所述方法具体包括如下步骤：
步骤S100：基于目标工程进行基础信息采集，获得所述目标工程的目标施工方案；
步骤S200：基于BIM技术，根据所述目标施工方案，构建基础BIM模型；
具体而言，采集目标工程的基础信息，获得目标施工方案。进而，利用BIM技术对目标施工方案进行建模，获得基础BIM模型。其中，所述目标工程可以为使用所述一种基于BIM技术的数字化工程管理系统进行智能化工程管理的任意建筑工程。所述目标施工方案包括目标工程的设计图纸、结构组成、建筑材料、工程性能等工程信息，以及施工工序、施工计划、施工成本、人力资源、机械资源、材料资源等施工信息。BIM(Building InformationModeling，简称BIM)是一种建筑信息模型。BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具。所述基础BIM模型是以目标工程的目标施工方案作为模型的基础，结合Rhino、Sketchup、Form Z等BIM建模软件进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。所述基础BIM模型是目标施工方案中各数据信息对应的数字化仿真模型。达到了利用BIM技术对目标施工方案进行建模，大幅减少了建模的工作量，有效提升了建模过程的准确性，继而获得精确度较高的基础BIM模型，为后续对目标工程进行智能化管理奠定基础的技术效果。
进一步的，如附图2所示，本申请步骤S200还包括：
步骤S210：基于所述目标施工方案和所述基础BIM模型进行一致性分析，获得一致性分析结果；
步骤S220：获得一致性分析约束条件；
步骤S230：判断所述一致性分析结果是否满足所述一致性分析约束条件；
步骤S240：如果所述一致性分析结果不满足所述一致性分析约束条件，基于所述一致性分析结果对所述基础BIM模型进行调整。
具体而言，将目标施工方案与基础BIM模型进行一致性分析，获得一致性分析结果。对一致性分析结果是否满足一致性分析约束条件进行判断。如果一致性分析结果不满足一致性分析约束条件，则，根据一致性分析结果对基础BIM模型进行调整。其中，所述一致性分析结果包括基础BIM模型的完备性参数。基础BIM模型的完备性参数越高，则，基础BIM模型与目标施工方案之间的一致性越高。所述一致性分析约束条件包括预先设置确定的基础BIM模型的完备性参数阈值。示例性地，在根据一致性分析结果对基础BIM模型进行调整时，如果一致性分析结果表明基础BIM模型的结构组成不完整，则，根据目标施工方案中的结构组成信息对基础BIM模型进行完整度补充，从而使基础BIM模型成为目标施工方案对应的正确、完整的建筑信息模型，提高工程管理的准确性。达到了通过对目标施工方案和基础BIM模型进行一致性分析，适应性地对基础BIM模型进行调整，进一步提高基础BIM模型的精确度的技术效果。
步骤S300：基于工程冲突分析拓扑层，对所述基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；
进一步的，本申请步骤S300还包括：
步骤S310：获得多维度预设冲突分析指标，其中，所述多维度预设冲突分析指标包括工程设计冲突指标、工程资源冲突指标和工程施工冲突指标；
步骤S320：基于所述多维度预设冲突分析指标进行数据挖掘，获得多维度预设冲突分析指标集合；
进一步的，本申请步骤S320还包括：
步骤S321：获得BIM工程冲突分析记录，其中，所述BIM工程冲突分析记录包括多个BIM工程冲突分析事件；
步骤S322：基于所述多个BIM工程冲突分析事件进行冲突因子提取，获得冲突因子数据组；
步骤S323：基于所述多维度预设冲突分析指标对所述冲突因子数据组进行聚类分析，获得多组指标因子数据组；
步骤S324：基于所述BIM工程冲突分析记录，对所述多组指标因子数据组进行冲突影响分析，获得多组因子冲突影响分析结果；
步骤S325：基于所述多组因子冲突影响分析结果对所述多组指标因子数据组进行标记，获得多维度预设冲突分析指标集合。
具体而言，基于大数据查询，获得BIM工程冲突分析记录。BIM工程冲突分析记录包括多个BIM工程冲突分析事件。每个BIM工程冲突分析事件包括每个历史BIM模型存在的历史工程冲突指标、历史工程冲突原因、历史工程冲突影响等。例如，在按照历史BIM模型A对建筑工程a进行工程管理时，历史BIM模型A的工程施工计划未考虑到施工环境的影响，历史BIM模型A的工程施工计划准确性不足，以致建筑工程a延期，同时，建筑工程a的实际建造成本超过预算成本，则，历史BIM模型A的历史工程冲突指标为工程施工计划。历史BIM模型A的历史工程冲突原因为历史BIM模型A的工程施工计划未考虑到施工环境的影响。历史BIM模型A的历史工程冲突影响为历史BIM模型A对应建筑工程a延期，实际建造成本超过预算成本。
进一步，遍历多个BIM工程冲突分析事件进行冲突因子提取，获得冲突因子数据组。所述冲突因子数据组包括多个BIM工程冲突分析事件对应的多个历史工程冲突指标。进而，基于多维度预设冲突分析指标对冲突因子数据组进行聚类分析，即，将多维度预设冲突分析指标中同一个预设冲突分析指标对应的多个历史工程冲突指标归为一类，获得多组指标因子数据组，并按照BIM工程冲突分析记录中的多个历史工程冲突原因对多组指标因子数据组进行标记。所述多组指标因子数据组包括多维度预设冲突分析指标对应的工程设计冲突指标因子数据组、工程资源冲突指标因子数据组和工程施工冲突指标因子数据组。多组指标因子数据组中的每个指标因子数据组包括每个预设冲突分析指标对应的多个历史工程冲突指标，以及这多个历史工程冲突指标对应的多个历史工程冲突原因。进而，基于BIM工程冲突分析记录对多组指标因子数据组进行匹配，获得多组因子冲突影响分析数据。每组因子冲突影响分析数据包括每个指标因子数据组对应的多个历史工程冲突影响。将多组因子冲突影响分析数据作为多组因子冲突影响分析结果，并按照多组因子冲突影响分析结果对多组指标因子数据组进行标记，获得多维度预设冲突分析指标集合。所述多组因子冲突影响分析结果包括多组因子冲突影响分析数据。所述多维度预设冲突分析指标集合包括多组指标因子数据组、多组因子冲突影响分析结果。达到了通过对多维度预设冲突分析指标进行数据挖掘，获得多维度预设冲突分析指标集合，为后续构建工程冲突分析拓扑层奠定基础的技术效果。
步骤S330：基于所述多维度预设冲突分析指标集合进行标准化处理，获得标准冲突分析指标集合；
步骤S340：基于所述标准冲突分析指标集合进行关联性分析，获得指标关联性分析结果；
步骤S350：基于所述标准冲突分析指标集合，获得多个冲突分析节点；
步骤S360：基于所述指标关联性分析结果，将所述多个冲突分析节点进行连接，生成所述工程冲突分析拓扑层。
具体而言，对多维度预设冲突分析指标集合进行标准化处理，获得标准冲突分析指标集合。所述标准化处理是指对多维度预设冲突分析指标集合中的数据进行量纲消除，使多维度预设冲突分析指标集合中的数据转化为无量纲的纯数值。所述标准冲突分析指标集合包括多个标准冲突分析指标数据。每个标准冲突分析指标数据包括标准化处理之后的多维度预设冲突分析指标集合中的每个工程冲突指标，以及该工程冲突指标对应的工程冲突原因、工程冲突影响。进一步，通过对标准冲突分析指标集合进行关联性分析，获得指标关联性分析结果。将标准冲突分析指标集合中的多个标准冲突分析指标数据作为多个冲突分析节点。按照指标关联性分析结果，将多个冲突分析节点进行连接，获得工程冲突分析拓扑层。将基础BIM模型作为输入信息，输入工程冲突分析拓扑层，通过工程冲突分析拓扑层对基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果。
其中，所述指标关联性分析结果包括标准冲突分析指标集合中多个标准冲突分析指标数据之间的多个关联性参数信息。所述多个冲突分析节点包括标准冲突分析指标集合中的多个标准冲突分析指标数据。所述工程冲突分析拓扑层包括按照指标关联性分析结果进行排列的多个冲突分析节点。所述目标冲突特征识别结果包括基础BIM模型对应的工程冲突指标、工程冲突原因、工程冲突影响。达到了通过工程冲突分析拓扑层对基础BIM模型进行冲突特征识别，获得可靠的目标冲突特征识别结果，从而提高工程管理的全面性的技术效果。
步骤S400：构建工程冲突管理图谱，基于所述工程冲突管理图谱和所述目标冲突特征识别结果对所述目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；
步骤S500：将所述优化目标施工方案上传至所述数字化工程管理平台，基于所述优化目标施工方案和所述数字化工程管理平台进行所述目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；
具体而言，将目标冲突特征识别结果、目标施工方案作为输入信息，输入工程冲突管理图谱，通过工程冲突管理图谱对目标冲突特征识别结果、目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案，从而提高目标工程的施工方案的精准性。进一步，将优化目标施工方案传输至数字化工程管理平台，数字化工程管理平台按照优化目标施工方案对目标工程进行管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频，提高工程管理的数字化程度及智能性，同时，为后续对目标工程进行异常分析夯实基础。其中，所述数字化工程管理平台与所述一种基于BIM技术的数字化工程管理系统通信连接。所述数字化工程管理平台具有对目标工程进行现场管理及实时监测的功能。所述工程作业信息包括目标工程的实时工程节点信息、实时施工监理信息、实时施工现场检查信息等数据信息。所述实时工程现场视频包括目标工程的实时工程现场对应的视频数据信息。
示例性地，在构建工程冲突管理图谱时，对所述一种基于BIM技术的数字化工程管理系统进行优化分析记录查询，获得多个历史目标冲突特征识别结果、多个历史目标施工方案、多个历史优化目标施工方案。分析多个历史目标冲突特征识别结果、多个历史目标施工方案、多个历史优化目标施工方案之间的对应关系，获得样本映射关系。将多个历史目标冲突特征识别结果设置为多个样本第一输入信息。将多个历史目标施工方案设置为多个样本第二输入信息。将多个历史优化目标施工方案设置为多个样本输出信息。按照样本映射关系将多个样本第一输入信息、多个样本第二输入信息、多个样本输出信息进行排列，即可获得工程冲突管理图谱。所述工程冲突管理图谱可对输入的目标冲突特征识别结果、目标施工方案进行优化分析。
步骤S600：所述数字化工程管理平台包括工程管理模型，基于工程管理模型对所述工程作业信息和所述实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；
进一步的，本申请步骤S600还包括：
步骤S610：基于所述实时工程现场视频进行特征提取，获得实时工程现场特征信息；
进一步的，本申请步骤S610还包括：
步骤S611：将所述实时工程现场视频输入视频帧分割模型，获得N个现场视频帧；
步骤S612：基于MSRCR算法对所述N个现场视频帧进行图像增强，获得N个增强视频帧；
步骤S613：根据目标工程现场，获得预定卷积特征集合；
步骤S614：基于所述预定卷积特征集合对所述N个增强视频帧进行遍历卷积计算，获得所述实时工程现场特征信息。
具体而言，将实时工程现场视频输入视频帧分割模型，获得N个现场视频帧。所述视频帧分割模型可以为现有技术中的视频帧提取软件。所述视频帧分割模型具有对输入的实时工程现场视频进行视频帧分割的功能。所述N个现场视频帧包括实时工程现场视频对应的N个帧图像。且，N为大于1的正整数。
目标工程现场通常会存在大量的噪声干扰，因此，从目标工程现场获得的N个现场视频帧不可避免地会受到噪声影响，从而降低N个现场视频帧的图像质量。优选地，采用MSRCR算法对N个现场视频帧进行图像增强，获得N个增强视频帧。MSRCR算法利用彩色恢复因子调节原始的N个现场视频帧中3个颜色通道之间的比例关系，从而把相对较暗区域的信息凸显出来，消除N个现场视频帧中的图像色彩失真及噪声。处理后N个增强视频帧的图像局部对比度提高，亮度与真实场景相似。进而，按照预定卷积特征集合对N个增强视频帧进行遍历卷积计算，获得实时工程现场特征信息。所述预定卷积特征集合包括目标工程现场对应的多个预定卷积特征。所述遍历卷积计算是指按照预定卷积特征集合对N个增强视频帧进行遍历特征识别。所述实时工程现场特征信息包括N个增强视频帧与预定卷积特征集合之间的匹配关系，以及N个增强视频帧匹配的多个预定卷积特征。例如，所述预定卷积特征集合包括目标工程现场的施工位置、人员数量、人员位置、设备位置、设备数量、施工环境。则，所述实时工程现场特征信息包括N个增强视频帧对应的施工位置信息、人员数量信息、人员位置信息、设备位置信息、设备数量信息、施工环境信息。达到了通过对实时工程现场视频进行特征提取，获得实时工程现场特征信息，从而提高构建实时工程BIM模型的准确性的技术效果。
步骤S620：基于BIM技术，根据所述工程作业信息和所述实时工程现场特征信息，构建实时工程BIM模型；
步骤S630：基于BIM技术，基于所述优化目标施工方案，构建工程基准BIM模型；
具体而言，利用BIM技术，对工程作业信息、实时工程现场特征信息进行建模，获得实时工程BIM模型。利用BIM技术对优化目标施工方案进行建模，获得工程基准BIM模型。其中，所述实时工程BIM模型包括工程作业信息、实时工程现场特征信息对应的数字化仿真模型。所述工程基准BIM模型包括优化目标施工方案对应的数字化仿真模型。
步骤S640：基于所述工程作业信息，获得实时工程节点信息；
步骤S650：基于所述实时工程节点信息，获得多级工程BIM比对特征维度；
进一步的，本申请步骤S650还包括：
步骤S651：基于所述实时工程节点信息，获得节点工程BIM比对记录；
步骤S652：基于所述节点工程BIM比对记录进行比对因子提取，获得多个比对因子；
步骤S653：基于所述节点工程BIM比对记录对所述多个比对因子进行置信度分析，获得多个因子置信度参数；
步骤S654：对所述多个比对因子进行工程影响性分析，获得多个因子影响性参数；
步骤S655：获得预设因子分析权重条件，基于所述预设因子分析权重条件对所述多个因子置信度参数和所述多个因子影响性参数进行加权计算，获得多个因子特征评估系数；
步骤S656：获得预设因子特征评估系数，基于所述预设因子特征评估系数和所述多个因子特征评估系数对所述多个比对因子进行筛选，获得所述多级工程BIM比对特征维度。
具体而言，从工程作业信息中提取出实时工程节点信息。基于实时工程节点信息进行历史数据查询，获得节点工程BIM比对记录。所述节点工程BIM比对记录包括实时工程节点信息对应的多个历史工程节点信息的多个历史节点工程BIM比对指标。例如，所述节点工程BIM比对记录包括施工质量、工程进度等。继而，从节点工程BIM比对记录中提取出多个历史节点工程BIM比对指标，将多个历史节点工程BIM比对指标作为多个比对因子。对多个比对因子进行置信度分析、工程影响性分析，获得多个因子置信度参数、多个因子影响性参数。按照预设因子分析权重条件对多个因子置信度参数、多个因子影响性参数进行加权计算，获得多个因子特征评估系数。进而，分别判断多个因子特征评估系数是否满足预设因子特征评估系数，如果因子特征评估系数满足预设因子特征评估系数，则，将该因子特征评估系数对应的比对因子添加至多级工程BIM比对特征维度。
其中，所述多个因子影响性参数是用于表征多个比对因子的重要性的参数信息。比对因子的重要性越高，对应的因子影响性参数越大。示例性地，在获得多个因子置信度参数时，对节点工程BIM比对记录中多个比对因子出现的频率进行统计，获得多个因子频率参数。将多个因子频率参数作为多个因子置信度参数。所述预设因子分析权重条件包括预先设置确定的置信度权重系数、影响性权重系数。示例性地，在获得多个因子特征评估系数时，分别将置信度权重系数与多个因子置信度参数进行乘法计算，获得多个第一加权计算结果。分别将影响性权重系数与多个因子影响性参数进行乘法计算，获得多个第二加权计算结果。将多个第一加权计算结果与对应的多个第二加权计算结果进行加和计算，获得多个因子特征评估系数。所述预设因子特征评估系数包括预先设置确定的因子特征评估系数阈值。所述多级工程BIM比对特征维度包括满足预设因子特征评估系数的多个因子特征评估系数对应的多个比对因子。达到了通过对节点工程BIM比对记录进行筛选分析，获得多级工程BIM比对特征维度，从而提高对工程BIM模型进行比对分析的全面性的技术效果。
步骤S660：基于所述多级工程BIM比对特征维度，将所述实时工程BIM模型与所述工程基准BIM模型进行多维度比对，获得多维工程BIM比对结果；
步骤S670：将所述多维工程BIM比对结果输入所述工程管理模型，获得所述工程异常分析结果。
步骤S700：基于所述工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过所述数字化工程管理平台将所述工程异常预警信号发送至所述目标工程的管理人员。
具体而言，基于多级工程BIM比对特征维度，将实时工程BIM模型与工程基准BIM模型进行多维度比对，获得多维工程BIM比对结果。进而，将多维工程BIM比对结果输入工程管理模型，获得工程异常分析结果。将工程异常分析结果发送至数字化工程管理平台，数字化工程管理平台自动生成工程异常预警信号，并由数字化工程管理平台将工程异常预警信号发送至目标工程的管理人员。
其中，所述多维工程BIM比对结果包括按照多级工程BIM比对特征维度，将实时工程BIM模型与工程基准BIM模型进行比对，获得的实时工程BIM模型与工程基准BIM模型之间的差异信息。所述工程异常分析结果包括多维工程BIM比对结果对应的工程异常系数。示例性地，在构建工程管理模型时，基于多维工程BIM比对结果进行大数据查询，获得多组构建数据。每组构建数据包括历史工程BIM比对结果、历史工程异常分析结果。将多组构建数据中随机的70％的数据信息划分为训练数据集。将多组构建数据中随机的30％的数据信息划分为测试数据集。基于BP神经网络，对训练数据集进行交叉监督训练，获得工程管理模型。将测试数据集作为输入信息，输入工程管理模型，通过测试数据集对工程管理模型进行参数更新。所述BP神经网络是一种按照误差逆向传播算法进行训练的多层前馈神经网络。所述BP神经网络包括输入层、多层神经元、输出层。BP神经网络可以进行正向计算、反向计算。正向计算时，输入信息从输入层经过多层神经元逐层处理，转向输出层，每一层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。如果在输出层不能得到期望的输出，则转入反向计算，将误差信号沿原来的连接通路返回，通过修改各神经元的权值，使得误差信号最小。工程管理模型符合BP神经网络，即，工程管理模型包括输入层、隐含层、输出层。工程管理模型具备对输入的多维工程BIM比对结果进行智能化分析及工程异常系数匹配的功能。达到了通过工程管理模型对多维工程BIM比对结果进行准确而高效地异常分析，获得工程异常分析结果，提高工程管理质量的技术效果。
综上所述，本申请所提供的一种基于BIM技术的数字化工程管理方法具有如下技术效果：
1.通过对目标工程进行基础信息采集，获得目标工程的目标施工方案；通过BIM技术，构建目标施工方案的基础BIM模型；通过工程冲突分析拓扑层，对基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；通过工程冲突管理图谱和目标冲突特征识别结果对目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；将优化目标施工方案上传至数字化工程管理平台，基于优化目标施工方案和数字化工程管理平台进行目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；通过工程管理模型对工程作业信息和实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；基于工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过数字化工程管理平台将工程异常预警信号发送至目标工程的管理人员。达到了通过BIM技术，实现数字化、智能化、信息化的工程管理，提高工程管理的准确性，提升工程管理质量的技术效果。
2.通过工程冲突分析拓扑层对基础BIM模型进行冲突特征识别，获得可靠的目标冲突特征识别结果，从而提高工程管理的全面性。
3.通过对节点工程BIM比对记录进行筛选分析，获得多级工程BIM比对特征维度，从而提高对工程BIM模型进行比对分析的全面性。
实施例二
基于与前述实施例中一种基于BIM技术的数字化工程管理方法，同样发明构思，本发明还提供了一种基于BIM技术的数字化工程管理系统，所述系统与数字化工程管理平台通信连接，请参阅附图3，所述系统包括：
基础信息采集模块11，所述基础信息采集模块11用于基于目标工程进行基础信息采集，获得所述目标工程的目标施工方案；
构建模块12，所述构建模块12用于基于BIM技术，根据所述目标施工方案，构建基础BIM模型；
冲突特征识别模块13，所述冲突特征识别模块13用于基于工程冲突分析拓扑层，对所述基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；
优化分析模块14，所述优化分析模块14用于构建工程冲突管理图谱，基于所述工程冲突管理图谱和所述目标冲突特征识别结果对所述目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；
管理监测模块15，所述管理监测模块15用于将所述优化目标施工方案上传至所述数字化工程管理平台，基于所述优化目标施工方案和所述数字化工程管理平台进行所述目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；
异常分析模块16，所述异常分析模块16用于所述数字化工程管理平台包括工程管理模型，基于工程管理模型对所述工程作业信息和所述实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；
异常预警模块17，所述异常预警模块17用于基于所述工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过所述数字化工程管理平台将所述工程异常预警信号发送至所述目标工程的管理人员。
进一步的，所述系统还包括：
一致性分析模块，所述一致性分析模块用于基于所述目标施工方案和所述基础BIM模型进行一致性分析，获得一致性分析结果；
第一执行模块，所述第一执行模块用于获得一致性分析约束条件；
判断模块，所述判断模块用于判断所述一致性分析结果是否满足所述一致性分析约束条件；
调整模块，所述调整模块用于如果所述一致性分析结果不满足所述一致性分析约束条件，基于所述一致性分析结果对所述基础BIM模型进行调整。
进一步的，所述系统还包括：
预设指标获得模块，所述预设指标获得模块用于获得多维度预设冲突分析指标，其中，所述多维度预设冲突分析指标包括工程设计冲突指标、工程资源冲突指标和工程施工冲突指标；
数据挖掘模块，所述数据挖掘模块用于基于所述多维度预设冲突分析指标进行数据挖掘，获得多维度预设冲突分析指标集合；
标准化处理模块，所述标准化处理模块用于基于所述多维度预设冲突分析指标集合进行标准化处理，获得标准冲突分析指标集合；
关联性分析模块，所述关联性分析模块用于基于所述标准冲突分析指标集合进行关联性分析，获得指标关联性分析结果；
节点获得模块，所述节点获得模块用于基于所述标准冲突分析指标集合，获得多个冲突分析节点；
第二执行模块，所述第二执行模块用于基于所述指标关联性分析结果，将所述多个冲突分析节点进行连接，生成所述工程冲突分析拓扑层。
进一步的，所述系统还包括：
第三执行模块，所述第三执行模块用于获得BIM工程冲突分析记录，其中，所述BIM工程冲突分析记录包括多个BIM工程冲突分析事件；
冲突因子提取模块，所述冲突因子提取模块用于基于所述多个BIM工程冲突分析事件进行冲突因子提取，获得冲突因子数据组；
第四执行模块，所述第四执行模块用于基于所述多维度预设冲突分析指标对所述冲突因子数据组进行聚类分析，获得多组指标因子数据组；
冲突影响分析模块，所述冲突影响分析模块用于基于所述BIM工程冲突分析记录，对所述多组指标因子数据组进行冲突影响分析，获得多组因子冲突影响分析结果；
第五执行模块，所述第五执行模块用于基于所述多组因子冲突影响分析结果对所述多组指标因子数据组进行标记，获得多维度预设冲突分析指标集合。
进一步的，所述系统还包括：
视频提取模块，所述视频提取模块用于基于所述实时工程现场视频进行特征提取，获得实时工程现场特征信息；
第六执行模块，所述第六执行模块用于基于BIM技术，根据所述工程作业信息和所述实时工程现场特征信息，构建实时工程BIM模型；
第七执行模块，所述第七执行模块用于基于BIM技术，基于所述优化目标施工方案，构建工程基准BIM模型；
第八执行模块，所述第八执行模块用于基于所述工程作业信息，获得实时工程节点信息；
比对特征维度获得模块，所述比对特征维度获得模块用于基于所述实时工程节点信息，获得多级工程BIM比对特征维度；
多维度比对模块，所述多维度比对模块用于基于所述多级工程BIM比对特征维度，将所述实时工程BIM模型与所述工程基准BIM模型进行多维度比对，获得多维工程BIM比对结果；
工程异常分析结果获得模块，所述工程异常分析结果获得模块用于将所述多维工程BIM比对结果输入所述工程管理模型，获得所述工程异常分析结果。
进一步的，所述系统还包括：
视频分割模块，所述视频分割模块用于将所述实时工程现场视频输入视频帧分割模型，获得N个现场视频帧；
图像增强模块，所述图像增强模块用于基于MSRCR算法对所述N个现场视频帧进行图像增强，获得N个增强视频帧；
预定卷积特征获得模块，所述预定卷积特征获得模块用于根据目标工程现场，获得预定卷积特征集合；
卷积计算模块，所述卷积计算模块用于基于所述预定卷积特征集合对所述N个增强视频帧进行遍历卷积计算，获得所述实时工程现场特征信息。
进一步的，所述系统还包括：
节点记录获得模块，所述节点记录获得模块用于基于所述实时工程节点信息，获得节点工程BIM比对记录；
比对因子确定模块，所述比对因子确定模块用于基于所述节点工程BIM比对记录进行比对因子提取，获得多个比对因子；
置信度分析模块，所述置信度分析模块用于基于所述节点工程BIM比对记录对所述多个比对因子进行置信度分析，获得多个因子置信度参数；
工程影响性分析模块，所述工程影响性分析模块用于对所述多个比对因子进行工程影响性分析，获得多个因子影响性参数；
加权计算模块，所述加权计算模块用于获得预设因子分析权重条件，基于所述预设因子分析权重条件对所述多个因子置信度参数和所述多个因子影响性参数进行加权计算，获得多个因子特征评估系数；
因子筛选模块，所述因子筛选模块用于获得预设因子特征评估系数，基于所述预设因子特征评估系数和所述多个因子特征评估系数对所述多个比对因子进行筛选，获得所述多级工程BIM比对特征维度。
本发明实施例所提供的一种基于BIM技术的数字化工程管理系统可执行本发明任意实施例所提供的一种基于BIM技术的数字化工程管理方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的电子设备的结构示意图，示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备的框图。图4显示的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图4所示，该电子设备包括处理器31、存储器32、输入装置33及输出装置34；电子设备中处理器31的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器31为例，电子设备中的处理器31、存储器32、输入装置33及输出装置34可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器32作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的一种基于BIM技术的数字化工程管理方法对应的程序指令/模块。处理器31通过运行存储在存储器32中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述一种基于BIM技术的数字化工程管理方法。
本申请提供了一种基于BIM技术的数字化工程管理方法，其中，所述方法应用于一种基于BIM技术的数字化工程管理系统，所述方法包括：通过对目标工程进行基础信息采集，获得目标工程的目标施工方案；通过BIM技术，构建目标施工方案的基础BIM模型；通过工程冲突分析拓扑层，对基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；通过工程冲突管理图谱和目标冲突特征识别结果对目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；将优化目标施工方案上传至数字化工程管理平台，基于优化目标施工方案和数字化工程管理平台进行目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；通过工程管理模型对工程作业信息和实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；基于工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过数字化工程管理平台将工程异常预警信号发送至目标工程的管理人员。解决了现有技术中针对工程管理的准确性不足，进而造成工程管理效果不佳的技术问题。达到了通过BIM技术，实现数字化、智能化、信息化的工程管理，提高工程管理的准确性，提升工程管理质量的技术效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种基于BIM技术的数字化工程管理方法，其特征在于，所述方法应用于一种基于BIM技术的数字化工程管理系统，所述系统与数字化工程管理平台通信连接，所述方法包括：
基于目标工程进行基础信息采集，获得所述目标工程的目标施工方案；
基于BIM技术，根据所述目标施工方案，构建基础BIM模型；
基于工程冲突分析拓扑层，对所述基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；
构建工程冲突管理图谱，基于所述工程冲突管理图谱和所述目标冲突特征识别结果对所述目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；
将所述优化目标施工方案上传至所述数字化工程管理平台，基于所述优化目标施工方案和所述数字化工程管理平台进行所述目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；
所述数字化工程管理平台包括工程管理模型，基于工程管理模型对所述工程作业信息和所述实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；
基于所述工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过所述数字化工程管理平台将所述工程异常预警信号发送至所述目标工程的管理人员。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得基础BIM模型之后，所述方法还包括：
基于所述目标施工方案和所述基础BIM模型进行一致性分析，获得一致性分析结果；
获得一致性分析约束条件；
判断所述一致性分析结果是否满足所述一致性分析约束条件；
如果所述一致性分析结果不满足所述一致性分析约束条件，基于所述一致性分析结果对所述基础BIM模型进行调整。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获得多维度预设冲突分析指标，其中，所述多维度预设冲突分析指标包括工程设计冲突指标、工程资源冲突指标和工程施工冲突指标；
基于所述多维度预设冲突分析指标进行数据挖掘，获得多维度预设冲突分析指标集合；
基于所述多维度预设冲突分析指标集合进行标准化处理，获得标准冲突分析指标集合；
基于所述标准冲突分析指标集合进行关联性分析，获得指标关联性分析结果；
基于所述标准冲突分析指标集合，获得多个冲突分析节点；
基于所述指标关联性分析结果，将所述多个冲突分析节点进行连接，生成所述工程冲突分析拓扑层。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述多维度预设冲突分析指标进行数据挖掘，获得多维度预设冲突分析指标集合，所述方法还包括：
获得BIM工程冲突分析记录，其中，所述BIM工程冲突分析记录包括多个BIM工程冲突分析事件；
基于所述多个BIM工程冲突分析事件进行冲突因子提取，获得冲突因子数据组；
基于所述多维度预设冲突分析指标对所述冲突因子数据组进行聚类分析，获得多组指标因子数据组；
基于所述BIM工程冲突分析记录，对所述多组指标因子数据组进行冲突影响分析，获得多组因子冲突影响分析结果；
基于所述多组因子冲突影响分析结果对所述多组指标因子数据组进行标记，获得多维度预设冲突分析指标集合。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得工程异常分析结果，所述方法还包括：
基于所述实时工程现场视频进行特征提取，获得实时工程现场特征信息；
基于BIM技术，根据所述工程作业信息和所述实时工程现场特征信息，构建实时工程BIM模型；
基于BIM技术，基于所述优化目标施工方案，构建工程基准BIM模型；
基于所述工程作业信息，获得实时工程节点信息；
基于所述实时工程节点信息，获得多级工程BIM比对特征维度；
基于所述多级工程BIM比对特征维度，将所述实时工程BIM模型与所述工程基准BIM模型进行多维度比对，获得多维工程BIM比对结果；
将所述多维工程BIM比对结果输入所述工程管理模型，获得所述工程异常分析结果。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述实时工程现场视频进行特征提取，获得实时工程现场特征信息，所述方法还包括：
将所述实时工程现场视频输入视频帧分割模型，获得N个现场视频帧；
基于MSRCR算法对所述N个现场视频帧进行图像增强，获得N个增强视频帧；
根据目标工程现场，获得预定卷积特征集合；
基于所述预定卷积特征集合对所述N个增强视频帧进行遍历卷积计算，获得所述实时工程现场特征信息。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述实时工程节点信息，获得多级工程BIM比对特征维度，所述方法还包括：
基于所述实时工程节点信息，获得节点工程BIM比对记录；
基于所述节点工程BIM比对记录进行比对因子提取，获得多个比对因子；
基于所述节点工程BIM比对记录对所述多个比对因子进行置信度分析，获得多个因子置信度参数；
对所述多个比对因子进行工程影响性分析，获得多个因子影响性参数；
获得预设因子分析权重条件，基于所述预设因子分析权重条件对所述多个因子置信度参数和所述多个因子影响性参数进行加权计算，获得多个因子特征评估系数；
获得预设因子特征评估系数，基于所述预设因子特征评估系数和所述多个因子特征评估系数对所述多个比对因子进行筛选，获得所述多级工程BIM比对特征维度。
8.一种基于BIM技术的数字化工程管理系统，其特征在于，所述系统与数字化工程管理平台通信连接，所述系统包括：
基础信息采集模块，所述基础信息采集模块用于基于目标工程进行基础信息采集，获得所述目标工程的目标施工方案；
构建模块，所述构建模块用于基于BIM技术，根据所述目标施工方案，构建基础BIM模型；
冲突特征识别模块，所述冲突特征识别模块用于基于工程冲突分析拓扑层，对所述基础BIM模型进行冲突特征识别，获得目标冲突特征识别结果；
优化分析模块，所述优化分析模块用于构建工程冲突管理图谱，基于所述工程冲突管理图谱和所述目标冲突特征识别结果对所述目标施工方案进行优化分析，获得优化目标施工方案；
管理监测模块，所述管理监测模块用于将所述优化目标施工方案上传至所述数字化工程管理平台，基于所述优化目标施工方案和所述数字化工程管理平台进行所述目标工程的管理及实时监测，获得工程作业信息和实时工程现场视频；
异常分析模块，所述异常分析模块用于所述数字化工程管理平台包括工程管理模型，基于工程管理模型对所述工程作业信息和所述实时工程现场视频进行异常分析，获得工程异常分析结果；
异常预警模块，所述异常预警模块用于基于所述工程异常分析结果，获得工程异常预警信号，并通过所述数字化工程管理平台将所述工程异常预警信号发送至所述目标工程的管理人员。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现权利要求1至7任一项所述的一种基于BIM技术的数字化工程管理方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一所述的一种基于BIM技术的数字化工程管理方法。
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