CN117094606B - 基于bim的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统 - Google Patents

基于bim的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN117094606B
CN117094606B CN202311344763.3A CN202311344763A CN117094606B CN 117094606 B CN117094606 B CN 117094606B CN 202311344763 A CN202311344763 A CN 202311344763A CN 117094606 B CN117094606 B CN 117094606B
Authority
CN
China
Prior art keywords
building
bim
information
tracking
building element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311344763.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117094606A (zh
Inventor
扶强
邹胜
汪丛军
谢可荔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongyifeng Digital Technology Group Co ltd
Original Assignee
Zhongyifeng Digital Technology Group Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongyifeng Digital Technology Group Co ltd filed Critical Zhongyifeng Digital Technology Group Co ltd
Priority to CN202311344763.3A priority Critical patent/CN117094606B/zh
Publication of CN117094606A publication Critical patent/CN117094606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117094606B publication Critical patent/CN117094606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06395—Quality analysis or management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/21—Design, administration or maintenance of databases
    • G06F16/211—Schema design and management
    • G06F16/212—Schema design and management with details for data modelling support
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
    • G06K17/0022—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device
    • G06K17/0029—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device the arrangement being specially adapted for wireless interrogation of grouped or bundled articles tagged with wireless record carriers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00—Commerce
    • G06Q30/018—Certifying business or products
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

本发明涉及BIM技术领域，公开了基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统，包括：采集建筑构件的信息，通过BIM技术对建筑构件进行建模；将所述建筑构件插入RFID标签，根据所述标签对建筑构件进行跟踪并与BIM数据库中的数据进行匹配；根据所述标签生成建筑构件全生命周期质量跟踪记录。把每一个建筑构件组合成数据库，数据库中的数据始终保持一致性且全局共享。另外通过考虑材料的周期性变化，能够对材料质量进行合理把控。

Description

基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统
技术领域
本发明涉及BIM技术领域，具体为基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统。
背景技术
BIM是一种数字化建模技术，可以通过三维模型描述建筑物中每一个构件的属性和位置信息。RFID是一种传感器技术，可以在不接触物体的情况下读取该物体上附着的标签内的信息。基于上述两种技术的原理，可以为每一个建筑构件添加一个RFID标签，最早使用的方法是粘贴二维码，并将其与BIM模型关联。建筑施工期间，使用读卡器在BIM模型中定位相应构件，读取其相关信息并记录到数据库中。当构件被安装到建筑中，通过二维码仍然可以对它进行持续监测和记录，确保其在整个使用周期中始终具有较高的质量。
发明内容
鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明解决的技术问题是：现有的全生命周期质量跟踪方法存在跟踪质量较低，效率低，以及解决因材料周期性变化对质量评估的优化问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法，包括：
采集建筑构件的信息，通过BIM技术对建筑构件进行建模。
将所述建筑构件插入RFID标签，根据所述标签对建筑构件进行跟踪并与BIM数据库中的数据进行匹配。
根据所述标签生成建筑构件全生命周期质量跟踪记录。
作为本发明所述的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的一种优选方案，其中：所述建筑构件的信息包括物理信息、质检过程信息以及出厂信息。
使用BIM技术对建筑构件进行建模，并将这些信息存储在BIM数据库中；通过BIM建模技术，记录建筑构件的信息，同时通过No-SQL技术，记录建筑构件的生产和安装的工艺流程，作为生产和安装的作业指导书存储在构件数据库。
作为本发明所述的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的一种优选方案，其中：所述标签包括，建筑构件在工厂生产时，按照BIM数据库中的要求生产建筑构件，每一件建筑构件在生产结束时埋入超高频RFID标签，超高频RFID标签设置唯一标签值，并和BIM数据库、构件数据库中的建筑构件绑定。
作为本发明所述的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的一种优选方案，其中：所述BIM数据库记录构件生产过程中的项目名称、生产厂家、生产时间、批次和质检信息，并对生产过程的录像流程进行存储和标记。
在埋入超高频RFID标签时，将录像流程的标记与所述标签匹配绑定。
建筑构件在工厂制造完成后，按照BIM数据库中的施工顺序，来规划建筑构件的运输顺序、运输的车次、路线。
建筑构件进入施工场地后，根据RFID标签识别建筑构件，并向数据中心发送该建筑构件信息请求，数据中心返回建筑构件的信息；将安装需求与所述建筑构件的信息相匹配，若匹配结果为符合要求，则控制中心下发调度任务从仓储中运输到安装，并准备安装；若匹配结果为不符合要求，则在BIM数据库中标记并生成报告共享给设计人员和工厂。
吊装中心根据接收到的建筑构件的安装流程，对建筑构件进行安装，全程录像留存实时上报进度，并存储到分布式存储上。
作为本发明所述的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的一种优选方案，其中：所述跟踪还包括，对工厂生产阶段、运输阶段、现场施工阶段以及运营运维阶段的跟踪。
根据历史问题数据对质量进行评估，并根据评估结果调整跟踪信息的刷新频率；设历史问题数据为一个多维时间序列，
P=[p1j,p2j,...,ptj]；
其中，pij表示第i 个时间点的第j 类构建问题的发生频率。
定义问题权重函数 W(pij)：
；
其中，βj和 γj是第 j 类问题的权重调节参数。
作为本发明所述的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的一种优选方案，其中：捕捉问题数据中的周期性变化，对每类问题的时间序列进行傅里叶变换，得到其频谱表示；质量评估函数：
；
其中，α表示时间衰减因子，δj表示振幅调节参数，ω表示频率参数，φj表示相位参数，F(pij) 表示第 j 类问题的时间序列的傅里叶变换结果，λj表示调节参数，t表示质量评估的区间长度。
作为本发明所述的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的一种优选方案，其中：所述更质量评估还包括，根据需求设置阈值Q；若Q（P）大于等于Q则判定此类问题需要高度关注，对需要高度关注的问题进行溯源，锁定问题发生的构件种类和问题发生的环节；将与发生问题构件具有相同种类信息的构件的RFID标签增加跟踪信息全过程的刷新频率，并对权重函数中的γ参数进行一个单位的调增；当大于等于25%的问题发生在相同的环节，则对构件在此流程环节的跟踪信息进行刷新频率的增加，并对权重函数中的β参数进行一个单位的调增。
若Q（P）小于Q则判定此类问题不需要高度关注；当连续两个评估周期都判定为不需要高度关注，则对跟踪信息的刷新频率以及权重调节参数β和 γ进行复位。
一种采用本发明所述方法的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的系统，其特征在于：BIM建模模块，采集建筑构件的信息，通过BIM技术对建筑构件进行建模；标签模块，将所述建筑构件插入RFID标签，根据所述标签对建筑构件进行跟踪并与BIM数据库中的数据进行匹配；跟踪模块，根据所述标签生成建筑构件全生命周期质量跟踪记录。
一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明中任一项所述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现本发明中任一项所述的方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明提供的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法，从建筑构件埋入RFID标签开始，通过超高频RFID技术，对建筑构件从生产、存储、运输、吊装和组装完成，全生命周期进度闭环管理、生产施工环节一物一码智能追溯、智能化预警管理、项目资料协同管理、精益化生产管理、项目资料无纸化管理。通过BIM技术，把每一个建筑构件组合成数据库，数据库中的数据始终保持一致性且全局共享。另外通过考虑材料的周期性变化，能够对材料质量进行合理把控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。其中：
图1为本发明第一个实施例提供的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的整体流程图；
图2为本发明第二个实施例提供的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的跟踪环节交互图；
图3为本发明第二个实施例提供的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的BIM数据设计图；
图4为本发明第二个实施例提供的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法在工厂生产的记录数据图；
图5为本发明第二个实施例提供的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法的运输管理图；
图6为本发明第二个实施例提供的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法在现场施工管理图；
图7为本发明第二个实施例提供的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法在不同任务下的执行效率对比。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1，为本发明的一个实施例，提供了基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法，包括：
S1：采集建筑构件的信息，通过BIM技术对建筑构件进行建模。
进一步的，建筑构件的信息包括物理信息、质检过程信息以及出厂信息；使用BIM技术对建筑构件进行建模，并将建模信息存储在BIM数据库中；同时通过No-SQL技术，记录建筑构件的生产和安装的工艺流程，作为生产和安装的作业指导书存储在构件数据库。
应该知道的是，物理信息包括物理结构、尺寸、材料等信息；质检过程信息包括在生产工厂或运输过程中对构件质量、缺陷率、维修记录等信息；出厂信息指的是产品在生产完毕并准备离开制造商工厂时的相关信息，出厂日期、序列号或批次号、规格和型号、质检报告、生产员工、原材料来源、安全和操作指南、保修信息、运输和存储指南、RFID或条形码。
利用BIM技术，为每个建筑构件创建一个三维模型。这不仅可以为工程师和施工团队提供直观的视图，还可以为后续的维护和管理提供方便。
利用No-SQL技术，为每个建筑构件创建一个动态的工艺流程数据库。这个数据库可以实时更新，记录每个构件从生产到安装的每一个步骤。将No-SQL数据库与BIM模型实时同步，确保BIM模型中的构件信息与实际生产和安装的工艺流程保持一致。
S2：将所述建筑构件插入RFID标签，根据所述标签对建筑构件进行跟踪并与BIM数据库中的数据进行匹配。
进一步的，建筑构件在工厂生产时，按照BIM数据库中的要求生产建筑构件，每一件建筑构件在生产结束时埋入超高频RFID标签，超高频RFID标签设置唯一标签值，并和BIM数据库、构件数据库中的建筑构件绑定。BIM数据库记录构件生产过程中的项目名称、生产厂家、生产时间、批次和质检信息，并对生产过程的录像流程进行存储和标记；在埋入超高频RFID标签时，将录像流程的标记与标签匹配绑定。
要知道的是，通过标记与标签匹配绑定，能够保证在发生质量问题或其他错误问题时，进行追溯，找到问题发生的录像记录，从而改进生产管理。通过标记能够避免存储空间的浪费，仅使用一个存储机制就能够完成生产管理和构件生命周期的质量管理。
S3：根据所述标签生成建筑构件全生命周期质量跟踪记录。
进一步的，建筑构件在生产完成后，存储到仓储的期间，需要将仓库在该期间的信息保存，比如温湿度等信息，并和该建筑构件超高频RFID标签值绑定。
这些数据可以给工厂提供报表统计，比如产品、销量、发货进度等实时统计数据。
建筑构件在工厂制造完成后，可以按照BIM数据库中的施工顺序，来规划建筑构件的运输顺序、运输的车次、路线等。每次运输的建筑构件采用封包技术，即一车一码一包，一辆车一次运输发放一次RFID标签，该标签也是唯一值，通过系统将该运输标签和该车本次要运输的所有建筑构件绑定，即称为封包工作。车辆运输到现场，现场工作人员用RFID手持机接收运输标签，核对该运输标签所绑定的所有建筑构件，验收无误后，称为拆包，全程同样录像上传到分布式存储服务器，和每个建筑构件RFID标签绑定。我们通过系统可以得知运输是否正常、是否配套发货、是否按计划时间发货、时间是否能够按期安装。
建筑构件进入施工场地后，使用具有RFID读卡功能的PDA能迅速识别建筑构件，并向数据中心发送该建筑构件信息请求，数据中心返回建筑构件的信息。控制中心确认建筑构件在BIM数据库中的正确性，是否符合要求，发现问题，直接在BIM数据库中标记并报告相应的处理人员，有问题可通过系统直接共享给设计人员和工厂。控制中心从仓储中搬到安装现场，并准备安装。
吊装中心根据接收到的关于建筑构件的安装流程，对建筑构件进行安装，全程录像留存，并存储到分布式存储上。
吊装完毕，实时上报进度，可以达到实时监测施工进度、构件数量和质量等信息。
要说的是，首先，在建筑设计阶段，使用BIM技术对建筑构件进行建模，包括构件的材质、规格、制造商等信息，并将这些信息存储在BIM数据库中。其次，在建造过程中，使用RFID技术标记每个构件，并将其与BIM数据库中的信息进行匹配。这样一来，就能够通过RFID标签读取构件的信息，包括构件的生产日期、生产厂家等信息，并将这些信息与BIM数据库中的信息进行比对，以确保构件的质量符合设计要求。这项技术能够对建筑构件从采购、运输、储存、加工、安装、维护以及拆除等各个环节的跟踪和管理，有效提高了施工质量和工程管理水平。
在建筑使用阶段，RFID标签也能够用于跟踪构件的维护情况，包括维修时间、维修人员等信息。这些信息也可以与BIM数据库中的数据进行匹配，以便更好地管理建筑的维护情况。其中，BIM技术可以通过数字化建模，实现对建筑构件的信息化管理，包括构件的材料、尺寸、位置、数量、质量等信息。而RFID技术则能够实现对构件的自动识别和跟踪，精准记录构件的使用情况和状态，从而实现全生命周期的质量跟踪。
总之，最终通过本发明可以实现对建筑构件从设计、建造到使用全过程的质量跟踪和管理，有助于提高建筑质量和降低维护成本。
除此之外，基于BIM与RFID的技术也有助于提升建筑企业的服务质量。通过RFID标签跟踪建筑构件的使用情况，企业可以及时发现并解决问题，提高客户满意度。同时，这项技术还能够帮助企业进行数据分析，以便更好地把握市场需求和发展趋势。
还要说的是，根据历史问题数据对质量进行评估，并根据评估结果调整跟踪信息的刷新频率；设历史问题数据为一个多维时间序列，
P=[p1j,p2j,...,ptj]；
其中，pij表示第i 个时间点的第j 类构建问题的发生频率。
定义问题权重函数 W(pij)：
；
其中，βj和 γj是第 j 类问题的权重调节参数。
进一步的，捕捉问题数据中的周期性变化，对每类问题的时间序列进行傅里叶变换，得到其频谱表示；质量评估函数：
；
其中，α表示时间衰减因子，δj表示振幅调节参数，ω表示频率参数，φj表示相位参数，F(pij) 表示第 j 类问题的时间序列的傅里叶变换结果，λj表示调节参数，t表示质量评估的区间长度。
若Q（P）大于等于Q则判定此类问题需要高度关注，对需要高度关注的问题进行溯源，锁定问题发生的构件种类和问题发生的环节；将与发生问题构件具有相同种类信息的构件的RFID标签增加跟踪信息全过程的刷新频率，并对权重函数中的γ参数进行一个单位的调增；当大于等于25%的问题发生在相同的环节，则对构件在此流程环节的跟踪信息进行刷新频率的增加，并对权重函数中的β参数进行一个单位的调增；若Q（P）小于Q则判定此类问题不需要高度关注；当连续两个评估周期都判定为不需要高度关注，则对跟踪信息的刷新频率以及权重调节参数β和 γ进行复位。
要说的是，在这里，“环节”可能指的是建筑构件从生产到安装的整个流程中的某一特定步骤或阶段。例如，生产、运输、安装、检验等都可以被视为不同的“环节”。当问题多次在同一个环节出现时，这可能意味着该环节存在某些系统性的问题，需要特别关注。刷新频率指的是RFID标签信息更新或检查的频次。如果某个构件被判定为高风险或者需要特别关注，那么它的RFID标签信息可能需要更频繁地更新或检查，以确保问题能够及时被发现和处理。在本发明中，刷新频率是根据构件种类、性质以及重要程度去人为设定的；并且如果某一种类的构件在单一环节出现较多故障，不仅会对构件在此流程环节的跟踪信息进行刷新频率的增加，同时相同种类信息的构件的RFID标签增加跟踪信息全过程的刷新频率，这样此构件就能够在故障环节进行两次的频率刷新的调整。一个单位，是一个相对的量，具体的数值可能需要根据实际情况来确定。本发明取1%，可根据需求进行调整。
再进一步的， 当发现某一类问题需要高度关注时，系统会对与该问题相关的构件进行更密集的跟踪，这是通过增加RFID标签的刷新频率来实现的。此外，权重函数中的参数也会相应地调整，以反映这种增加的关注度。
当连续两个评估周期都判定某一类问题不需要高度关注时，系统会减少对相关构件的跟踪频率，并将权重函数中的参数复位，以节省资源并减少不必要的干扰。
还要说的是，在模型中，我们使用了正弦函数 sin 和相位来捕捉问题数据中的潜在周期性变化。在许多实际应用中，数据往往会显示出某种周期性。例如，建筑材料可能会受到季节性因素的影响，导致其在某些时期的质量问题出现率较高。正弦函数是描述周期性变化的基本函数，因此我们使用它来模拟这种变化。频率决定了周期的长度，而相位决定了周期的起始点。这为模型提供了更大的灵活性，使其能够适应各种不同的周期性模式。
一种基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的系统，其特征在于：BIM建模模块，采集建筑构件的信息，通过BIM技术对建筑构件进行建模；标签模块，将所述建筑构件插入RFID标签，根据所述标签对建筑构件进行跟踪并与BIM数据库中的数据进行匹配；跟踪模块，根据所述标签生成建筑构件全生命周期质量跟踪记录。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器、磁变存储器、铁电存储器、相变存储器、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器或动态随机存取存储器等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。
本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
实施例2
参照图2-图7，为本发明的一个实施例，提供了基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法，为了验证本发明的有益效果，通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。
首先，图2为本发明的跟踪环节交互图；图3为本发明的BIM数据设计图；图4为本发明在工厂生产的记录数据图；图5为本发明的运输管理图；图6为本发明在现场施工管理图；详细描述了本发明在各个环节的记载数据内容。
通过设计四个周期的实验，验证本发明能够跟踪构件信息，并且能够根据跟踪结果，不断对跟踪环节的问题进行修正，从而使问题率逐渐减低。图7为本发明在不同任务下的执行效率对比。能够看出本发明在初始设计的错误率（纵坐标所示）较高的情况下都能在几个周期发现问题并修正后，实现错误率的大幅度下降。
为了展示本发明的优越性，我们可以设计一个组对比量表格。以下从多个方面展示了基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪方法与传统方法的对比。
主要是针对在对构件的跟踪过程中的一些评估指标的统计，以其中一组数据对比为例：
表1本发明与传统方法的对比表
从上表可以看出，基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪方法在各个关键指标上都表现出了显著的优越性。例如，质量问题发现率和材料质量问题率都大幅下降，而客户满意度则有所提高。此外，项目的完成时间和总成本也都得到了优化。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法，其特征在于，包括：
采集建筑构件的信息，通过BIM技术对建筑构件进行建模；
将所述建筑构件插入RFID标签，根据所述标签对建筑构件进行跟踪并与BIM数据库中的数据进行匹配；
根据所述标签生成建筑构件全生命周期质量跟踪记录；
所述BIM数据库记录构件生产过程中的项目名称、生产厂家、生产时间、批次和质检信息，并对生产过程的录像流程进行存储和标记；
在埋入超高频RFID标签时，将录像流程的标记与所述标签匹配绑定；
建筑构件在工厂制造完成后，按照BIM数据库中的施工顺序，来规划建筑构件的运输顺序、运输的车次、路线；
建筑构件进入施工场地后，根据RFID标签识别建筑构件，并向数据中心发送该建筑构件信息请求，数据中心返回建筑构件的信息；将安装需求与所述建筑构件的信息相匹配，若匹配结果为符合要求，则控制中心下发调度任务从仓储中运输到安装，并准备安装；若匹配结果为不符合要求，则在BIM数据库中标记并生成报告共享给设计人员和工厂；
吊装中心根据接收到的建筑构件的安装流程，对建筑构件进行安装，全程录像留存实时上报进度，并存储到分布式存储上；
所述跟踪还包括，对工厂生产阶段、运输阶段、现场施工阶段以及运营运维阶段的跟踪；
根据历史问题数据对质量进行评估，并根据评估结果调整跟踪信息的刷新频率；
设历史问题数据为一个多维时间序列，
P＝[p1j,p2j,...,ptj]；
其中，pij表示第i个时间点的第j类构建问题的发生频率；
定义问题权重函数W(pij)：
W(pij)＝βj·exp(-γj·pij 2)
其中，βj和γj是第j类问题的权重调节参数；
捕捉问题数据中的周期性变化，对每类问题的时间序列进行傅里叶变换，得到其频谱表示；质量评估函数：
其中，α表示时间衰减因子，δj表示振幅调节参数，ω表示频率参数，表示相位参数，F(pij)表示第j类问题的时间序列的傅里叶变换结果，λj表示调节参数，t表示质量评估的区间长度；
所述质量评估还包括，根据需求设置阈值Q；
若Q(P)大于等于Q则判定此类问题需要高度关注，对需要高度关注的问题进行溯源，锁定问题发生的构件种类和问题发生的环节；将与发生问题构件具有相同种类信息的构件的RFID标签增加跟踪信息全过程的刷新频率，并对权重函数中的γ参数进行一个单位的调增；当大于等于25％的问题发生在相同的环节，则对构件在此流程环节的跟踪信息进行刷新频率的增加，并对权重函数中的β参数进行一个单位的调增；
若Q(P)小于Q则判定此类问题不需要高度关注；当连续两个评估周期都判定为不需要高度关注，则对跟踪信息的刷新频率以及权重调节参数β和γ进行复位。
2.如权利要求1所述的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法，其特征在于：所述建筑构件的信息包括物理信息、质检过程信息以及出厂信息；
使用BIM技术对建筑构件进行建模，并将建模信息存储在BIM数据库中；同时通过No-SQL技术，记录建筑构件的生产和安装的工艺流程，作为生产和安装的作业指导书存储在构件数据库。
3.如权利要求2所述的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法，其特征在于：所述标签包括，建筑构件在工厂生产时，按照BIM数据库中的要求生产建筑构件，每一件建筑构件在生产结束时埋入超高频RFID标签，超高频RFID标签设置唯一标签值，并和BIM数据库、构件数据库中的建筑构件绑定。
4.一种采用如权利要求1-3任一所述方法的基于BIM的建筑构件全生命周期质量跟踪的系统，其特征在于：
BIM建模模块，采集建筑构件的信息，通过BIM技术对建筑构件进行建模；
标签模块，将所述建筑构件插入RFID标签，根据所述标签对建筑构件进行跟踪并与BIM数据库中的数据进行匹配；
跟踪模块，根据所述标签生成建筑构件全生命周期质量跟踪记录。
5.一种计算机设备，包括：存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
CN202311344763.3A 2023-10-18 2023-10-18 基于bim的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统 Active CN117094606B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311344763.3A CN117094606B (zh) 2023-10-18 2023-10-18 基于bim的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311344763.3A CN117094606B (zh) 2023-10-18 2023-10-18 基于bim的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117094606A CN117094606A (zh) 2023-11-21
CN117094606B true CN117094606B (zh) 2024-04-05

Family

ID=88775362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311344763.3A Active CN117094606B (zh) 2023-10-18 2023-10-18 基于bim的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117094606B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106600239A (zh) * 2016-12-28 2017-04-26 中建科技有限公司 基于bim的装配式建筑建造全过程数据协同管理系统
CN108427789A (zh) * 2017-08-12 2018-08-21 中民筑友科技投资有限公司 一种基于bim的构件质量异常检测方法及装置
CN109087048A (zh) * 2018-08-17 2018-12-25 青岛理工大学 基于二维码的装配式建筑构件追踪方法
CN111027826A (zh) * 2019-11-27 2020-04-17 广州大学 基于区块链的装配式建筑施工质量追溯方法、系统及装置
CN114036622A (zh) * 2021-11-23 2022-02-11 中建八局第二建设有限公司 一种基于bim的装配式混凝土建筑设计及施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106600239A (zh) * 2016-12-28 2017-04-26 中建科技有限公司 基于bim的装配式建筑建造全过程数据协同管理系统
CN108427789A (zh) * 2017-08-12 2018-08-21 中民筑友科技投资有限公司 一种基于bim的构件质量异常检测方法及装置
CN109087048A (zh) * 2018-08-17 2018-12-25 青岛理工大学 基于二维码的装配式建筑构件追踪方法
CN111027826A (zh) * 2019-11-27 2020-04-17 广州大学 基于区块链的装配式建筑施工质量追溯方法、系统及装置
CN114036622A (zh) * 2021-11-23 2022-02-11 中建八局第二建设有限公司 一种基于bim的装配式混凝土建筑设计及施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117094606A (zh) 2023-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11126635B2 (en) Systems and methods for data processing and enterprise AI applications
WO2021135177A1 (zh) 一种能源数据仓库系统构建方法及装置
Wang et al. RFID enabled knowledge‐based precast construction supply chain
AU2010327985B2 (en) Energy facility control system
CN101770612A (zh) 发电厂eam系统的设备缺陷管理模块
CN101763582A (zh) 发电厂eam系统的计划检修管理模块
CN102024188A (zh) 发电厂eam系统的设备台帐管理模块
CN101763581A (zh) 发电厂eam系统和该系统的报表管理模块
CN102004954A (zh) 一种产品信息系统和产品设计系统的信息集成方法
WO2021135727A1 (zh) 一种能源数据仓库系统
CN101763580A (zh) 发电厂eam系统的设备状态检修管理模块
CN101763583A (zh) 发电厂eam系统的工作票管理模块
Cupek et al. “Digital Twins” for highly customized electronic devices–Case study on a rework operation
Sommer et al. Automated generation of digital twin for a built environment using scan and object detection as input for production planning
CN117094606B (zh) 基于bim的建筑构件全生命周期质量跟踪的方法及系统
CN101763579A (zh) 发电厂的设备管理系统
Singh et al. Blockchain for economy of scale in wind industry: A demo case
CN101763577B (zh) 一种发电厂eam系统
Raj et al. On the Impact of ML use cases on Industrial Data Pipelines
CN101763576A (zh) 带有QCode模块的发电厂EAM系统和该系统的Qcode访问方法
Tam et al. Data quality in asset management—creating and maintaining a foundation for data analytics
Hackenbroich et al. Optimizing business processes by automatic data acquisition: RFID technology and beyond
Krishna Mohan et al. Quality framework for reliability improvement in SAP netweaver business intelligence environment through lean software development––a practical perspective
Morris " If Tesco can do it why can't we?": The Challenges and Benefits of Implementing RFID and Mobile Computing in Upstream Environments
CN113129027B (zh) 基于区块链的对象管理方法、装置、计算设备和存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant