CN117236525B - 一种基于bim的工程建设安全管理检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统及方法，属于工程建设安全管理技术领域。本发明包括：步骤一：基于目标工程的目标施工方案，利用BIM技术构建基础BIM模型，根据目标工程的标准施工顺序对BIM模型进行分区处理；步骤二：在对各分区进行施工前，对各分区的施工材料信息和各分区之间的关联信息进行获取，结合各分区对应的施工环境，对各分区的施工可行性进行预测；步骤三：对各分区在施工时的实时安全系数进行预测；步骤四：对各分区的施工进度进行调整。本发明能够避免对应分区因缺少相关施工材料或施工时间过长，导致施工质量低下，以及保证对应分区在施工时能够顺利进行，进而加快了工程的施工速率。

Description

一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统及方法

技术领域

本发明涉及工程建设安全管理技术领域，具体为一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统及方法。

背景技术

BIM是指建筑信息模型(Building Information Mdeling)，是一种在计算机辅助设计（CAD）等技术基础上发展起来的多维建筑模型信息集成管理技术。

目前，在利用BIM技术对建设工程的安全进行管理时，通过将施工数据与BIM模型数据进行比较，根据比较结果对工程建设的安全情况进行分析，未考虑到各分区的施工误差对相邻分区产生的影响，从而导致分析出的安全情况脱离实际，以及现有系统在考虑到施工安全时，仅考虑到施工精度对施工安全产生的影响，未考虑到施工速率、施工材料等对施工安全产生的影响，降低了系统的使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于BIM的工程建设安全管理检测方法，所述方法包括：

步骤一：基于目标工程的目标施工方案，利用BIM技术构建基础BIM模型，根据目标工程的标准施工顺序对BIM模型进行分区处理；

步骤二：在对各分区进行施工前，对各分区的施工材料信息和各分区之间的关联信息进行获取，结合各分区对应的施工环境，对各分区的施工可行性进行预测；

步骤三：在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，结合各分区之间的位置信息，对各分区在施工时的实时安全系数进行预测；

步骤四：对各分区的施工进度进行调整。

进一步的，所述步骤二包括：

S201：对各分区的施工材料信息、各分区之间的关联信息和各分区的施工环境信息进行获取，基于各分区对应的施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息，对施工人员在各分区的平均施工速率进行确定，平均施工速率的确定方法为：基于互联网对当前施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息下，对施工人员的施工速率值进行获取，对获取的施工速率值的均值进行求取得到施工人员的平均施工速率；

S202：基于各分区对应的施工环境信息，对各分区在当前施工环境下需要的施工材料信息进行确定，将确定的施工材料信息与获取的施工材料信息进行对比，根据对比结果，对获取的施工材料中缺少的施工材料进行确定，例如，对混凝土进行浇筑时，在施工环境温度低于0°时需要在混凝土中添加防冻剂，在施工环境温度高于0°时无需在混凝土中添加防冻剂，若对应分区在施工环境温度为-4°时施工材料仅为混凝土，则施工材料中缺少防冻剂；

S203：根据缺少的施工材料和施工人员在各分区的平均施工速率，对各分区的施工可行系数进行预测，具体的预测公式为：

γ_j=α*[1-Σ(w_ij*K_ij)]+β*[(v_j/V_j)-1]；

其中，i=1,2,…,m，表示各分区中缺少的施工材料对应的编号，m表示各分区中缺少的施工材料总数，j=1,2,…,n，表示各分区对应的编号，n表示分区总数，ΣK_ij=K_1j+K_2j+…+K_mj，K_ij表示编号为j的分区中缺少的编号为i的施工材料对应的重要系数，w_ij表示编号为j的分区中缺少的编号为i的施工材料对应的比重系数，α、β均为比例系数，且α+β=1，v_j表示施工人员在编号为j的分区的平均施工速率，V_j表示施工人员在编号为j的分区的标准施工速率，γ_j表示编号为j的分区对应的施工可行系数；

S204：基于各分区之间的关联信息，对各分区对应的关联分区编号进行确定，结合各分区的施工可行系数，对各分区的施工可行性进行预测，具体的预测方法为：

按照编号顺序从小到大的顺序对各分区对应的关联分区进行重编号处理，基于S203对重编号处理的关联分区对应的施工可行系数进行预测；

利用Q_j=(1/t)*Σ(γ_j*U_jp*γ´_p)对各分区的施工可行性进行预测，其中，p=1,2,…,t，表示各分区对应的关联分区对应的编号，t表示关联分区总数，U_jp表示编号为j的分区与编号为p的关联分区之间的关联系数，γ´_p表示编号为p的关联分区对应的施工可行系数，Σ(γ_j*U_jp*γ_p)=(γ_j*U_j1*γ₁)+(γ_j*U_j2*γ₂)+…+(γ_j*U_jt*γ_t)，Q_j表示编号为j的分区对应的施工可行性。

进一步的，所述步骤三包括：

S301：根据预测的Q_j值选择是否对对应分区进行施工，当Q_j＞g时，对对应分区进行施工处理，当0≤Q_j≤g时，则不对对应分区进行施工处理，其中，g为设定值；

在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，根据获取信息，对各分区在各施工位置的实时施工误差值进行确定；

根据各分区之间的位置关系，对对应分区的相邻分区进行确定，相邻分区指与对应分区相接触的分区；

S302：根据确定的实时施工误差值，对对应分区的施工误差位置进行确定，判断对应分区的相邻分区中是否存在，与对应分区的施工误差位置相匹配的施工误差位置(判断施工误差位置是否相匹配的具体方法为：对应分区的施工误差位置与相邻分区中存在的施工误差位置是否相接触，若相接触，则两施工误差位置相匹配，若不接触，则两施工误差位置不匹配)，若存在，则执行S303的操作，若不存在，则执行S304的操作；

S303：对匹配施工误差位置对应的实时施工误差值之间的差值c进行计算，结合匹配施工误差位置对应的允许施工误差值z，对施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数进行预测，具体的预测公式为：

当c＞z且z≠0时：

f₁=(c-z)/z；

当c≤z且z≠0时：

f₁=0；

当z=0时；

f₁=1；

其中，f₁表示施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数；

S304：将对应分区的实时施工误差值，与对应分区的施工误差位置允许的施工误差值之间的比值f₂进行计算，计算的比值f₂为施工人员在对应分区的施工误差位置施工时的危险系数；

S305：对各分区在施工时的实时安全系数进行预测。

进一步的，所述S305对各分区在施工时的实时安全系数进行预测的具体公式为：

；

其中，x=1,2,…,X，表示对应分区中匹配施工误差位置对应的编号，X表示匹配误差位置总数，y=1,2,…,Y，表示对应分区中非匹配误差施工位置对应的编号，Y表示非匹配误差位置总数，表示施工人员在对应分区中编号为x的匹配施工误差位置施工时的危险系数，/>表示施工人员在对应分区中编号为y的非匹配施工误差位置施工时的危险系数，当/>时，/>，当/>时，/>，当/>时，，当/>时，/>，/>，。

进一步的，所述步骤四根据S305中预测的各分区在施工时的实时安全系数，对各分区的施工进度进行调整，当S＞G时，施工人员继续对对应分区进行作业，当0≤S≤G时，通知施工人员对对应分区进行整改，其中，G为设定阈值。

一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统，所述系统包括：分区处理模块、施工可行性预测模块、实时安全系数预测模块和施工进度调整模块；

所述分区处理模块用于对构建的BIM模型进行分区处理；

所述施工可行性预测模块用于对各分区的施工可行性进行预测；

所述实时安全系数预测模块用于对各分区在施工时的实时安全系数进行预测；

所述施工进度调整模块用于对各分区的施工进度进行调整。

进一步的，所述分区处理模块基于目标工程的目标施工方案，利用BIM技术构建基础BIM模型，根据目标工程的标准施工顺序对BIM模型进行分区处理，并将分区处理结果传输至施工可行性预测模块。

进一步的，所述施工可行性预测模块包括施工速率确定单元、施工材料确定单元、施工可行系数预测单元和施工可行性预测单元；

所述施工速率确定单元对分区处理模块传输的分区处理结果进行接收，对各分区的施工材料信息、各分区之间的关联信息和各分区的施工环境信息进行获取，基于各分区对应的施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息，对施工人员在各分区的平均施工速率进行确定，并将获取的施工环境信息传输至施工材料确定单元，将确定的平均施工速率传输至施工可行系数预测单元，将各分区之间的关联信息传输至施工可行性预测单元；

所述施工材料确定单元对施工速率确定单元传输的施工环境信息进行接收，基于接收信息，对各分区在当前施工环境下需要的施工材料信息进行确定，将确定的施工材料信息与获取的施工材料信息进行对比，根据对比结果，对获取的施工材料中缺少的施工材料进行确定，并将缺少的施工材料传输至施工可行系数预测单元；

所述施工可行系数预测单元对施工速率确定单元传输的平均工作速率，以及施工材料确定单元传输的缺少的施工材料进行接收，基于接收信息，对各分区的施工可行系数进行预测，并将预测结果传输至施工可行性预测单元；

所述施工可行性预测单元对施工可行系数预测单元传输的预测结果，以及施工速率确定单元传输的各分区之间的关联信息进行接收，基于接收信息，对各分区的施工可行性进行预测，并将预测结果传输至实时安全系数预测模块。

进一步的，所述实时安全系数预测模块包括判断单元、实时施工误差值确定单元、施工误差位置匹配单元、危险系数预测单元一、危险系数预测单元二和实时安全系数预测单元；

所述判断单元对施工可行性预测单元传输的预测结果进行接收，根据接收的预测结果，判断是否对对应分区进行施工处理，并将判断结果传输至实时施工误差值确定单元；

所述实时施工误差值确定单元对判断单元传输的判断结果进行接收，若需要对对应分区进行施工处理，则在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，根据获取信息，对各分区在各施工位置的实时施工误差值进行确定，并将确定的实时施工误差值传输至施工误差位置匹配单元；

所述施工误差位置匹配单元对实时施工误差值确定单元传输的实时施工误差值进行接收，基于接收信息，判断对应分区的相邻分区中是否存在，与对应分区的施工误差位置相匹配的施工误差位置，若存在，则将判断结果传输至危险系数预测单元一，若不存在，则将判断结果传输至危险系数预测单元二；

所述危险系数预测单元一对施工误差位置匹配单元传输的判断结果进行接收，对匹配施工误差位置对应的实时施工误差值之间的差值进行计算，结合匹配施工误差位置对应的允许施工误差值，对施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数进行预测，并将预测的危险系数传输至实时安全系数预测单元；

所述危险系数预测单元二对施工误差位置匹配单元传输的判断结果进行接收，将对应分区的实时施工误差值，与对应分区的施工误差位置允许的施工误差值之间的比值进行计算，计算的比值为施工人员在对应分区的施工误差位置施工时的危险系数，将计算的危险系数传输至实时安全系数预测单元；

所述实时安全系数预测单元对危险系数预测单元一和危险系数预测单元二传输的危险系数进行接收，基于接收信息，对各分区在施工时的实时安全系数进行预测，并将预测结果传输至施工进度调整模块。

进一步的，所述施工进度调整模块对实时安全系数预测单元传输的预测结果进行接收，基于接收信息，对各分区的施工进度进行调整。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1.本发明通过对应分区的施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息，对施工人员在对应分区的平均施工速率进行确定，结合在对对应分区进行施工时，对应分区缺少的施工材料，对对应分区的施工可行系数进行预测，避免对应分区因缺少相关施工材料或施工时间过长，导致施工质量低下，以及保证对应分区在施工时能够顺利进行，进而加快了工程的施工速率。

2.本发明在对对应分区的施工可行性进行预测时，考虑到关联分区的施工情况对施工分区产生的影响，避免施工分区的施工情况受关联分区施工情况的影响，在保证施工安全的情况下可有效减少施工整改作业的作业量，进一步提高了系统的使用效果。

3.本发明在对对应分区的施工误差位置的危险系数进行预测时，考虑到相邻分区中存在的与之相匹配的施工误差位置的误差情况，对对应分区的施工误差位置的误差情况产生的影响，进一步提高了系统的安全检测精度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统及方法的工作流程示意图；

图2是本发明一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统及方法的工作原理结构示意图。

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。

请参阅图1和图2，本发明提供技术方案：一种基于BIM的工程建设安全管理检测方法，方法包括：

步骤一：基于目标工程的目标施工方案，利用BIM技术构建基础BIM模型，根据目标工程的标准施工顺序对BIM模型进行分区处理；

步骤二：在对各分区进行施工前，对各分区的施工材料信息和各分区之间的关联信息进行获取，结合各分区对应的施工环境，对各分区的施工可行性进行预测；

步骤二包括：

S201：对各分区的施工材料信息、各分区之间的关联信息和各分区的施工环境信息进行获取，基于各分区对应的施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息，对施工人员在各分区的平均施工速率进行确定，平均施工速率的确定方法为：基于互联网对当前施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息下，对施工人员的施工速率值进行获取，对获取的施工速率值的均值进行求取得到施工人员的平均施工速率；

S202：基于各分区对应的施工环境信息，对各分区在当前施工环境下需要的施工材料信息进行确定，将确定的施工材料信息与获取的施工材料信息进行对比，根据对比结果，对获取的施工材料中缺少的施工材料进行确定，例如，对混凝土进行浇筑时，在施工环境温度低于0°时需要在混凝土中添加防冻剂，在施工环境温度高于0°时无需在混凝土中添加防冻剂，若对应分区在施工环境温度为-4°时施工材料仅为混凝土，则施工材料中缺少防冻剂；

S203：根据缺少的施工材料和施工人员在各分区的平均施工速率，对各分区的施工可行系数进行预测，具体的预测公式为：

γ_j=α*[1-Σ(w_ij*K_ij)]+β*[(v_j/V_j)-1]；

其中，i=1,2,…,m，表示各分区中缺少的施工材料对应的编号，m表示各分区中缺少的施工材料总数，j=1,2,…,n，表示各分区对应的编号，n表示分区总数，ΣK_ij=K_1j+K_2j+…+K_mj，K_ij表示编号为j的分区中缺少的编号为i的施工材料对应的重要系数，w_ij表示编号为j的分区中缺少的编号为i的施工材料对应的比重系数，α、β均为比例系数，且α+β=1，v_j表示施工人员在编号为j的分区的平均施工速率，V_j表示施工人员在编号为j的分区的标准施工速率，γ_j表示编号为j的分区对应的施工可行系数；

S204：基于各分区之间的关联信息，对各分区对应的关联分区编号进行确定，结合各分区的施工可行系数，对各分区的施工可行性进行预测，具体的预测方法为：

按照编号顺序从小到大的顺序对各分区对应的关联分区进行重编号处理，基于S203对重编号处理的关联分区对应的施工可行系数进行预测；

利用Q_j=(1/t)*Σ(γ_j*U_jp*γ´_p)对各分区的施工可行性进行预测，其中，p=1,2,…,t，表示各分区对应的关联分区对应的编号，t表示关联分区总数，U_jp表示编号为j的分区与编号为p的关联分区之间的关联系数，γ´_p表示编号为p的关联分区对应的施工可行系数，Σ(γ_j*U_jp*γ_p)=(γ_j*U_j1*γ₁)+(γ_j*U_j2*γ₂)+…+(γ_j*U_jt*γ_t)，Q_j表示编号为j的分区对应的施工可行性；

步骤三：在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，结合各分区之间的位置信息，对各分区在施工时的实时安全系数进行预测；

步骤三包括：

S301：根据预测的Q_j值选择是否对对应分区进行施工，当Q_j＞g时，对对应分区进行施工处理，当0≤Q_j≤g时，则不对对应分区进行施工处理，其中，g为设定值；

在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，根据获取信息，对各分区在各施工位置的实时施工误差值进行确定；

根据各分区之间的位置关系，对对应分区的相邻分区进行确定，相邻分区指与对应分区相接触的分区；

S302：根据确定的实时施工误差值，对对应分区的施工误差位置进行确定，判断对应分区的相邻分区中是否存在，与对应分区的施工误差位置相匹配的施工误差位置(判断施工误差位置是否相匹配的具体方法为：对应分区的施工误差位置与相邻分区中存在的施工误差位置是否相接触，若相接触，则两施工误差位置相匹配，若不接触，则两施工误差位置不匹配)，若存在，则执行S303的操作，若不存在，则执行S304的操作；

S303：对匹配施工误差位置对应的实时施工误差值之间的差值c进行计算，结合匹配施工误差位置对应的允许施工误差值z，对施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数进行预测，具体的预测公式为：

当c＞z且z≠0时：

f₁=(c-z)/z；

当c≤z且z≠0时：

f₁=0；

当z=0时；

f₁=1；

其中，f₁表示施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数；

S304：将对应分区的实时施工误差值，与对应分区的施工误差位置允许的施工误差值之间的比值f₂进行计算，计算的比值f₂为施工人员在对应分区的施工误差位置施工时的危险系数；

S305：对各分区在施工时的实时安全系数进行预测，具体公式为：

；

其中，x=1,2,…,X，表示对应分区中匹配施工误差位置对应的编号，X表示匹配误差位置总数，y=1,2,…,Y，表示对应分区中非匹配误差施工位置对应的编号，Y表示非匹配误差位置总数，表示施工人员在对应分区中编号为x的匹配施工误差位置施工时的危险系数，/>表示施工人员在对应分区中编号为y的非匹配施工误差位置施工时的危险系数，当/>时，/>，当/>时，/>，当/>时，，当/>时，/>，/>，；

步骤四：对各分区的施工进度进行调整。

步骤四根据S305中预测的各分区在施工时的实时安全系数，对各分区的施工进度进行调整，当S＞G时，施工人员继续对对应分区进行作业，当0≤S≤G时，通知施工人员对对应分区进行整改，其中，G为设定阈值。

一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统，系统包括：分区处理模块、施工可行性预测模块、实时安全系数预测模块和施工进度调整模块；

分区处理模块用于对构建的BIM模型进行分区处理；分区处理模块基于目标工程的目标施工方案，利用BIM技术构建基础BIM模型，根据目标工程的标准施工顺序对BIM模型进行分区处理，并将分区处理结果传输至施工可行性预测模块；

施工可行性预测模块用于对各分区的施工可行性进行预测；施工可行性预测模块包括施工速率确定单元、施工材料确定单元、施工可行系数预测单元和施工可行性预测单元；

施工速率确定单元对分区处理模块传输的分区处理结果进行接收，对各分区的施工材料信息、各分区之间的关联信息和各分区的施工环境信息进行获取，基于各分区对应的施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息，对施工人员在各分区的平均施工速率进行确定，并将获取的施工环境信息传输至施工材料确定单元，将确定的平均施工速率传输至施工可行系数预测单元，将各分区之间的关联信息传输至施工可行性预测单元；

施工材料确定单元对施工速率确定单元传输的施工环境信息进行接收，基于接收信息，对各分区在当前施工环境下需要的施工材料信息进行确定，将确定的施工材料信息与获取的施工材料信息进行对比，根据对比结果，对获取的施工材料中缺少的施工材料进行确定，并将缺少的施工材料传输至施工可行系数预测单元；

施工可行系数预测单元对施工速率确定单元传输的平均工作速率，以及施工材料确定单元传输的缺少的施工材料进行接收，基于接收信息，对各分区的施工可行系数进行预测，并将预测结果传输至施工可行性预测单元；

施工可行性预测单元对施工可行系数预测单元传输的预测结果，以及施工速率确定单元传输的各分区之间的关联信息进行接收，基于接收信息，对各分区的施工可行性进行预测，并将预测结果传输至实时安全系数预测模块；

实时安全系数预测模块用于对各分区在施工时的实时安全系数进行预测；实时安全系数预测模块包括判断单元、实时施工误差值确定单元、施工误差位置匹配单元、危险系数预测单元一、危险系数预测单元二和实时安全系数预测单元；

判断单元对施工可行性预测单元传输的预测结果进行接收，根据接收的预测结果，判断是否对对应分区进行施工处理，并将判断结果传输至实时施工误差值确定单元；

实时施工误差值确定单元对判断单元传输的判断结果进行接收，若需要对对应分区进行施工处理，则在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，根据获取信息，对各分区在各施工位置的实时施工误差值进行确定，并将确定的实时施工误差值传输至施工误差位置匹配单元；

施工误差位置匹配单元对实时施工误差值确定单元传输的实时施工误差值进行接收，基于接收信息，判断对应分区的相邻分区中是否存在，与对应分区的施工误差位置相匹配的施工误差位置，若存在，则将判断结果传输至危险系数预测单元一，若不存在，则将判断结果传输至危险系数预测单元二；

危险系数预测单元一对施工误差位置匹配单元传输的判断结果进行接收，对匹配施工误差位置对应的实时施工误差值之间的差值进行计算，结合匹配施工误差位置对应的允许施工误差值，对施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数进行预测，并将预测的危险系数传输至实时安全系数预测单元；

危险系数预测单元二对施工误差位置匹配单元传输的判断结果进行接收，将对应分区的实时施工误差值，与对应分区的施工误差位置允许的施工误差值之间的比值进行计算，计算的比值为施工人员在对应分区的施工误差位置施工时的危险系数，将计算的危险系数传输至实时安全系数预测单元；

实时安全系数预测单元对危险系数预测单元一和危险系数预测单元二传输的危险系数进行接收，基于接收信息，对各分区在施工时的实时安全系数进行预测，并将预测结果传输至施工进度调整模块；

施工进度调整模块对实时安全系数预测单元传输的预测结果进行接收，基于接收信息，对各分区的施工进度进行调整。

实施例1：当编号为1的分区中缺少的施工材料为防冻剂时，设施工人员在编号为1的分区的平均工作速率为20立方米/小时，施工人员在编号为1的分区的标准工作速率为22立方米/小时，编号为1的分区中缺少的防冻剂对应的重要系数和比重系数分别为1和0.6，α=0.6，β=0.4，则编号为1的分区的施工可行系数为：

γ₁=α*[1-Σ(w_ij*K_ij)]+β*[(v_j/V_j)-1]

=0.6*[1-(0.6*1)]+0.4*[(20/22)-1]

=0.276；

则编号为1的分区的施工可行系数为0.276。

实施例2：设编号为1的分区对应的关联分区编号分别为3、5、9，γ₁=0.276；

对编号为1的分区对应的关联分区进行重编号处理，重编号后的关联分区对应的编号分别为1(原编号为3的关联分区)，2(原编号为5的关联分区)，3(原编号为9的关联分区)，重编号后的关联分区对应的施工可行系数分别为γ´₁=0.4，γ´₂=0.5，γ´₃=0.4，U₁₁=0.6，U₁₂=0.4，U₁₃=0.8；

则编号为1的分区对应的施工可行性为：

Q₁=(1/t)*Σ(γ_j*U_jp*γ_p)

=(1/3)*(0.276*0.6*0.4+0.276*0.4*0.5+0.276*0.8*0.4)

=0.07；

即编号为1的施工可行性为0.07。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于BIM的工程建设安全管理检测方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤一：基于目标工程的目标施工方案，利用BIM技术构建基础BIM模型，根据目标工程的标准施工顺序对BIM模型进行分区处理；

步骤二：在对各分区进行施工前，对各分区的施工材料信息和各分区之间的关联信息进行获取，结合各分区对应的施工环境，对各分区的施工可行性进行预测；

所述步骤二包括：

S201：对各分区的施工材料信息、各分区之间的关联信息和各分区的施工环境信息进行获取，基于各分区对应的施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息，对施工人员在各分区的平均施工速率进行确定；

S202：基于各分区对应的施工环境信息，对各分区在当前施工环境下需要的施工材料信息进行确定，将确定的施工材料信息与获取的施工材料信息进行对比，根据对比结果，对获取的施工材料中缺少的施工材料进行确定；

S203：根据缺少的施工材料和施工人员在各分区的平均施工速率，对各分区的施工可行系数进行预测，具体的预测公式为：

γ_j=α*[1-Σ(w_ij*K_ij)]+β*[(v_j/V_j)-1]；

其中，i=1,2,…,m，表示各分区中缺少的施工材料对应的编号，m表示各分区中缺少的施工材料总数，j=1,2,…,n，表示各分区对应的编号，n表示分区总数，ΣK_ij=K_1j+K_2j+…+K_mj，K_ij表示编号为j的分区中缺少的编号为i的施工材料对应的重要系数，w_ij表示编号为j的分区中缺少的编号为i的施工材料对应的比重系数，α、β均为比例系数，且α+β=1，v_j表示施工人员在编号为j的分区的平均施工速率，V_j表示施工人员在编号为j的分区的标准施工速率，γ_j表示编号为j的分区对应的施工可行系数；

S204：基于各分区之间的关联信息，对各分区对应的关联分区编号进行确定，结合各分区的施工可行系数，对各分区的施工可行性进行预测，具体的预测方法为：

按照编号顺序从小到大的顺序对各分区对应的关联分区进行重编号处理，基于S203对重编号处理的关联分区对应的施工可行系数进行预测；

利用Q_j=(1/t)*Σ(γ_j*U_jp*γ´_p)对各分区的施工可行性进行预测，其中，p=1,2,…,t，表示各分区对应的关联分区对应的编号，t表示关联分区总数，U_jp表示编号为j的分区与编号为p的关联分区之间的关联系数，γ´_p表示编号为p的关联分区对应的施工可行系数，Σ(γ_j*U_jp*γ_p)=(γ_j*U_j1*γ₁)+(γ_j*U_j2*γ₂)+…+(γ_j*U_jt*γ_t)，Q_j表示编号为j的分区对应的施工可行性；

步骤三：在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，结合各分区之间的位置信息，对各分区在施工时的实时安全系数进行预测；

所述步骤三包括：

S301：根据预测的Q_j值选择是否对对应分区进行施工，当Q_j＞g时，对对应分区进行施工处理，当0≤Q_j≤g时，则不对对应分区进行施工处理，其中，g为设定值；

在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，根据获取信息，对各分区在各施工位置的实时施工误差值进行确定；

根据各分区之间的位置关系，对对应分区的相邻分区进行确定，相邻分区指与对应分区相接触的分区；

S302：根据确定的实时施工误差值，对对应分区的施工误差位置进行确定，判断对应分区的相邻分区中是否存在，与对应分区的施工误差位置相匹配的施工误差位置，若存在，则执行S303的操作，若不存在，则执行S304的操作；

S303：对匹配施工误差位置对应的实时施工误差值之间的差值c进行计算，结合匹配施工误差位置对应的允许施工误差值z，对施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数进行预测，具体的预测公式为：

当c＞z且z≠0时：

f₁=(c-z)/z；

当c≤z且z≠0时：

f₁=0；

当z=0时；

f₁=1；

其中，f₁表示施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数；

S304：将对应分区的实时施工误差值，与对应分区的施工误差位置允许的施工误差值之间的比值f₂进行计算，计算的比值f₂为施工人员在对应分区的施工误差位置施工时的危险系数；

S305：对各分区在施工时的实时安全系数进行预测，具体公式为：

；

其中，x=1,2,…,X，表示对应分区中匹配施工误差位置对应的编号，X表示匹配误差位置总数，y=1,2,…,Y，表示对应分区中非匹配误差施工位置对应的编号，Y表示非匹配误差位置总数，表示施工人员在对应分区中编号为x的匹配施工误差位置施工时的危险系数，/>表示施工人员在对应分区中编号为y的非匹配施工误差位置施工时的危险系数，当时，/>，当/>时，/>，当/>时，，当/>时，/>，/>，；

步骤四：对各分区的施工进度进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的工程建设安全管理检测方法，其特征在于：所述步骤四根据S305中预测的各分区在施工时的实时安全系数，对各分区的施工进度进行调整，当S＞G时，施工人员继续对对应分区进行作业，当0≤S≤G时，通知施工人员对对应分区进行整改，其中，G为设定阈值。

3.一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统，采用了权利要求1-2任一项所述的基于BIM的工程建设安全管理检测方法，其特征在于：所述系统包括：分区处理模块、施工可行性预测模块、实时安全系数预测模块和施工进度调整模块；

所述分区处理模块用于对构建的BIM模型进行分区处理；

所述施工可行性预测模块用于对各分区的施工可行性进行预测；

所述实时安全系数预测模块用于对各分区在施工时的实时安全系数进行预测；

所述施工进度调整模块用于对各分区的施工进度进行调整。

4.根据权利要求3所述的一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统，其特征在于：所述分区处理模块基于目标工程的目标施工方案，利用BIM技术构建基础BIM模型，根据目标工程的标准施工顺序对BIM模型进行分区处理，并将分区处理结果传输至施工可行性预测模块。

5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统，其特征在于：所述施工可行性预测模块包括施工速率确定单元、施工材料确定单元、施工可行系数预测单元和施工可行性预测单元；

所述施工速率确定单元对分区处理模块传输的分区处理结果进行接收，对各分区的施工材料信息、各分区之间的关联信息和各分区的施工环境信息进行获取，基于各分区对应的施工内容、施工要求、施工时间和施工环境信息，对施工人员在各分区的平均施工速率进行确定，并将获取的施工环境信息传输至施工材料确定单元，将确定的平均施工速率传输至施工可行系数预测单元，将各分区之间的关联信息传输至施工可行性预测单元；

所述施工材料确定单元对施工速率确定单元传输的施工环境信息进行接收，基于接收信息，对各分区在当前施工环境下需要的施工材料信息进行确定，将确定的施工材料信息与获取的施工材料信息进行对比，根据对比结果，对获取的施工材料中缺少的施工材料进行确定，并将缺少的施工材料传输至施工可行系数预测单元；

所述施工可行系数预测单元对施工速率确定单元传输的平均工作速率，以及施工材料确定单元传输的缺少的施工材料进行接收，基于接收信息，对各分区的施工可行系数进行预测，并将预测结果传输至施工可行性预测单元；

所述施工可行性预测单元对施工可行系数预测单元传输的预测结果，以及施工速率确定单元传输的各分区之间的关联信息进行接收，基于接收信息，对各分区的施工可行性进行预测，并将预测结果传输至实时安全系数预测模块。

6.根据权利要求5所述的一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统，其特征在于：所述实时安全系数预测模块包括判断单元、实时施工误差值确定单元、施工误差位置匹配单元、危险系数预测单元一、危险系数预测单元二和实时安全系数预测单元；

所述判断单元对施工可行性预测单元传输的预测结果进行接收，根据接收的预测结果，判断是否对对应分区进行施工处理，并将判断结果传输至实时施工误差值确定单元；

所述实时施工误差值确定单元对判断单元传输的判断结果进行接收，若需要对对应分区进行施工处理，则在对各分区进行施工时，对各分区的实时施工参数进行获取，根据获取信息，对各分区在各施工位置的实时施工误差值进行确定，并将确定的实时施工误差值传输至施工误差位置匹配单元；

所述施工误差位置匹配单元对实时施工误差值确定单元传输的实时施工误差值进行接收，基于接收信息，判断对应分区的相邻分区中是否存在，与对应分区的施工误差位置相匹配的施工误差位置，若存在，则将判断结果传输至危险系数预测单元一，若不存在，则将判断结果传输至危险系数预测单元二；

所述危险系数预测单元一对施工误差位置匹配单元传输的判断结果进行接收，对匹配施工误差位置对应的实时施工误差值之间的差值进行计算，结合匹配施工误差位置对应的允许施工误差值，对施工人员在对应分区的匹配施工误差位置施工时的危险系数进行预测，并将预测的危险系数传输至实时安全系数预测单元；

所述危险系数预测单元二对施工误差位置匹配单元传输的判断结果进行接收，将对应分区的实时施工误差值，与对应分区的施工误差位置允许的施工误差值之间的比值进行计算，计算的比值为施工人员在对应分区的施工误差位置施工时的危险系数，将计算的危险系数传输至实时安全系数预测单元；

所述实时安全系数预测单元对危险系数预测单元一和危险系数预测单元二传输的危险系数进行接收，基于接收信息，对各分区在施工时的实时安全系数进行预测，并将预测结果传输至施工进度调整模块。

7.根据权利要求6所述的一种基于BIM的工程建设安全管理检测系统，其特征在于：所述施工进度调整模块对实时安全系数预测单元传输的预测结果进行接收，基于接收信息，对各分区的施工进度进行调整。