CN117521231A - 一种基于bim和iot的智能打桩监控管理方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法和系统。所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法包括：利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型；将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理；利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。

Description

一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法和系统
技术领域
本发明提出了一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法和系统，属于智能打桩监监控管理技术领域。
背景技术
桩基施工作为项目建设的基础，其施工进度及施工质量的管控，直接影响到项目后期整体运维。同时，大体量与复杂地形桩基在资料统计过程中也会出现查验困难、资料不匹配等一系列情况。
在传统桩基工程施工管理中，桩基位置主要是依靠测量员使用RTK进行测量定位，进度统计管理则依靠施工人员每日在图纸及台账中更新记录。在施工管理中往往会出现漏桩、错桩、打桩顺序错乱等情况，一旦出现该情况将会产生巨额的整改费用。为避免此类情况发生，桩机施工单位、总包单位以及监理单位需反复复核检查，不仅占用大量时间，还造成了资源的浪费以及施工的滞后。
发明内容
本发明提供了一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法和系统，用以解决现有技术中的打桩监控需要人为监控，导致费时费力，监控准确性较低的问题发生，所采取的技术方案如下：
一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法，所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法包括：
利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型；
将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理；
利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中。
进一步地，利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型，包括：
将桩基对应的原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并快速提取出桩基编号与坐标的EXCEL表格清单，将项目所有桩基坐标一次性提取完毕；
对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息；
利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求；
其中，所述利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求，包括：
判断施工区域与预先设置的生产需求对应的目标施工区域的区域偏差值，利用所述区域偏差值获取所述施工区域对应的施工质量参数，其中，所述施工质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 01表示施工质量参数；S 01表示施工区域与所述目标施工区域之间的相似度数值；S c 表示预设的施工区域与所述目标施工区域之间的相似度参考值；S f 表示施工区域与所述目标施工区域之间不重合的区域面积；S z 表示所述目标施工区域的总面积；
判断打桩路线与预先设置的生产需求对应的目标打桩路线的路线偏差值，利用所述路线偏差值获取所述打桩路线对应的打桩质量参数，其中，所述打桩质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 02表示打桩质量参数；S 02表示打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度数值；S x 表示预设的打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度参考值；n表示打桩的桩数；L i 表示第i个桩基的实际点位的中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的偏差距离；L max 表示预设的桩基的实际点位与目标桩基对应点位之间的最大允许偏差距离；
当所述施工质量参数不符合预设的施工质量参数阈值时，则判定施工区域不满足实际生产需求；
当所述打桩质量参数不符合预设的打桩质量参数阈值时，则判定打桩路线不满足实际生产需求；
当所述施工质量参数和打桩质量参数均符合其对应的参数阈值时，利用所述施工质量参数和打桩质量参数获取综合参数数值，其中，所述综合参数数值通过如下公式获取：
；/>；；
其中，F表示综合参数数值；λ 1和λ 2分别表示第一调整系数和第二调整系数；S pi 表示第i个桩基与目标桩基之间的偏差面积；S i 表示第i个桩基的桩基面积；ω i 表示第i个桩基的实际中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的连线与水平方向之间的夹角角度；
当所述综合参数数值不低于预设的综合参数阈值时，则判定当前打桩模拟符合预设的生产需求。
进一步地，对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息，包括：
利用BIM模型利用已建立的三维桩基模型将所述EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，仅保留单体的建筑边线及桩基定位信息；
在所述建筑边线及桩基定位信息对应位置添加桩基尺寸、坐标、桩长和深度信息参数。
进一步地，将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理，包括：
提交桩基点位信息至所述IOT管理平台，其中，所述桩基点位信息包括桩号、坐标、桩长和深度；
所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台；
将用户提交的桩基点位信息与已有的场地布置BIM模型进行结合，同时将桩基的具体位置和参数直观地显示在BIM模型中；
使用IOT传感器和智能打桩设备实时采集桩基施工现场的桩基施工数据，将所述桩基施工数据通过无线传输方式自动上传至IOT管理平台；
实时监测桩基施工现场的桩基施工数据并控制施工参数，并将桩底深度与终孔验收检测报告和试验检测报告上传至BIM模型。
进一步地，利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中，包括：
在打桩前将已建立的桩基坐标输入到桩机配备的卫星系统中；
利用桩机配备的卫星定位系统控制桩机对桩位坐标信息进行自动采集；
卫星定位系统将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，并将当前施工过程中的桩基信息反馈至BIM模型内部的三维模型中。
一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统，所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统包括：
BIM模型生成模块，用于利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型；
在线信息管理模块，用于将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理；
信息采集及反馈模块，用于利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中。
进一步地，所述BIM模型生成模块包括：
提取模块，用于将桩基对应的原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并快速提取出桩基编号与坐标的EXCEL表格清单，将项目所有桩基坐标一次性提取完毕；
信息处理模块，用于对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息；
需求判断模块，用于利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求；
其中，所述需求判断模块包括：
第一判断模块，用于判断施工区域与预先设置的生产需求对应的目标施工区域的区域偏差值，利用所述区域偏差值获取所述施工区域对应的施工质量参数，其中，所述施工质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 01表示施工质量参数；S 01表示施工区域与所述目标施工区域之间的相似度数值；S c 表示预设的施工区域与所述目标施工区域之间的相似度参考值；S f 表示施工区域与所述目标施工区域之间不重合的区域面积；S z 表示所述目标施工区域的总面积；
第二判断模块，用于判断打桩路线与预先设置的生产需求对应的目标打桩路线的路线偏差值，利用所述路线偏差值获取所述打桩路线对应的打桩质量参数，其中，所述打桩质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 02表示打桩质量参数；S 02表示打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度数值；S x 表示预设的打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度参考值；n表示打桩的桩数；L i 表示第i个桩基的实际点位的中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的偏差距离；L max 表示预设的桩基的实际点位与目标桩基对应点位之间的最大允许偏差距离；
第一判定模块，用于当所述施工质量参数不符合预设的施工质量参数阈值时，则判定施工区域不满足实际生产需求；
第二判定模块，用于当所述打桩质量参数不符合预设的打桩质量参数阈值时，则判定打桩路线不满足实际生产需求；
综合参数获取模块，用于当所述施工质量参数和打桩质量参数均符合其对应的参数阈值时，利用所述施工质量参数和打桩质量参数获取综合参数数值，其中，所述综合参数数值通过如下公式获取：
；/>；；
其中，F表示综合参数数值；λ 1和λ 2分别表示第一调整系数和第二调整系数；S pi 表示第i个桩基与目标桩基之间的偏差面积；S i 表示第i个桩基的桩基面积；ω i 表示第i个桩基的实际中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的连线与水平方向之间的夹角角度；
综合评价模块，用于当所述综合参数数值不低于预设的综合参数阈值时，则判定当前打桩模拟符合预设的生产需求。
进一步地，所述信息处理模块包括：
信息删除模块，用于利用BIM模型利用已建立的三维桩基模型将所述EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，仅保留单体的建筑边线及桩基定位信息；
信息添加模块，用于在所述建筑边线及桩基定位信息对应位置添加桩基尺寸、坐标、桩长和深度信息参数。
进一步地，所述在线信息管理模块包括：
信息提交模块，用于提交桩基点位信息至所述IOT管理平台，其中，所述桩基点位信息包括桩号、坐标、桩长和深度；
模型上传模块，用于所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台；
结合模块，用于将用户提交的桩基点位信息与已有的场地布置BIM模型进行结合，同时将桩基的具体位置和参数直观地显示在BIM模型中；
数据采集模块，用于使用IOT传感器和智能打桩设备实时采集桩基施工现场的桩基施工数据，将所述桩基施工数据通过无线传输方式自动上传至IOT管理平台；
实时监测模块，用于实时监测桩基施工现场的桩基施工数据并控制施工参数，并将桩底深度与终孔验收检测报告和试验检测报告上传至BIM模型。
进一步地，所述信息采集及反馈模块包括：
信息输入模块，用于在打桩前将已建立的桩基坐标输入到桩机配备的卫星系统中；
自动采集模块，用于利用桩机配备的卫星定位系统控制桩机对桩位坐标信息进行自动采集；
数据共享反馈模块，用于卫星定位系统将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，并将当前施工过程中的桩基信息反馈至BIM模型内部的三维模型中。
本发明有益效果：
本发明提出的一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法和系统将原有设计图纸中桩基坐标、桩基型号、桩基施工参数等数据导入已建立的BIM模型中，利用Unity3D软件进行轻量化处理，将处理的模型上传至管理平台，并建立一套在线桩基施工管理流程，利用桩机配备卫星定位系统的功能，完成桩机对桩位坐标、进度等数据信息的自动采集，为后续管理以及现场施工提供基础，有效解决了传统桩基施工中存在的弊端，为后续类似工程施工提供参考。同时，利用BIM+IOT技术，通过基坑模型获取相关数据，所有桩基的坐标、空间关系等属性信息。同时，配备服务于桩机的智能引导控制系统，实现坐标同步、桩位引导、精准对孔、姿态矫正等辅助施打功能。在此基础上，建立一套桩基施工的智慧管理系统，通过预设的监管及馈控体系，保障桩基施工流程的准确性、实时性和高效性。有效地避免传统桩基施工中存在的漏桩、错桩、打桩顺序混乱、进度同步不及时等问题,实现桩基管理和桩基实时建造功能，便于导入导出桩基具体数据进行状态同步和更改管理，更新打桩信息。本系统具有以下几大特点：
利用BIM技术，对现有桩基图纸中的桩基位置、桩基编号、桩基施工参数和桩基坐标进行一比一还原，并最终以三维模型进行展示。同时，利用桩机与沉渣检测仪，通过实时监测，控制施工参数、质量控制和数据分析等将桩底深度与终孔验收检测报告、试验检测报告等一系列桩基资料上传至模型中，使施工管理人员可以直观了解桩基坐标、编号和桩基施工参数，为施工提供全面的数据支持。
采用智能传感器等物联网控制方式与带有卫星定位系统的打桩机，同时辅以全站仪控制桩基施工时的桩身垂直度，为桩机配备智能引导控制系统辅助施工，保证桩基施工的精度与效率。同时建立起硬件设备与管控系统的信息通道，实时同步图纸坐标、施工坐标、施工状态、作业时长、沉渣厚度等作业信息，为数字化管控提供底层支持与数据支撑。
基于三维数字孪生引擎，建立智慧管理系统。通过预设的监管和馈控体系，各参建方可以通过电脑客户端及手机端对施工过程的实时监控和指导。实时展示作业情况，并借助差异化显示等设计语言，直观的了解施工进度、桩基状态以及施工人员的工作情况。支撑施工进度及施工部署的有效管控，实现桩基施工全过程的可视化、精细化管理。
在传统的勘察报告中，是借助大量繁琐的柱状图等图形对地质地层构造进行表现的，完成报告需要很大的工作量，而且极易出现偏差。而本系统运用 BIM 技术对三维地质模型进行建立，对土层与岩层的分布情况进行模拟，并以现存的设计图纸为依据，完成对桩基础模型的建立。再通过本智慧打桩平台，关联勘察报告中钻孔柱状图，从而全面掌握每一根桩深入地质层的情况。此外，针对地质较复杂的桩进行试桩，分析每种地质打桩时长，便于现场质量员提前预判各个桩基时长并通知监理业主前往验收。
以打桩各个工序为核心，确定质量控制要点，在智慧打桩平台中以这些要点为依据，完成对桩基跟踪管控点的编写。在设置好桩基施工管控点后，在软件客户端，针对每根桩分配好关联桩基跟踪任务，并向施工员分配任务。在桩基施工过程中，现场施工员对于每道工序和每个管控点，详细做好同步记录数据并拍照上传。在钢筋笼加工阶段，重点管控车丝加工、机械连接、焊接质量以及箍筋排布，施工员拍摄半成品车丝加工以及机械连接施工影像进行上传，便于质检人员线上检查；在终孔清孔验收阶段，采用沉底式泥浆采样收集器用于抽取底部泥浆，使得泥浆三件套结果更为准确，采用沉渣仪配合吊锤法控制沉渣厚度，确保桩身完整性；在混凝土浇筑阶段，每车混凝土均进行坍落度、拓展度及氯离子检测，浇筑过程中第一次灌注量必须保证导管埋入砼1m以上，且须连续灌注，灌注过程保持导管埋入砼2~6m，不得将导管提出砼灌注面，控制提拔导管速度，确保桩身质量。而且每根桩数据都要在云端及时储存，在手机端或者网页端能够做到对上传的施工数据进行实时查看，这样为项目部管理提供便利。一旦质量问题出现，云端数据对数据记录人员能够直接定位，为及时反馈提供便利，从而为桩基施工质量的保障夯实基础。
智慧打桩平台借助BIM施工工序模拟生成的动画，辅助技术施工交底。为提升各工序技术交底效果，可基于BIM 技术制作并模拟支护桩、搅拌桩（止水帷幕）、灌注桩、预应力锚索等关键工序模拟动画。 通过各施工工艺关键管控节点分解图，直观交底各作业班组，确保现场施工质量。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图；
图2为本发明所述系统的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出了一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法，如图1所示，所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法包括：
S1、利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型；
S2、将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理；
S3、利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中。
上述技术方案的工作原理为：将原有设计图纸中桩基坐标、桩基型号、桩基施工参数等数据导入已建立的BIM模型中，利用Unity3D软件进行轻量化处理，将处理的模型上传至管理平台，为后续管理以及现场施工提供基础。建立一套在线桩基施工管理流程系统，通过设置审批、审查流程及馈控体系。保障施工过程中桩机位置、桩基施工顺序的准确性与高效性。桩机配备卫星定位系统，在打桩前将已建立的桩基坐标输入到卫星系统中，可实现桩机对桩位坐标自动采集。卫星定位系统与模型实现数据共享，及时将所施工的桩基反馈至三维模型中。
上述技术方案的效果为：本实施例的上述技术方案通过基坑模型获取相关数据，所有桩基的坐标、空间关系等属性信息。同时，配备服务于桩机的智能引导控制系统，实现坐标同步、桩位引导、精准对孔、姿态矫正等辅助施打功能。在此基础上，建立一套桩基施工的智慧管理系统，通过预设的监管及馈控体系，保障桩基施工流程的准确性、实时性和高效性。有效地避免传统桩基施工中存在的漏桩、错桩、打桩顺序混乱、进度同步不及时等问题,实现桩基管理和桩基实时建造功能，便于导入导出桩基具体数据进行状态同步和更改管理，更新打桩信息。具体的比较如表1所示：
表1
对比项 使用摄像头的主流技术路线 结合BIM+智能设备技术路线
数据获取方式 使用摄像头等方式通常依赖于视觉信息，因此获取的数据相对有限，主要是可见的外部信息。 本系统直接结合智能打桩设备，可以实时获取更为细致的过程信息，包括实际坐标、桩长、沉渣厚度等内部参数。
数据实时性 摄像头方式可能存在延迟，因为数据需要传输到监控系统，然后再处理和分析，这可能导致数据的不及时性。 数据实时同步，因此项目管理人员可以立即获取并分析实时的施工数据。
数据精度 由于依赖视觉信息，摄像头方式可能无法提供细致的数据。 由于直接获取内部参数，数据精度和详细程度更高，有助于更精确的监测和决策。
人工依赖 通常需要人工操作来记录和标记视频中的关键事件和数据，这增加了人工工作的量和错误的风险。 本系统减少了人工录入的需求，从而降低了人工错误的风险，并提高了数据的可靠性。
可视化 数据可视化的能力相对有限，通常需要额外的软件来分析和可视化数据。 系统提供了高级的可视化功能，将实时数据同步至BIM模型，使相关业务人员能够更容易地理解和分析施工过程。
同时，本实施例的上述技术方案通过采用桩基施工智慧管理的方式，成功的避免了传统桩基施工中存在漏桩、桩错位等情况，有效的保障了工程的整体质量。同时因为其具有直观、形象、分区域自动统计汇总等功能，极大的方便了各方人员对现场桩基工程施工资料的检查。获得了业主及公司的好评，为今后类似项目提供了成功的实施经验。
采用智慧管理系统可以有效的避免传统桩基施工管理办法下存在5%左右的漏桩、错桩问题，减少不必要的经济损失。同时还可以加快工程进度，具有较大的经济效益。
本实施例的上述技术方案实施项目共有94根工程桩，桩径有1000、1200、1400、2000、2800五种，单桩竖向承载力特征值取5000~66000KN，桩长在7~35不等。采用本系统可以有效的避免5%左右的漏桩，则累计可以减少94×0.05=5根漏桩。由于漏桩导致租赁设备时间延长以及台班的增加，折合成桩机施工每米的综合单价为350元，平均每根桩的长度为18.4m计算，累计可以产生效益350×18.4×5=32200元。
本发明的一个实施例，利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型，包括：
S101、将桩基对应的原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并快速提取出桩基编号与坐标的EXCEL表格清单，将项目所有桩基坐标一次性提取完毕；
S102、对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息；
其中，对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息，包括：
S1021、利用BIM模型利用已建立的三维桩基模型将所述EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，仅保留单体的建筑边线及桩基定位信息；
S1022、在所述建筑边线及桩基定位信息对应位置添加桩基尺寸、坐标、桩长和深度信息参数。
S103、利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求；
其中，所述利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求，包括：
S1031、判断施工区域与预先设置的生产需求对应的目标施工区域的区域偏差值，利用所述区域偏差值获取所述施工区域对应的施工质量参数，其中，所述施工质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 01表示施工质量参数；S 01表示施工区域与所述目标施工区域之间的相似度数值；S c 表示预设的施工区域与所述目标施工区域之间的相似度参考值；S f 表示施工区域与所述目标施工区域之间不重合的区域面积；S z 表示所述目标施工区域的总面积；
S1032、判断打桩路线与预先设置的生产需求对应的目标打桩路线的路线偏差值，利用所述路线偏差值获取所述打桩路线对应的打桩质量参数，其中，所述打桩质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 02表示打桩质量参数；S 02表示打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度数值；S x 表示预设的打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度参考值；n表示打桩的桩数；L i 表示第i个桩基的实际点位的中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的偏差距离；L max 表示预设的桩基的实际点位与目标桩基对应点位之间的最大允许偏差距离；
S1033、当所述施工质量参数不符合预设的施工质量参数阈值时，则判定施工区域不满足实际生产需求；
S1034、当所述打桩质量参数不符合预设的打桩质量参数阈值时，则判定打桩路线不满足实际生产需求；
S1035、当所述施工质量参数和打桩质量参数均符合其对应的参数阈值时，利用所述施工质量参数和打桩质量参数获取综合参数数值，其中，所述综合参数数值通过如下公式获取：
；/>；；
其中，F表示综合参数数值；λ 1和λ 2分别表示第一调整系数和第二调整系数；S pi 表示第i个桩基与目标桩基之间的偏差面积；S i 表示第i个桩基的桩基面积；ω i 表示第i个桩基的实际中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的连线与水平方向之间的夹角角度；
S1036、当所述综合参数数值不低于预设的综合参数阈值时，则判定当前打桩模拟符合预设的生产需求。
上述技术方案的工作原理为：首先将桩基CAD图纸利用CAD的数据导出功能，并快速提取出桩基编号与坐标的EXCEL表格清单，将项目所有桩基坐标一次性提取完毕。
再利用BIM技术将EXCEL表格中的桩基坐标，通过已建立的三维桩基模型，删去多余的建筑信息，仅保留单体的建筑边线及桩基定位，同时添加桩基的尺寸、坐标、桩长等相关参数。管理人员可通过电脑以及手机，点击至该桩基上查看相应的参数以及施工情况。
最后运用BIM技术对多种打桩顺序进行模拟，查看其施工区域、打桩路线是否满足现场实际生产需求，从而确定一个最优的桩基施工进度计划。
上述技术方案的效果为：本实施例的上述技术方案在施工过程监测方面采用了更为先进的方法；通过直接整合智能打桩设备，实时获取更为详尽的施工过程信息，避免了依赖摄像头等方式的限制；这种技术路线在精确性、实时性、高效性、协同性上具备明显优势，有助于提高施工的效率和质量，减少项目风险。同时，通过将原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并提取出桩基编号与坐标的清单，可以大大节省人工测量和定位的时间，提高施工效率。通过利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟和优化，可以及时发现施工区域和打桩路线的问题，并及时进行调整和优化，提高施工质量。通过轻量化处理和模型生成，可以减少存储空间和计算资源的需求，降低成本。通过利用BIM模型对施工区域和打桩路线进行模拟和优化，可以提高可视化和直观性，便于施工人员和管理人员更好地理解和掌握施工情况。另一方面，通过上述方式能够有效提高施工区域和打桩线路的评价参数获取准确性和效率。
本发明的一个实施例，将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理，包括：
S201、提交桩基点位信息至所述IOT管理平台，其中，所述桩基点位信息包括桩号、坐标、桩长和深度；
S202、所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台；
S203、将用户提交的桩基点位信息与已有的场地布置BIM模型进行结合，同时将桩基的具体位置和参数直观地显示在BIM模型中；
S204、使用IOT传感器和智能打桩设备实时采集桩基施工现场的桩基施工数据，将所述桩基施工数据通过无线传输方式自动上传至IOT管理平台；
S205、实时监测桩基施工现场的桩基施工数据并控制施工参数，并将桩底深度与终孔验收检测报告和试验检测报告上传至BIM模型。
上述技术方案的工作原理为：基于BIM+IOT的智能打桩管理监控跟踪系统结合了先进的技术，为桩基工程提供了全面的可视化管理与实时监控功能；通过基础数据收集、BIM模型同步、IOT数据采集和自动同步等功能，提高了工程的效率、质量和安全性；同时，系统还提供了人工校审功能，以确保数据的准确性与合规性；尤其适用于大型复杂桩基工程的管理与监控需求；
线上提交打桩点位信息——提前提交桩基点位信息，包括桩号、坐标、深度等在平台上，提交的信息将通过系统进行验证和规范化，确保数据的准确性和一致性；
线上结合BIM同步生成点位——系统将用户提交的桩基点位信息与已有的场地布置BIM模型进行结合，故而将桩基的具体位置和参数直观地显示在BIM模型中，方便相关业务人员查看和分析；
通过IOT自动获取桩基施工情况——使用IOT传感器和智能打桩设备，系统可以实时获取桩基施工现场的数据，如实际打桩坐标、桩长、成桩开始/结束时间、垂直度偏差、沉渣厚度等，这些数据通过无线连接自动传输至系统，减少了人工干预和数据输入的需要；
利用桩机与沉渣检测仪，通过实时监测，控制施工参数、质量控制和数据分析等将桩底深度与终孔验收检测报告、试验检测报告等一系列桩基资料上传至模型中，使施工管理人员可以直观了解桩基坐标、编号和桩基施工参数，为施工提供全面的数据支持。
桩基施工信息实时同步至BIM模型——实时获取的桩基施工数据将自动同步至BIM模型，相关业务人员可以在BIM模型中实时查看桩基施工进展和实际情况，确保与设计的一致性；
上述技术方案的效果为：系统会根据实时施工数据更新项目进度信息，用户可以通过可视化界面查看项目的实际进展与计划进度的对比，帮助及时识别和解决问题；同时，系统支持人工校审功能，项目管理人员可以对数据进行校审，确保数据的准确性和合规性，有效地避免传统桩基施工中存在的漏桩、错桩、打桩顺序混乱、进度同步不及时等问题,实现桩基管理和桩基实时监控跟踪功能。
本发明的一个实施例，利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中，包括：
S301、在打桩前将已建立的桩基坐标输入到桩机配备的卫星系统中；
S302、利用桩机配备的卫星定位系统控制桩机对桩位坐标信息进行自动采集；
S303、卫星定位系统将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，并将当前施工过程中的桩基信息反馈至BIM模型内部的三维模型中。
上述技术方案的工作原理为：在打桩前将已建立的桩基坐标输入到桩机配备的卫星系统中：这个步骤是为了将设计好的桩基坐标信息输入到桩机配备的卫星系统中，以便后续的自动采集和定位。
利用桩机配备的卫星定位系统控制桩机对桩位坐标信息进行自动采集：这个步骤是通过桩机配备的卫星定位系统对桩机进行精确控制，使其能够自动采集桩位坐标信息。
卫星定位系统将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，并将当前施工过程中的桩基信息反馈至BIM模型内部的三维模型中：这个步骤是通过将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，使得BIM模型能够实时更新并反映当前施工过程中的桩基信息。
上述技术方案的效果为：通过利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息，可以大大提高施工的精度，减少人为因素造成的误差。通过卫星定位系统自动采集桩位坐标信息，可以大大节省人工测量和定位的时间，提高施工效率。通过将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，可以实时监控施工过程，及时反馈问题并进行调整，提高施工质量和安全性。通过自动化采集和定位，可以减少人工测量和定位的工作量，降低人力和物力成本。
本发明实施例提出了一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统，如图2所示，所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统包括：
BIM模型生成模块，用于利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型；
在线信息管理模块，用于将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理；
信息采集及反馈模块，用于利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中。
上述技术方案的工作原理为：将原有设计图纸中桩基坐标、桩基型号、桩基施工参数等数据导入已建立的BIM模型中，利用Unity3D软件进行轻量化处理，将处理的模型上传至管理平台，为后续管理以及现场施工提供基础。建立一套在线桩基施工管理流程系统，通过设置审批、审查流程及馈控体系。保障施工过程中桩机位置、桩基施工顺序的准确性与高效性。桩机配备卫星定位系统，在打桩前将已建立的桩基坐标输入到卫星系统中，可实现桩机对桩位坐标自动采集。卫星定位系统与模型实现数据共享，及时将所施工的桩基反馈至三维模型中。
上述技术方案的效果为：本实施例的上述技术方案通过基坑模型获取相关数据，所有桩基的坐标、空间关系等属性信息。同时，配备服务于桩机的智能引导控制系统，实现坐标同步、桩位引导、精准对孔、姿态矫正等辅助施打功能。在此基础上，建立一套桩基施工的智慧管理系统，通过预设的监管及馈控体系，保障桩基施工流程的准确性、实时性和高效性。有效地避免传统桩基施工中存在的漏桩、错桩、打桩顺序混乱、进度同步不及时等问题,实现桩基管理和桩基实时建造功能，便于导入导出桩基具体数据进行状态同步和更改管理，更新打桩信息。具体的比较如表1所示：
表1
对比项 使用摄像头的主流技术路线 结合BIM+智能设备技术路线
数据获取方式 使用摄像头等方式通常依赖于视觉信息，因此获取的数据相对有限，主要是可见的外部信息。 本系统直接结合智能打桩设备，可以实时获取更为细致的过程信息，包括实际坐标、桩长、沉渣厚度等内部参数。
数据实时性 摄像头方式可能存在延迟，因为数据需要传输到监控系统，然后再处理和分析，这可能导致数据的不及时性。 数据实时同步，因此项目管理人员可以立即获取并分析实时的施工数据。
数据精度 由于依赖视觉信息，摄像头方式可能无法提供细致的数据。 由于直接获取内部参数，数据精度和详细程度更高，有助于更精确的监测和决策。
人工依赖 通常需要人工操作来记录和标记视频中的关键事件和数据，这增加了人工工作的量和错误的风险。 本系统减少了人工录入的需求，从而降低了人工错误的风险，并提高了数据的可靠性。
可视化 数据可视化的能力相对有限，通常需要额外的软件来分析和可视化数据。 系统提供了高级的可视化功能，将实时数据同步至BIM模型，使相关业务人员能够更容易地理解和分析施工过程。
同时，本实施例的上述技术方案通过采用桩基施工智慧管理的方式，成功的避免了传统桩基施工中存在漏桩、桩错位等情况，有效的保障了工程的整体质量。同时因为其具有直观、形象、分区域自动统计汇总等功能，极大的方便了各方人员对现场桩基工程施工资料的检查。获得了业主及公司的好评，为今后类似项目提供了成功的实施经验。
采用智慧管理系统可以有效的避免传统桩基施工管理办法下存在5%左右的漏桩、错桩问题，减少不必要的经济损失。同时还可以加快工程进度，具有较大的经济效益。
本实施例的上述技术方案实施项目共有94根工程桩，桩径有1000、1200、1400、2000、2800五种，单桩竖向承载力特征值取5000~66000KN，桩长在7~35不等。采用本系统可以有效的避免5%左右的漏桩，则累计可以减少94×0.05=5根漏桩。由于漏桩导致租赁设备时间延长以及台班的增加，折合成桩机施工每米的综合单价为350元，平均每根桩的长度为18.4m计算，累计可以产生效益350×18.4×5=32200元。
本发明的一个实施例，所述BIM模型生成模块包括：
提取模块，用于将桩基对应的原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并快速提取出桩基编号与坐标的EXCEL表格清单，将项目所有桩基坐标一次性提取完毕；
信息处理模块，用于对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息；
需求判断模块，用于利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求；
其中，所述需求判断模块包括：
第一判断模块，用于判断施工区域与预先设置的生产需求对应的目标施工区域的区域偏差值，利用所述区域偏差值获取所述施工区域对应的施工质量参数，其中，所述施工质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 01表示施工质量参数；S 01表示施工区域与所述目标施工区域之间的相似度数值；S c 表示预设的施工区域与所述目标施工区域之间的相似度参考值；S f 表示施工区域与所述目标施工区域之间不重合的区域面积；S z 表示所述目标施工区域的总面积；
第二判断模块，用于判断打桩路线与预先设置的生产需求对应的目标打桩路线的路线偏差值，利用所述路线偏差值获取所述打桩路线对应的打桩质量参数，其中，所述打桩质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 02表示打桩质量参数；S 02表示打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度数值；S x 表示预设的打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度参考值；n表示打桩的桩数；L i 表示第i个桩基的实际点位的中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的偏差距离；L max 表示预设的桩基的实际点位与目标桩基对应点位之间的最大允许偏差距离；
第一判定模块，用于当所述施工质量参数不符合预设的施工质量参数阈值时，则判定施工区域不满足实际生产需求；
第二判定模块，用于当所述打桩质量参数不符合预设的打桩质量参数阈值时，则判定打桩路线不满足实际生产需求；
综合参数获取模块，用于当所述施工质量参数和打桩质量参数均符合其对应的参数阈值时，利用所述施工质量参数和打桩质量参数获取综合参数数值，其中，所述综合参数数值通过如下公式获取：
；/>；；
其中，F表示综合参数数值；λ 1和λ 2分别表示第一调整系数和第二调整系数；S pi 表示第i个桩基与目标桩基之间的偏差面积；S i 表示第i个桩基的桩基面积；ω i 表示第i个桩基的实际中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的连线与水平方向之间的夹角角度；
综合评价模块，用于当所述综合参数数值不低于预设的综合参数阈值时，则判定当前打桩模拟符合预设的生产需求。
其中，所述信息处理模块包括：
信息删除模块，用于利用BIM模型利用已建立的三维桩基模型将所述EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，仅保留单体的建筑边线及桩基定位信息；
信息添加模块，用于在所述建筑边线及桩基定位信息对应位置添加桩基尺寸、坐标、桩长和深度信息参数。
上述技术方案的工作原理为：首先将桩基CAD图纸利用CAD的数据导出功能，并快速提取出桩基编号与坐标的EXCEL表格清单，将项目所有桩基坐标一次性提取完毕。
再利用BIM技术将EXCEL表格中的桩基坐标，通过已建立的三维桩基模型，删去多余的建筑信息，仅保留单体的建筑边线及桩基定位，同时添加桩基的尺寸、坐标、桩长等相关参数。管理人员可通过电脑以及手机，点击至该桩基上查看相应的参数以及施工情况。
最后运用BIM技术对多种打桩顺序进行模拟，查看其施工区域、打桩路线是否满足现场实际生产需求，从而确定一个最优的桩基施工进度计划。
上述技术方案的效果为：本实施例的上述技术方案在施工过程监测方面采用了更为先进的方法；通过直接整合智能打桩设备，实时获取更为详尽的施工过程信息，避免了依赖摄像头等方式的限制；这种技术路线在精确性、实时性、高效性、协同性上具备明显优势，有助于提高施工的效率和质量，减少项目风险。同时，通过将原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并提取出桩基编号与坐标的清单，可以大大节省人工测量和定位的时间，提高施工效率。通过利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟和优化，可以及时发现施工区域和打桩路线的问题，并及时进行调整和优化，提高施工质量。通过轻量化处理和模型生成，可以减少存储空间和计算资源的需求，降低成本。通过利用BIM模型对施工区域和打桩路线进行模拟和优化，可以提高可视化和直观性，便于施工人员和管理人员更好地理解和掌握施工情况。另一方面，通过上述方式能够有效提高施工区域和打桩线路的评价参数获取准确性和效率。
本发明的一个实施例，所述在线信息管理模块包括：
信息提交模块，用于提交桩基点位信息至所述IOT管理平台，其中，所述桩基点位信息包括桩号、坐标、桩长和深度；
模型上传模块，用于所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台；
结合模块，用于将用户提交的桩基点位信息与已有的场地布置BIM模型进行结合，同时将桩基的具体位置和参数直观地显示在BIM模型中；
数据采集模块，用于使用IOT传感器和智能打桩设备实时采集桩基施工现场的桩基施工数据，将所述桩基施工数据通过无线传输方式自动上传至IOT管理平台；
实时监测模块，用于实时监测桩基施工现场的桩基施工数据并控制施工参数，并将桩底深度与终孔验收检测报告和试验检测报告上传至BIM模型。
上述技术方案的工作原理为：基于BIM+IOT的智能打桩管理监控跟踪系统结合了先进的技术，为桩基工程提供了全面的可视化管理与实时监控功能；通过基础数据收集、BIM模型同步、IOT数据采集和自动同步等功能，提高了工程的效率、质量和安全性；同时，系统还提供了人工校审功能，以确保数据的准确性与合规性；尤其适用于大型复杂桩基工程的管理与监控需求；
线上提交打桩点位信息——提前提交桩基点位信息，包括桩号、坐标、深度等在平台上，提交的信息将通过系统进行验证和规范化，确保数据的准确性和一致性；
线上结合BIM同步生成点位——系统将用户提交的桩基点位信息与已有的场地布置BIM模型进行结合，故而将桩基的具体位置和参数直观地显示在BIM模型中，方便相关业务人员查看和分析；
通过IOT自动获取桩基施工情况——使用IOT传感器和智能打桩设备，系统可以实时获取桩基施工现场的数据，如实际打桩坐标、桩长、成桩开始/结束时间、垂直度偏差、沉渣厚度等，这些数据通过无线连接自动传输至系统，减少了人工干预和数据输入的需要；
利用桩机与沉渣检测仪，通过实时监测，控制施工参数、质量控制和数据分析等将桩底深度与终孔验收检测报告、试验检测报告等一系列桩基资料上传至模型中，使施工管理人员可以直观了解桩基坐标、编号和桩基施工参数，为施工提供全面的数据支持。
桩基施工信息实时同步至BIM模型——实时获取的桩基施工数据将自动同步至BIM模型，相关业务人员可以在BIM模型中实时查看桩基施工进展和实际情况，确保与设计的一致性；
上述技术方案的效果为：系统会根据实时施工数据更新项目进度信息，用户可以通过可视化界面查看项目的实际进展与计划进度的对比，帮助及时识别和解决问题；同时，系统支持人工校审功能，项目管理人员可以对数据进行校审，确保数据的准确性和合规性，有效地避免传统桩基施工中存在的漏桩、错桩、打桩顺序混乱、进度同步不及时等问题,实现桩基管理和桩基实时监控跟踪功能。
本发明的一个实施例，所述信息采集及反馈模块包括：
信息输入模块，用于在打桩前将已建立的桩基坐标输入到桩机配备的卫星系统中；
自动采集模块，用于利用桩机配备的卫星定位系统控制桩机对桩位坐标信息进行自动采集；
数据共享反馈模块，用于卫星定位系统将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，并将当前施工过程中的桩基信息反馈至BIM模型内部的三维模型中。
上述技术方案的工作原理为：在打桩前将已建立的桩基坐标输入到桩机配备的卫星系统中：这个步骤是为了将设计好的桩基坐标信息输入到桩机配备的卫星系统中，以便后续的自动采集和定位。
利用桩机配备的卫星定位系统控制桩机对桩位坐标信息进行自动采集：这个步骤是通过桩机配备的卫星定位系统对桩机进行精确控制，使其能够自动采集桩位坐标信息。
卫星定位系统将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，并将当前施工过程中的桩基信息反馈至BIM模型内部的三维模型中：这个步骤是通过将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，使得BIM模型能够实时更新并反映当前施工过程中的桩基信息。
上述技术方案的效果为：通过利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息，可以大大提高施工的精度，减少人为因素造成的误差。通过卫星定位系统自动采集桩位坐标信息，可以大大节省人工测量和定位的时间，提高施工效率。通过将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，可以实时监控施工过程，及时反馈问题并进行调整，提高施工质量和安全性。通过自动化采集和定位，可以减少人工测量和定位的工作量，降低人力和物力成本。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法，其特征在于，所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法包括：
利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型；
将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理；
利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中。
2.根据权利要求1所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法，其特征在于，利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型，包括：
将桩基对应的原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并快速提取出桩基编号与坐标的EXCEL表格清单，将项目所有桩基坐标一次性提取完毕；
对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息；
利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求；
其中，所述利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求，包括：
判断施工区域与预先设置的生产需求对应的目标施工区域的区域偏差值，利用所述区域偏差值获取所述施工区域对应的施工质量参数，其中，所述施工质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 01表示施工质量参数；S 01表示施工区域与所述目标施工区域之间的相似度数值；S c 表示预设的施工区域与所述目标施工区域之间的相似度参考值；S f 表示施工区域与所述目标施工区域之间不重合的区域面积；S z 表示所述目标施工区域的总面积；
判断打桩路线与预先设置的生产需求对应的目标打桩路线的路线偏差值，利用所述路线偏差值获取所述打桩路线对应的打桩质量参数，其中，所述打桩质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 02表示打桩质量参数；S 02表示打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度数值；S x 表示预设的打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度参考值；n表示打桩的桩数；L i 表示第i个桩基的实际点位的中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的偏差距离；L max 表示预设的桩基的实际点位与目标桩基对应点位之间的最大允许偏差距离；
当所述施工质量参数不符合预设的施工质量参数阈值时，则判定施工区域不满足实际生产需求；
当所述打桩质量参数不符合预设的打桩质量参数阈值时，则判定打桩路线不满足实际生产需求；
当所述施工质量参数和打桩质量参数均符合其对应的参数阈值时，利用所述施工质量参数和打桩质量参数获取综合参数数值，其中，所述综合参数数值通过如下公式获取：
；
；
；
其中，F表示综合参数数值；λ 1和λ 2分别表示第一调整系数和第二调整系数；S pi 表示第i个桩基与目标桩基之间的偏差面积；S i 表示第i个桩基的桩基面积；ω i 表示第i个桩基的实际中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的连线与水平方向之间的夹角角度；
当所述综合参数数值不低于预设的综合参数阈值时，则判定当前打桩模拟符合预设的生产需求。
3.根据权利要求2所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法，其特征在于，对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息，包括：
利用BIM模型利用已建立的三维桩基模型将所述EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，仅保留单体的建筑边线及桩基定位信息；
在所述建筑边线及桩基定位信息对应位置添加桩基尺寸、坐标、桩长和深度信息参数。
4.根据权利要求1所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法，其特征在于，将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理，包括：
提交桩基点位信息至所述IOT管理平台，其中，所述桩基点位信息包括桩号、坐标、桩长和深度；
所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台；
将用户提交的桩基点位信息与已有的场地布置BIM模型进行结合，同时将桩基的具体位置和参数直观地显示在BIM模型中；
使用IOT传感器和智能打桩设备实时采集桩基施工现场的桩基施工数据，将所述桩基施工数据通过无线传输方式自动上传至IOT管理平台；
实时监测桩基施工现场的桩基施工数据并控制施工参数，并将桩底深度与终孔验收检测报告和试验检测报告上传至BIM模型。
5.根据权利要求1所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理方法，其特征在于，利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中，包括：
在打桩前将已建立的桩基坐标输入到桩机配备的卫星系统中；
利用桩机配备的卫星定位系统控制桩机对桩位坐标信息进行自动采集；
卫星定位系统将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，并将当前施工过程中的桩基信息反馈至BIM模型内部的三维模型中。
6.一种基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统，其特征在于，所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统包括：
BIM模型生成模块，用于利用原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并利用Unity3D对导入有BIM模型进行轻量化处理，生成带有原设计图纸信息的BIM模型；
在线信息管理模块，用于将所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台，并利用所述IOT管理平台对桩基施工过程进行在线信息管理；
信息采集及反馈模块，用于利用桩机配备的卫星系统实时采集施工过程中的桩基信息并反馈至BIM模型内部的三维模型中。
7.根据权利要求6所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统，其特征在于，所述BIM模型生成模块包括：
提取模块，用于将桩基对应的原始CAD图纸导入已建立的BIM模型中，并快速提取出桩基编号与坐标的EXCEL表格清单，将项目所有桩基坐标一次性提取完毕；
信息处理模块，用于对EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，并赋予桩基基准信息；
需求判断模块，用于利用BIM模型对多种打桩顺序进行模拟，判断施工区域和打桩路线是否满足实际生产需求；
其中，所述需求判断模块包括：
第一判断模块，用于判断施工区域与预先设置的生产需求对应的目标施工区域的区域偏差值，利用所述区域偏差值获取所述施工区域对应的施工质量参数，其中，所述施工质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 01表示施工质量参数；S 01表示施工区域与所述目标施工区域之间的相似度数值；S c 表示预设的施工区域与所述目标施工区域之间的相似度参考值；S f 表示施工区域与所述目标施工区域之间不重合的区域面积；S z 表示所述目标施工区域的总面积；
第二判断模块，用于判断打桩路线与预先设置的生产需求对应的目标打桩路线的路线偏差值，利用所述路线偏差值获取所述打桩路线对应的打桩质量参数，其中，所述打桩质量参数通过如下公式获取：
；
其中，F 02表示打桩质量参数；S 02表示打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度数值；S x 表示预设的打桩路线与所述目标打桩路线之间的相似度参考值；n表示打桩的桩数；L i 表示第i个桩基的实际点位的中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的偏差距离；L max 表示预设的桩基的实际点位与目标桩基对应点位之间的最大允许偏差距离；
第一判定模块，用于当所述施工质量参数不符合预设的施工质量参数阈值时，则判定施工区域不满足实际生产需求；
第二判定模块，用于当所述打桩质量参数不符合预设的打桩质量参数阈值时，则判定打桩路线不满足实际生产需求；
综合参数获取模块，用于当所述施工质量参数和打桩质量参数均符合其对应的参数阈值时，利用所述施工质量参数和打桩质量参数获取综合参数数值，其中，所述综合参数数值通过如下公式获取：
；/>；；
其中，F表示综合参数数值；λ 1和λ 2分别表示第一调整系数和第二调整系数；S pi 表示第i个桩基与目标桩基之间的偏差面积；S i 表示第i个桩基的桩基面积；ω i 表示第i个桩基的实际中心位置与目标桩基对应点位的中心位置之间的连线与水平方向之间的夹角角度；
综合评价模块，用于当所述综合参数数值不低于预设的综合参数阈值时，则判定当前打桩模拟符合预设的生产需求。
8.根据权利要求7所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统，其特征在于，所述信息处理模块包括：
信息删除模块，用于利用BIM模型利用已建立的三维桩基模型将所述EXCEL表格清单中的桩基坐标中多余的建筑信息予以删除，仅保留单体的建筑边线及桩基定位信息；
信息添加模块，用于在所述建筑边线及桩基定位信息对应位置添加桩基尺寸、坐标、桩长和深度信息参数。
9.根据权利要求6所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统，其特征在于，所述在线信息管理模块包括：
信息提交模块，用于提交桩基点位信息至所述IOT管理平台，其中，所述桩基点位信息包括桩号、坐标、桩长和深度；
模型上传模块，用于所述带有原设计图纸信息的BIM模型上传至IOT管理平台；
结合模块，用于将用户提交的桩基点位信息与已有的场地布置BIM模型进行结合，同时将桩基的具体位置和参数直观地显示在BIM模型中；
数据采集模块，用于使用IOT传感器和智能打桩设备实时采集桩基施工现场的桩基施工数据，将所述桩基施工数据通过无线传输方式自动上传至IOT管理平台；
实时监测模块，用于实时监测桩基施工现场的桩基施工数据并控制施工参数，并将桩底深度与终孔验收检测报告和试验检测报告上传至BIM模型。
10.根据权利要求6所述基于BIM和IOT的智能打桩监控管理系统，其特征在于，所述信息采集及反馈模块包括：
信息输入模块，用于在打桩前将已建立的桩基坐标输入到桩机配备的卫星系统中；
自动采集模块，用于利用桩机配备的卫星定位系统控制桩机对桩位坐标信息进行自动采集；
数据共享反馈模块，用于卫星定位系统将采集到的桩位坐标信息与BIM模型进行实时数据共享，并将当前施工过程中的桩基信息反馈至BIM模型内部的三维模型中。
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