基于bim的施工現場網格化管理系統及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了基于BIM的施工現場網格化管理系統及其控制方法。該管理系統包括中央處理設備、用戶終端、驗證端。該控制方法包括中央處理設備建立施工現場的虛擬模型；中央處理設備網格劃分虛擬模型形成施工單元；根據施工計劃形成派工單并向用戶終端派發派工單；施工班組憑借派工單經驗證端進入施工單元施工并反饋施工信息；中央處理設備根據施工信息更新虛擬模型并調整派工單。本發明在進度控制和施工質量、安全文明施工等方面取得滿意效果，解決施工時存在的時間、空間方面的矛盾及由此帶來的大面積窩工和返工等問題，幫助施工企業在施工管理過程中取得實實在在的經濟效益和社會效益。
【專利說明】
基于BIM的施工現場網格化管理系統及其控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及基于B頂的施工現場網格化管理系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]地鐵車站機電設備安裝工程承包商，主要施工內容包括以下專業的安裝和調試:低壓配電與照明系統;給排水及消防系統;通風空調系統;火災自動報警系統;環境與設備監控系統；門禁系統;氣體自動滅火系統;屏蔽門等。
[0003]在地鐵車站的機電設備安裝和建筑裝修階段，由于空間狹小，涉及的專業多，交叉施工、交叉干擾多，往往存在時間、空間方面的矛盾，造成大面積窩工和返工。還會帶來文明施工臟亂差、管線的綜合布置亂等問題，終將嚴重影響施工質量、工期和安全，也會為未來地鐵的安全運行埋下隱患。
[0004]目前B頂技術在施工階段的應用，多是集中在碰撞檢查、管線綜合、圖紙會審、技術交底、施工模擬等技術管理層面，還有很多單位停留在純粹建模的初始階段，如何把應用擴展到施工作業實操階段，讓BM技術能幫助施工企業在施工管理過程中取得實實在在的經濟效益和社會效益，是目前大多數施工企業應用B頂技術遇到的瓶頸問題。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明提供基于B頂的施工現場網格化管理系統及其控制方法，其通過引入網格化概念將BIM技術應用在施工一線現場，同時其通過開發基于BIM的網格化管理及派工單系統，建立適用于手機移動終端的施工管理平臺，將BM技術的可視化、項目管理相關信息直接滲透到基層，通過信息化和B頂技術實現項目管理的精細化管理，在進度控制和施工質量、安全文明施工等方面取得滿意效果。
[0006]本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是:
基于WM的施工現場網格化管理系統，包括:
中央處理設備，用于模擬并網格化劃分施工現場形成施工單元、根據施工計劃形成派工單并分派派工單、處理反饋的施工信息；
用戶終端，由施工班組持有，用于接收中央處理器分派的派工單，并向中央處理器反饋施工信息；
驗證端，設置在各個施工單元處，用于驗證識別用戶終端。
[0007]優選的，中央處理設備包括處理數據的計算機，計算機上安裝有WM模塊，B頂模塊用于模擬并網格化劃分施工現場形成施工單元。
[0008]優選的，用戶終端包括手機，手機上安裝有施工APP，施工APP用于接收中央處理器分派的派工單，并向中央處理器反饋施工信息。
[0009]優選的，派工單包括驗證端能識別的標識碼、施工單元位置、時間節點要求、質量驗收標準及技術交底、安全注意事項、成品保護及協同作業事項。
[0010]優選的，施工信息包括施工完成情況及照片、質量驗收情況及實體圖片、清場情況及遺留問題、成品保護注意事項。
[0011 ]基于B頂的施工現場網格化管理系統的控制方法，包括如下步驟:
步驟一:中央處理設備根據施工現場建立虛擬模型，并基于虛擬模型和總體施工計劃將施工現場劃分為若干施工網格形成施工單元，每個施工單元指定該施工單元的關鍵工種的專業工程師為該施工單元的工區長；
步驟二:并對各個施工單元設置護欄和驗證端；
步驟三:綜合各施工單元的施工計劃進行4D施工過程模擬，進行空間和人機料時間上的沖突檢查并進行調整，再次進行4D施工過程模擬并確定最終的施工計劃；
步驟四:根據模擬施工計劃，各施工單元向用戶終端下發每日派工單；
步驟五:施工班組憑用戶終端中的派工單經驗證端驗證進入施工單元施工；
步驟六:施工班組通過用戶終端把工程完成情況的施工信息反饋給中央處理設備； 步驟七:中央處理設備根據用戶終端反饋的施工信息更新虛擬模型；
步驟八:中央處理設備再次根據更新的虛擬模型進行4D模擬以調整施工計劃和派工單。
[0012]優選的，工區長負責施工單元的施工計劃編制、施工組織、質量安全管理、施工報檢、安全文明施工的區域管理。
[0013]本發明的有益效果如下:
1、B頂技術應用理念創新
在工程項目管理中引入網格化管理理念，把BM技術應用方向從以往的研究層面向施工一線現場推進，將技術應用對象從管理層和技術部門向一線施工班組和一線工人轉移，使B頂的應用在施工現場的綜合管理、現場施工組織策劃和文明施工管理上取得實質性應用效果。
[0014]2、信息化應用創新
通過開發基于BM的網格化管理及派工單系統，建立適用于手機移動終端的施工管理平臺，通過派工單形式與手機上的施工APP結合，使B頂應用在項目上得到全員推廣。
[0015]3、管理模式創新
施工現場網格化管理模式，通過B頂技術應用，把B頂的可視化、項目管理相關信息直接滲透到基層，通過信息化和BM技術實現項目管理的精細化管理，在進度控制和施工質量、安全文明施工等方面取得滿意效果，解決施工時存在的時間、空間方面的矛盾及由此帶來的大面積窩工和返工等問題。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0017]圖1是基于WM的施工現場網格化管理系統的結構示意圖；
圖2是基于WM的施工現場網格化管理系統的控制方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018]參照圖1，基于WM的施工現場網格化管理系統，包括:
中央處理設備，用于模擬并網格化劃分施工現場形成施工單元、根據施工計劃形成派工單并分派派工單、處理反饋的施工信息；
用戶終端，由施工班組持有，用于接收中央處理器分派的派工單，并向中央處理器反饋施工信息；
驗證端，設置在各個施工單元處，用于驗證識別用戶終端。
[0019]中央處理設備包括處理數據的計算機，計算機上安裝有模塊，BIM模塊用于模擬并網格化劃分施工現場形成施工單元。
[0020]用戶終端包括手機，手機上安裝有施工APP，施工APP用于接收中央處理器分派的派工單，并向中央處理器反饋施工信息。
[0021]派工單包括驗證端能識別的標識碼(優選二維碼)、施工單元位置、時間節點要求、質量驗收標準及技術交底、安全注意事項、成品保護及協同作業事項。
[0022]施工信息包括施工完成情況及照片、質量驗收情況及實體圖片、清場情況及遺留問題、成品保護注意事項。
[0023]參照圖2，基于B頂的施工現場網格化管理系統的控制方法，包括如下步驟:
步驟一:中央處理設備根據施工現場建立虛擬模型，并基于虛擬模型和總體施工計劃將施工現場劃分為若干施工網格形成施工單元，每個施工單元指定該施工單元的關鍵工種的專業工程師為該施工單元的工區長；
步驟二:并對各個施工單元設置護欄和驗證端；
步驟三:綜合各施工單元的施工計劃進行4D施工過程模擬，進行空間和人機料時間上的沖突檢查并進行調整，再次進行4D施工過程模擬并確定最終的施工計劃；
步驟四:根據模擬施工計劃，各施工單元向用戶終端下發每日派工單；
步驟五:施工班組憑用戶終端中的派工單經驗證端驗證進入施工單元施工；
步驟六:施工班組通過用戶終端把工程完成情況的施工信息反饋給中央處理設備； 步驟七:中央處理設備根據用戶終端反饋的施工信息更新虛擬模型；
步驟八:中央處理設備再次根據更新的虛擬模型進行4D模擬以調整施工計劃和派工單。
[0024]工區長負責施工單元的施工計劃編制、施工組織、質量安全管理、施工報檢、安全文明施工的區域管理。
[0025]本發明實現的具體過程如下:
①中央處理設備根據施工現場建立虛擬模型，根據在不同施工階段的施工重點內容不同，把施工現場通過網格劃分手段為為若干施工單元，每個施工單元指定關鍵工種的專業工程師作為該施工單元的工區長，把原來屬于項目部的管理工作內容下沉到施工單元，工區長負責該施工單元施工計劃編制、施工組織、質量安全管理、施工報驗、安全文明施工的區域管理、進度控制等。進入該施工單元區域施工的所有班組和相關承包商的施工人員，月艮從施工單元工區長的調配和指令。
[0026]②根據工程的工期節點要求，各工區長編制對應施工單元的施工進度計劃，上傳中央處理設備，中央處理設備綜合各施工單元施工計劃進行4D施工過程模擬，進行在空間上和班組作業人員在時間上的沖突檢查，并在動態空間需求分析和工序模擬的基礎上，綜合調整各施工單元施工計劃。
[0027]③中央處理設備根據調整后的計劃形成派工單，并將派工單發給用戶終端，各專業施工班組和其他相關專業承包商通過用戶終端里的施工APP接受工作任務。
[0028]具體流程如下:中央處理設備將派工單上架發送到用戶終端—班組長接收派工任務并回復作業工人名單—施工單元工區長按回復的工人名單統籌工作—工人進入施工單元施工現場作業—施工單元工區長驗收合格并在用戶終端上傳驗收記錄和實體圖片—中央處理設備更新B頂虛擬模型。
[0029]④施工單元工區長負責各自施工單元的所有作業的調配，只有接受了本施工單元作業派工單的施工人員才被允許進入該施工單元作業，工區長監督其施工單元內所有作業人員做好其相應的安全文明施工措施、成品和半成品保護措施，做好完工后的場地清理工作，負責相應的質量檢查驗收和報驗。
[0030]⑤施工班組完成派工單指定工作內容并驗收合格后，把相應施工進度和工程量、遺留問題等通過施工APP反饋給中央處理設備，中央處理設備進行模型實時更新。
[0031]下面以具體的例子說明如何根據工程特點進行務實靈活的網格劃分施工現場: 根據施工重點內容的不同，在不同施工階段進行施工單元的劃分調整。
[0032]第一階段:前期準備階段，節點時間30天。
[0033]本階段施工單元分三部分:①排水溝澆筑網格，主要分布在車站四周距墻2米范圍，施工內容為排水溝澆筑、重力排水管安裝;②臨水臨電網格，主要分布在車站縱向B軸兩側各5米范圍，施工內容為臨水臨電布置、臨邊及預留孔洞防護;③公共區及設備房網格，空間上與前兩部分重疊，主要施工內容為設備房施工放線和公共區噴黑。
[0034]第二階段:關鍵設備房施工階段，節點時間60天
本階段的施工單元分為四部分:①一期移交的關鍵設備房網格，區域范圍是先期移交的站廳層400V低壓開關柜室、信號設備室、通信設備室、綜合監控室、站臺層33KV開關柜室、1500V直流開關柜室及整流變壓器室，施工作業內容關鍵設備房砌筑、批蕩抹灰、第一遍膩子、強弱電專業線管安裝、空調專業風管安裝；②二期移交關鍵設備用房網格，范圍包括PIDS設備室、通號電源設備室、屏蔽門控制室、商業通信機房、警務監控機房、接處警室內及AFC設備室、站臺層控制室，施工作業內容同關鍵設備用房網格，但移交節點稍延遲。③公共區網格，區域范圍為車站公共區，施工作業內容為消防專業水管安裝、空調專業支架安裝、強弱電系統的橋架和線槽安裝;④非關鍵設備房網格，包括400V低壓室、環控電控室、蓄電池室、冷水機房、環控機房等設備安裝工作量較大的設備房。施工內容為砌筑、設備基礎澆
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[0035]第三階段:風水電安裝階段120天
本階段的施工單元分為三部分:①關鍵設備房網格，區域范圍是關鍵設備房內，施工作業主體為通信、信號等其他承包商，但需要本項目承包商進行施工協調，本項目承包商施工作業內容重點為電氣專業線管安裝、設備房門體安裝、消防箱和電箱體安裝、天花施工及孔洞修補;②非關鍵設備用房網格，區域范圍400V低壓室、環控電控室、蓄電池室、冷水機房、環控機房等設備安裝工作量較大的設備房，施工作業內容設備安裝;③公共區網格，區域范圍為車站公共區，施工作業內容為空調專業保溫、消防箱和電箱體安裝、天花及電梯、屏蔽門等進場施工。
[0036]第四階段:公共區裝修階段90天
本階段的施工單元分為兩部分:①設備房網格，區域范圍是設備房內，施工作業內容重點為電氣專業線管安裝、設備房門體安裝、消防箱和電箱體安裝、天花施工及孔洞修補;②公共區網格，區域范圍為車站公共區，施工作業內容為空調專業保溫、消防箱和電箱體安裝、天花及電梯、屏蔽門等進場施工。
[0037]第五階段:聯動調試及地面恢復階段60天
本階段分站內和站外兩個施工單元，站內網格施工內容為各專業調試及裝修收口，站外網格主要施工內容為地面恢復及市政道路接駁工程。
[0038]綜上所述，在工程項目管理中引入網格化管理理念，把B頂技術應用方向從以往的研究層面向施工一線現場推進，將技術應用對象從管理層和技術部門向一線施工班組和一線工人轉移，使B頂的應用在施工現場的綜合管理、現場施工組織策劃和文明施工管理上取得實質性應用效果;通過開發基于WM的網格化管理及派工單系統，建立適用于手機移動終端的施工管理平臺，通過派工單形式與手機上的施工APP結合，使B頂應用在項目上得到全員推廣;施工現場網格化管理模式，通過BM技術應用，把BM的可視化、項目管理相關信息直接滲透到基層，通過信息化和B頂技術實現項目管理的精細化管理，在進度控制和施工質量、安全文明施工等方面取得滿意效果，解決施工時存在的時間、空間方面的矛盾及由此帶來的大面積窩工和返工等問題，幫助施工企業在施工管理過程中取得實實在在的經濟效益和社會效益。
[0039]當然，以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.基于BM的施工現場網格化管理系統，其特征在于，包括:中央處理設備，用于模擬并網格化劃分施工現場形成施工單元、根據施工計劃形成派工單并分派派工單、處理反饋的施工信息； 用戶終端，由施工班組持有，用于接收中央處理器分派的派工單，并向中央處理器反饋施工信息； 驗證端，設置在各個施工單元處，用于驗證識別用戶終端。2.如權利要求1所述的基于BIM的施工現場網格化管理系統，其特征在于:所述中央處理設備包括處理數據的計算機，計算機上安裝有B頂模塊，所述BM模塊用于模擬并網格化劃分施工現場形成施工單元。3.如權利要求1所述的基于BIM的施工現場網格化管理系統，其特征在于:所述用戶終端包括手機，手機上安裝有施工APP，施工APP用于接收中央處理器分派的派工單，并向中央處理器反饋施工信息。4.如權利要求1所述的基于BIM的施工現場網格化管理系統，其特征在于:所述派工單包括所述驗證端能識別的標識碼、施工單元位置、時間節點要求、質量驗收標準及技術交底、安全注意事項、成品保護及協同作業事項。5.如權利要求1所述的基于BIM的施工現場網格化管理系統，其特征在于:所述施工信息包括施工完成情況及照片、質量驗收情況及實體圖片、清場情況及遺留問題、成品保護注意事項。6.如權利要求1至5任一項所述的基于的施工現場網格化管理系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:中央處理設備根據施工現場建立虛擬模型，并基于虛擬模型和總體施工計劃將施工現場劃分為若干施工網格形成施工單元，每個施工單元指定該施工單元的關鍵工種的專業工程師為該施工單元的工區長； 步驟二:并對各個施工單元設置護欄和驗證端； 步驟三:綜合各施工單元的施工計劃進行4D施工過程模擬，進行空間和人機料時間上的沖突檢查并進行調整，再次進行4D施工過程模擬并確定最終的施工計劃； 步驟四:根據模擬施工計劃，各施工單元向用戶終端下發每日派工單； 步驟五:施工班組憑用戶終端中的派工單經驗證端驗證進入施工單元施工； 步驟六:施工班組通過用戶終端把工程完成情況的施工信息反饋給中央處理設備； 步驟七:中央處理設備根據用戶終端反饋的施工信息更新虛擬模型； 步驟八:中央處理設備再次根據更新的虛擬模型進行4D模擬以調整施工計劃和派工單。7.如權利要求5所述的基于BIM的施工現場網格化管理系統的控制方法，其特征在于:所述工區長負責施工單元的施工計劃編制、施工組織、質量安全管理、施工報檢、安全文明施工的區域管理。
【文檔編號】G06Q50/08GK105930973SQ201610260391
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】莫勁, 曾憲祥, 黎玉奇, 王志, 黎秀炎, 曾浩, 鄧東潤, 黎文憲, 祝軍權, 蔡振春
【申請人】廣州碩品物聯網科技有限公司, 廣州鑫橋建筑勞務有限公司