一种基于云平台的智慧工程协同仿真系统

摘要

本发明公开了一种基于云平台的智慧工程协同仿真系统，所述测绘模块对工程施工现场进行全方位实时测绘和监控，包括现场施工进度、施工质量、安全设施和人员情况；所述建模模块获取所述测绘模块提供的测绘数据，并通过BIM平台进行数据导入，生成施工现场仿真模型；所述调节模块分析所述建模模块生成的仿真模型，并通过数据比对、调整，从而录入新的数据到仿真模型中，如此重复，直至达到最优方案；所述反馈模块对得到的最优方案进行数据整合，并反馈到工程施工现场，所述基于云平台的智慧工程协同仿真系统通过数据采集、数据处理、数据反馈，从而完成对工程施工现场的全方位精细化管理。

说明书

技术领域

本发明涉及智慧工程施工技术领域，尤其涉及一种基于云平台的智慧工程协同仿真系统。

背景技术

目前随着时代的进步和信息化的发展，工程管理的复杂和施工现场的变动等因素都在要求建筑施工管理必须实现与互联网、智能软硬件的融合。

曾经传统的管理手段是需要通过到施工现场进行实地测量以及长时间演算和监控，来实现对工程施工的管理，由于无法及时有效地对施工现场进行施工进度、质量、安全的协同管控，进而无法使建筑企业和施工企业做到精细化管理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于云平台的智慧工程协同仿真系统，旨在解决现有技术中的无法及时有效地对施工现场进行施工进度、质量、安全的协同管控，进而无法使建筑企业和施工企业做到精细化管理的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种基于云平台的智慧工程协同仿真系统，包括测绘模块、建模模块、调节模块和反馈模块；

所述测绘模块，用于对工程施工现场进行全方位实时测绘和监控，包括现场施工进度、施工质量、安全设施和人员情况；

所述建模模块，用于获取所述测绘模块提供的测绘数据，并通过BIM平台进行数据导入，生成施工现场仿真模型；

所述调节模块，用于分析所述建模模块生成的仿真模型，并通过数据比对、调整，从而录入新的数据到仿真模型中，如此重复，直至达到最优方案；

所述反馈模块，通过所述调节模块得到最优方案，对得到的最优方案进行数据整合，并反馈到工程施工现场。

其中，所述测绘模块包括航拍单元和信息传输单元，所述信息传输单元搭载于所述航拍单元上；

所述航拍单元，用于拍摄工程施工现场画面；

所述信息传输单元，用于与外部终端取得无线电通讯，并接受外部终端的操控指令，以及将航拍数据通过无线电传输至外部终端。

其中，所述建模模块包括数据处理单元和BIM建模展示单元，所述数据处理单元与所述信息传输单元通过无线电连接，并与所述BIM建模展示单元电连接；

所述数据处理单元，用于接收所述信息传输单元传输的航拍数据，并通过数据处理得到航拍数据中的数据信息；

所述BIM建模展示单元，用于接收所述数据处理单元生成的模型数据，并自动生成工程施工现场模型。

其中，所述调节模块包括数据解析单元和BIM模型数据调试单元，所述数据解析单元与所述BIM建模展示单元连接，并与所述BIM模型数据调试单元连接；

所述数据解析单元，用于演算所述BIM建模展示单元所展示的生产进度、安全管控、施工质量和人员配备的合理性，并提出工程施工建议；

所述BIM模型数据调试单元，用于接收所述数据解析单元提出的施工建议，并自动导入修正数据进行重新演算。

其中，所述反馈模块包括施工进度控制单元和安全管理单元，所述施工进度控制单元与所述BIM模型数据调试单元连接，所述安全管理单元与所述BIM模型数据调试单元连接；

所述施工进度控制单元，用于将所述BIM模型数据调试单元演算得到的生产进度和人员配备数据应用于工程施工现场；

所述安全管理单元，用于将所述BIM模型数据调试单元演算得到的安全管控和施工质量数据应用于工程施工现场。

其中，所述航拍单元包括飞行器和摄像头，所述摄像头搭载于所述飞行器上；

所述飞行器，用于在工程施工现场建立坐标点，并环绕工程施工现场进行低空飞行；

所述摄像头，用于拍摄工程、施工进度、安全设施和施工质量的照片。

其中，所述航拍单元还包括施工数据采集设备和环境数据采集设备，所述施工数据采集设备搭载于所述飞行器上，所述环境数据采集设备也搭载于所述飞行器上；

所述施工数据采集设备，用于通过热感应设备统计施工现场的施工人员，以及人员分布情况；

所述环境数据采集设备，用于拍摄施工现场周围的居住情况，评估工程施工时间对周围居住的影响。

其中，所述航拍单元还包括人脸识别设备，所述人脸识别设备搭载于所述飞行器上；

所述人脸识别设备，用于对进入工程施工现场的人员进行人脸识别，并与外部终端的录入信息进行比对。

其中，所述BIM建模展示单元包括演示沙盘和3D成像仪，所述演示沙盘与所述数据处理单元连接，所述3D成像仪与所述演示沙盘连接；

所述演示沙盘，用于将所述数据处理单元传输的施工现场数据进行运算，并作为所述3D成像仪的载体；

所述3D成像仪，用于接收所述演示沙盘的仿真模型数据，通过3D投影到所述演示沙盘，形成仿真模型。

本发明的一种基于云平台的智慧工程协同仿真系统，所述测绘模块对工程施工现场进行全方位实时测绘和监控，包括现场施工进度、施工质量、安全设施和人员情况；所述建模模块获取所述测绘模块提供的测绘数据，并通过BIM平台进行数据导入，生成施工现场仿真模型；所述调节模块分析所述建模模块生成的仿真模型，并通过数据比对、调整，从而录入新的数据到仿真模型中，如此重复，直至达到最优方案；所述反馈模块对得到的最优方案进行数据整合，并反馈到工程施工现场，所述基于云平台的智慧工程协同仿真系统通过数据采集、数据处理、数据反馈，从而完成对工程施工现场的全方位精细化管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。

图1是本发明的基于云平台的智慧工程协同仿真系统图。

图中：1-测绘模块、2-建模模块、3-调节模块、4-反馈模块、11-航拍单元、12-信息传输单元、21-数据处理单元、22-BIM建模展示单元、31-数据解析单元、32-BIM模型数据调试单元、41-施工进度控制单元、42-安全管理单元、111-飞行器、112-摄像头、113-施工数据采集设备、114-环境数据采集设备、115-人脸识别设备、221-演示沙盘、222-3D成像仪。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“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，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本发明提供了一种基于云平台的智慧工程协同仿真系统，包括测绘模块1、建模模块2、调节模块3和反馈模块4；

所述测绘模块1，用于对工程施工现场进行全方位实时测绘和监控，包括现场施工进度、施工质量、安全设施和人员情况；

所述建模模块2，用于获取所述测绘模块1提供的测绘数据，并通过BIM平台进行数据导入，生成施工现场仿真模型；

所述调节模块3，用于分析所述建模模块2生成的仿真模型，并通过数据比对、调整，从而录入新的数据到仿真模型中，如此重复，直至达到最优方案；

所述反馈模块4，通过所述调节模块3得到最优方案，对得到的最优方案进行数据整合，并反馈到工程施工现场。

进一步地，请参阅图1，所述测绘模块1包括航拍单元11和信息传输单元12，所述信息传输单元12搭载于所述航拍单元11上；

所述航拍单元11，用于拍摄工程施工现场画面；

所述信息传输单元12，用于与外部终端取得无线电通讯，并接受外部终端的操控指令，以及将航拍数据通过无线电传输至外部终端。

进一步地，请参阅图1，所述航拍单元11包括飞行器111和摄像头112，所述摄像头112搭载于所述飞行器111上；

所述飞行器111，用于在工程施工现场建立坐标点，并环绕工程施工现场进行低空飞行；

所述摄像头112，用于拍摄工程、施工进度、安全设施和施工质量的照片。

进一步地，请参阅图1，所述航拍单元11还包括施工数据采集设备113和环境数据采集设备114，所述施工数据采集设备113搭载于所述飞行器111上，所述环境数据采集设备114也搭载于所述飞行器111上；

所述施工数据采集设备113，用于通过热感应设备统计施工现场的施工人员，以及人员分布情况；

所述环境数据采集设备114，用于拍摄施工现场周围的居住情况，评估工程施工时间对周围居住的影响。

进一步地，请参阅图1，所述航拍单元11还包括人脸识别设备115，所述人脸识别设备115搭载于所述飞行器111上；

所述人脸识别设备115，用于对进入工程施工现场的人员进行人脸识别，并与外部终端的录入信息进行比对。

在本实施方式中，所述测绘模块1通过所述飞行器111所搭载的所述摄像头112进行测绘和监控，所述飞行器111为无人机，通过控制器遥感所述飞行器111进行飞行，所述飞行器111能够在工程施工现场进行全方位扫描，并通过所述摄像头112记录工程施工情况，包括拍摄工程进度图片、拍摄工程现场各部位施工成型质量照片，所述飞行器111上搭载的热成像设备，配合所述摄像头112工作，以完成对工程施工现场的人员数量进行测定，所述人脸识别设备115搭载与所述飞行器111上，并与所述摄像头112配合使用，所述人脸识别设备115通过所述信息传输单元12与外部终端进行无线电连接，所述人脸识别通过拍摄工程现场施工人员的面部信息，并与系统终端录入的人脸信息进行比对，进而能够完成对工程施工现场的人员管理，在工程施工安全上具有很大的作用；所述环境数据采集设备114搭载于所述飞行器111上，并配合所述摄像头112工作，通过对工程施工周围的民房居民楼进行拍摄，以工程施工场地的中心为圆形，建立坐标系，通过所述环境数据采集设备114监测周围民房与工程施工场地的直线距离，进而能够测算工程施工现场噪音大小对周围居民楼的影响；所述建模模块2接收所述测绘模块1通过所述信息传输单元12传输的工程施工现场数据，并进行3D建模，生成工程施工现场的三维模型，便于进行直观地对工程施工现场进行观察和分析，同时，所述调节模块3接收所述建模模块2所提供的建模数据，并对数据进行算法处理，以确认所建模型的数据的合理性，所述调节模块3可进行手动输入，对施工质量、施工进度、安全管理进行手动调控，所述调节模块3通过算法对工程现场的人员、材料和施工机械进行调整，以满足输入的施工质量信息、施工进度信息和安全管理信息的合理性；所述反馈模块4通过获取所述调节模块3生成的合理调控数据，通过无线电传输信息将调控数据传输至工程施工现场，如此，所述基于云平台的智慧工程协同仿真系统通过数据采集、数据处理、数据反馈，从而完成对工程施工现场的全方位精细化管理。

进一步地，请参阅图1，所述建模模块2包括数据处理单元21和BIM建模展示单元22，所述数据处理单元21与所述信息传输单元12通过无线电连接，并与所述BIM建模展示单元22电连接；

所述数据处理单元21，用于接收所述信息传输单元12传输的航拍数据，并通过数据处理得到航拍数据中的数据信息；

所述BIM建模展示单元22，用于接收所述数据处理单元21生成的模型数据，并自动生成工程施工现场模型。

进一步地，请参阅图1，所述BIM建模展示单元22包括演示沙盘221和3D成像仪222，所述演示沙盘221与所述数据处理单元21连接，所述3D成像仪222与所述演示沙盘221连接；

所述演示沙盘221，用于将所述数据处理单元21传输的施工现场数据进行运算，并作为所述3D成像仪222的载体；

所述3D成像仪222，用于接收所述演示沙盘221的仿真模型数据，通过3D投影到所述演示沙盘221，形成仿真模型。

在本实施方式中，所述数据处理单元21通过接受所述信息传输单元12所传输的航拍数据，通过算法将得到的数据进行分析，其具体数据包括施工现场场地布置情况，人员、材料、机械的到位情况，当前时间点的施工进度情况和一段时间内的施工进度情况，然后在所述演示沙盘221上建立坐标系，通过所述3D成像仪222将录入的模型数据生成实体模型，从而能够更全面地展示工程施工现场的情况。

进一步地，请参阅图1，所述调节模块3包括数据解析单元31和BIM模型数据调试单元32，所述数据解析单元31与所述BIM建模展示单元22连接，并与所述BIM模型数据调试单元32连接；

所述数据解析单元31，用于演算所述BIM建模展示单元22所展示的生产进度、安全管控、施工质量和人员配备的合理性，并提出工程施工建议；

所述BIM模型数据调试单元32，用于接收所述数据解析单元31提出的施工建议，并自动导入修正数据进行重新演算。

在本实施方式中，所述数据解析单元31通过对不同时间点的推算，模拟出工程施工完成时间以及工程完工模型，所述BIM模型数据调试单元32基于BIM软件进行数据计算，通过在BIM软件内进行数据导入，进而可将调控数据导入数据模型中，从而得到新的数据模型，并通过所述数据解析单元31进行生产进度、安全管控、施工质量和人员配备的合理性演算，如此重复，得到工程现场施工的最优方案。

进一步地，请参阅图1，所述反馈模块4包括施工进度控制单元41和安全管理单元42，所述施工进度控制单元41与所述BIM模型数据调试单元32连接，所述安全管理单元42与所述BIM模型数据调试单元32连接；

所述施工进度控制单元41，用于将所述BIM模型数据调试单元32演算得到的生产进度和人员配备数据应用于工程施工现场；

所述安全管理单元42，用于将所述BIM模型数据调试单元32演算得到的安全管控和施工质量数据应用于工程施工现场。

在本实施方式中，所述施工进度控制单元41和所述安全管理单元42通过导入调控后的数据模型，并通过无线电将模型数据传输到施工现场，施工现场可根据调控后的数据进行现场施工，从而能够更精确地进行现场施工调控。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。