一种基于物联网的施工现场智能监理系统的制作方法

本发明涉及洁净厂房施工管理，尤其涉及一种基于物联网的施工现场智能监理系统。

背景技术：

1、半导体洁净厂房中的特气管道承担着将氮气、氧气、氢气、惰性气体及腐蚀性气体等高纯工艺气体从气源站输送至各工艺机台的重要功能，特气管道焊接完成后，必须经过严格的气密性检测、洁净隔离维持及安全确认等环节，方能解除施工区域的隔离和防护设施。在此过程中，即使管道已完成安装，其对应施工区域仍处于被占用状态，无法供后续管道施工使用。然而，现有施工管理方法通常以管道构件安装状态和计划时间作为进度判断依据，未能准确识别施工区域是否具备后续施工条件，导致进度计划与实际施工窗口严重脱节。

2、中国专利申请公开号：cn121638769a，公开了一种基于bim与物联网的施工现场资源动态调度方法及系统，该方法包括：生成目标施工现场对应的初始bim施工模型，以及位于初始bim施工模型内与各施工区域对应的区域展示图层，根据初始bim施工模型和区域展示图层生成初始调度模型；响应调度端的动态调度请求，接收物联网采集终端对相应施工区域的资源采集信息以及区域定位标签的定位采集信息，根据定位采集信息确定相应施工区域的采集方向，基于采集方向对资源采集信息进行位置定位，对初始bim施工模型的区域展示图层进行更新，得到实时bim调度模型；接收调度端的资源调度请求，调取调度界面发送至调度端，接收调度端基于调度界面输入的调度信息，根据调度信息确定资源种类，以及相应资源种类对应的调度属性；根据调度属性调取对应的目标调度策略，根据目标调度策略对实时bim调度模型进行遍历，得到目标区域展示图层、目标施工区域以及目标资源位置，根据目标区域展示图层、目标施工区域以及目标资源位置生成调度指示图发送给调度端。

3、由此可见，所述基于bim与物联网的施工现场资源动态调度方法存在以下问题：其一，资源采集信息的位置定位完全依赖区域定位标签的采集方向，但在复杂施工现场中，多径效应与信号遮挡常导致方向解算偏差，进而造成资源位置映射失真；其二，初始调度模型与实时bim调度模型均基于预定义的区域展示图层生成，无法动态自适应施工过程中临时划分或合并的作业面，导致图层更新与现场实际边界存在结构性错位。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于物联网的施工现场智能监理系统，用以通过多维施工数据分析和动态反馈机制克服现有技术中由于仅关注管道安装完成状态而忽视检测与隔离环节对物理空间的持续占用导致的施工计划与现场实际可用区域脱节的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于物联网的施工现场智能监理系统，包括：

3、状态确定模块，其用以基于实时获取洁净厂房特气管道施工过程中的现场施工数据确定各特气管道安装区域对应的施工现场状态；

4、bim关联模块，其用以将所述施工现场状态关联至bim模型中对应特气管道安装区域，得到各特气管道对应的安装区域状态信息；

5、安装判断模块，其用以根据所述安装区域状态信息判断待安装特气管道对应的安装区域是否满足后续安装条件，得到安装条件判断结果；

6、判定模块，其用以基于所述安装条件判断结果判定可施工任务和等待交付任务；

7、影响分析模块，其用以基于所述bim模型中管道的空间位置关系与工艺逻辑关系，确定影响所述等待交付任务的前序管道工序，并根据前序管道工序的当前状态确定需要优先完成的前序关键工序；

8、计划调整模块，其用以基于所述bim模型确定所述前序关键工序是否满足提前执行条件的判定结果生成工序调整指令或确定替代施工任务，并根据工序调整指令或替代施工任务调整施工安排；

9、施工反馈模块，其用以基于所述调整后的施工安排，根据重新获取的所述现场施工数据重新判断各管道安装区域的后续安装条件，以更新施工安排。

10、进一步地，所述状态确定模块包括：

11、焊接状态获取单元，其用以获取特气管道焊口数量、已完成焊口位置以及焊接完成标识，得到焊接状态数据；

12、检测状态获取单元，其用以获取特气管道气密性检测执行状态、检测完成状态以及检测结果信息，得到检测状态数据；

13、隔离状态获取单元，其用以获取施工区域内洁净隔离设施的设置状态和解除状态，得到隔离设施状态数据；

14、防护状态获取单元，其用以获取施工区域内临时防护设施的设置状态和拆除状态，得到防护设施状态数据；

15、状态确定单元，其用以根据所述焊接状态数据、所述检测状态数据、所述隔离设施状态数据以及所述防护设施状态数据，生成所述施工现场状态。

16、进一步地，所述bim关联模块包括：

17、管道模型提取单元，其用以从所述bim模型中提取特气管道对应的管径信息、安装标高信息、连接位置信息以及施工顺序信息；

18、施工区域划分单元，其用以基于所述管径信息和所述安装标高信息，根据特气管道安装、焊接检测以及后期维护需求，在所述bim模型中划分对应安装区域、检测区域和维护操作区域；

19、状态关联单元，其用以根据所述连接位置信息和所述施工顺序信息，将所述施工现场状态关联至对应所述安装区域、所述检测区域和所述维护操作区域，生成所述安装区域状态信息。

20、进一步地，所述安装判断模块包括：

21、焊接判定单元，其用以根据所述焊接状态数据判定目标安装区域对应特气管道焊接工序是否完成；

22、检测判定单元，其用以基于焊接工序完成的判定结果，根据所述检测状态数据判定对应特气管道气密性检测是否完成；

23、隔离判定单元，其用以基于气密性检测完成的判定结果，根据所述隔离设施状态数据判定施工区域内洁净隔离设施是否解除；

24、区域交付判定单元，其用以基于隔离设施已解除的判定结果，根据防护设施状态数据判定临时防护设施是否移除，基于防护设施移除的判定结果确定所述安装区域满足后续施工条件，得到所述安装条件判断结果。

25、进一步地，所述判定模块包括：

26、可施工任务确定单元，其用以根据所述安装条件判断结果，当判定满足后续施工条件时，确定当前能够进入安装工序的特气管道施工任务，得到可施工任务；

27、等待任务确定单元，其用以根据所述安装条件判断结果，当判定不满足后续施工条件时，确定等待前序工序完成的特气管道施工任务，得到等待交付任务；

28、任务关联单元，其用以将所述等待交付任务对应的特气管道与其对应的前序施工工序进行关联，得到任务关联结果。

29、进一步地，所述影响分析模块包括：

30、连接关系确定单元，其用以根据所述bim模型确定不同特气管道之间的连接关系；

31、施工顺序确定单元，其用以根据获取的施工工艺要求确定不同特气管道之间的安装先后关系；

32、影响工序确定单元，其用以根据所述连接关系、所述安装先后关系以及所述任务关联结果确定阻碍所述等待交付任务的前序影响工序；

33、关键工序提取单元，其用以根据所述前序影响工序对应的所述安装区域状态信息确定需要优先完成的前序关键工序。

34、进一步地，所述计划调整模块包括：

35、提前执行判定单元，其用以基于所述bim模型确定所述前序关键工序的剩余作业空间，并根据剩余作业空间判定前序关键工序是否满足提前执行条件；

36、工序提前调整单元，其用以基于所述前序关键工序满足提前执行条件的判定结果，生成所述工序调整指令；

37、任务切换单元，其用以基于所述前序关键工序不满足提前执行条件的判定结果，根据所述可施工任务确定所述替代施工任务；

38、施工安排生成单元，其用以根据所述工序调整指令或所述替代施工任务，调整施工安排。

39、进一步地，所述施工反馈模块包括：

40、状态更新获取单元，其用以基于所述调整后施工安排，重新获取所述现场施工数据，并确定更新后的所述施工现场状态；

41、闭环触发单元，其用以根据所述更新后的所述施工现场状态重新输入至所述安装判断模块，判断对应安装区域是否满足后续安装条件，得到更新后的安装条件判断结果；

42、施工安排更新单元，其用以根据所述更新后的安装条件判断结果更新后续特气管道施工安排。

43、进一步地，所述状态确定模块包括设置于特气管道施工区域内的物联网获取终端，物联网获取终端包括：

44、管道识别单元，其用以获取特气管道对应的身份标识信息；

45、位置检测单元，其用以获取特气管道、临时防护设施以及施工设备的位置变化信息；

46、状态检测单元，其用以获取施工区域内隔离设施、检测设备以及防护设施的运行状态信息；

47、通信传输单元，其用以将所述身份标识信息、位置变化信息以及状态信息发送至所述状态确定模块。

48、进一步地，所述特气管道包括用于半导体洁净厂房的工艺气体输送管道；工艺气体输送管道至少包括：氮气管道、氧气管道、氢气管道、惰性气体管道以及腐蚀性气体输送管道；所述管道施工进度管理系统用于根据不同特气管道对应的焊接检测要求和施工隔离要求确定对应安装区域的交付状态。

49、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明在洁净厂房特气管道施工区域因气密检测与洁净隔离持续占用而无法明确可用状态的情况下，通过获取现场多维度施工数据并关联至bim模型构建区域状态信息，进而依据焊接检测及隔离解除等条件对区域进行逐级校验以区分可施工与等待交付任务，在此基础上针对等待任务沿bim拓扑关系溯源阻碍其施工的前序关键工序，并结合空间干涉校验决定提前释放该区域或匹配替代任务，最后通过执行反馈重新触发条件判定形成动态闭环，从而有效解决了现有进度管理因忽视空间占用依赖而无法准确判断后续施工窗口的技术问题。