一种基于BIM+5G技术的工程监测管理系统的制作方法

一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统
技术领域
1.本发明涉及建筑工程监测技术领域，尤其涉及一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统。


背景技术：

2.经检索，中国专利号cn113034756a公开了一种基于5g技术的工程监测与管理系统，该发明虽然可以在一定程度上减少人员伤亡，但无法在施工阶段针对各种异形结构建筑进行实时工程安全监测；bim(building information modeling)技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用；5g技术，即第五代移动通信技术(5th generation mobile communication technology简称5g)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施；工程监测，是指在建构筑物施工过程中，根据各项控制指标对工程施工过程进行监测的技术手段，可以检查、保证工程施工的安全性及合理性；目前，随着经济快速发展和大众审美要求的提高，各种异形结构建筑应运而生，但由于异形结构建筑的施工难度较大，且存在施工机械操作不当，人员知识水平低下等因素，容易存在较大施工安全隐患，如何利用5g bim技术解决上述问题成为现今研究重点；因此，发明出一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统变得尤为重要。
3.现有建筑工程现场安全监测管理系统只能对现场施工的工作人员的状态进行监测，其无法针对异形结构建筑进行安全监测，在面对异形结构建筑的施工难度较大，且容易因施工机械操作不当、人员知识水平低下等因素，形成较大施工安全隐患；为此，我们提出一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统，包括现场采集子系统、数据传输模块、数据处理模块、云存储平台、bim分析子系统、危险告警模块、控制中心端和施工中心端；
7.现场采集子系统用于获取施工现场的传感监测数据、视频监测数据和人工输入数据；
8.数据传输模块用于将传感监测数据、视频监测数据和人工输入数据上传至数据处理模块；
9.数据处理模块用于传感监测数据、视频监测数据和人工输入数据进行数据清洗、
转换、去噪和归一化处理；
10.云存储平台用于存储传感监测数据、视频监测数据、人工输入数据以及bim数据；
11.bim分析子系统用于根据传感监测数据、视频监测数据、人工输入数据以及bim数据对工程施工过程进行危险性分析，形成分析报告；
12.危险告警模块用于根据分析报告对施工中心端和控制中心端进行危险告警信息；
13.控制中心端用于根据危险告警信息改进施工方案；
14.施工中心端用于根据危险告警信息和改进施工方案进行现场施工管控。
15.进一步地，所述现场采集子系统包括传感器采集模块、视频采集模块和人工录入模块；所述传感器采集模块包括应力应变传感单元、位移传感单元和环境传感单元，用于采集待分析异形结构建筑的环境数据、外部荷载数据、结构几何数据和结构反应数据；所述视频采集模块用于采集待分析异形结构建筑的施工进程视频信息；所述人工录入模块用于获取采集待分析异形结构建筑的施工材料信息，所述人工录入模块还可以用于对于无法在线采集的动态监测数据进行人工读取录入。
16.进一步地，所述bim分析子系统包括bim模型构建模块、有限元分析模块、异形结构建筑仿真模块、分析比较模块和报告生成模块；所述bim模型构建模块用于提取云存储平台中的bim数据，并根据其构建异形结构建筑bim模型；所述有限元分析模块用于利用ansys分析软件计算异形结构建筑受力状况；所述异形结构建筑仿真模块用于通过异形结构建筑的施工进程视频信息进行仿真模拟，形成异形结构建筑仿真模型；所述分析比较模块用于将异形结构建筑bim模型与异形结构建筑仿真模型进行力学分析比较，形成比较结果；所述报告生成模块用于根据比较结果进行危险告警。
17.进一步地，所述bim分析子系统的具体分析过程如下：
18.s1：首先，根据待分析异形结构建筑的bim数据，利用bim软件构建异形结构建筑bim模型，同时将其导入ansys分析软件中，利用ansys分析软件做有限元受力分析，计算模型承载能力，得到模型承载阈值；
19.s2：然后，获取异形结构建筑的施工进程视频信息，并根据进行施工建筑模拟预测，得到异形结构建筑仿真模型；
20.s3：接着，将待分析异形结构建筑的环境数据、外部荷载数据、结构几何数据、结构反应数据以及施工材料信息输入步骤s2异形结构建筑仿真模型，并进行有限元受力分析，得到待分析异形结构建筑的实际承受结果；
21.s4：将待分析异形结构建筑的实际承受结果与步骤s1所述模型承载阈值进行比较，若比较结果处于阈值范围内，则判断待分析异形结构建筑施工正常，反之，则判断待分析异形结构建筑施工异常，获取异常比较数据，同时根据异常比较数据形成分析报告，并传输至危险告警模块。
22.进一步地，所述bim软件具体为revit软件，所述bim数据包括异形结构建筑的施工图和实际尺寸数据。
23.进一步地，所述传感监测数据、视频监测数据和人工输入数据的上传、危险告警信息的反馈以及改进方案的传输均在5g基础上实施运行，且均由5g通信网络进行实时传输。
24.相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
25.1、该基于bim 5g技术的工程监测管理系统，设置有bim分析子系统和危险告警模
块，其利用bim模型进行仿真模拟，同时对多影响因素耦合的工况进行力学分析计算，研究其内部应力应变变化和位移等变形响应情况，并进行阈值比较，从而有利于在施工阶段针对异形结构建筑进行实时安全监测，进而有利于避免施工机械操作不当或人员知识水平低下等因素造成施工安全隐患。
26.2、该基于bim 5g技术的工程监测管理系统采用5g通信技术为数据传输基础，通过5g进行施工现场数据采集传输和危险告警的反馈，从而有利于保障信息传输及时性。
附图说明
27.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。
28.图1为本发明提出的一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统的整体结构示意图。
具体实施方式
29.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。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
31.参照图1，本实施例公开了一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统，包括现场采集子系统、数据传输模块、数据处理模块、云存储平台、bim分析子系统、危险告警模块、控制中心端和施工中心端；
32.现场采集子系统用于获取施工现场的传感监测数据、视频监测数据和人工输入数据；
33.具体的，该现场采集子系统包括传感器采集模块、视频采集模块和人工录入模块；传感器采集模块包括应力应变传感单元、位移传感单元和环境传感单元，用于采集待分析异形结构建筑的环境数据、外部荷载数据、结构几何数据和结构反应数据；视频采集模块用于采集待分析异形结构建筑的施工进程视频信息；人工录入模块用于获取采集待分析异形结构建筑的施工材料信息，人工录入模块还可以用于对于无法在线采集的动态监测数据进行人工读取录入。
34.数据传输模块用于将传感监测数据、视频监测数据和人工输入数据上传至数据处理模块；
35.具体的，该传感监测数据、视频监测数据和人工输入数据的上传、危险告警信息的反馈以及改进方案的传输均在5g基础上实施运行，且均由5g通信网络进行实时传输，从而有利于保障信息传输及时性。
36.数据处理模块用于传感监测数据、视频监测数据和人工输入数据进行数据清洗、转换、去噪和归一化处理；
37.云存储平台用于存储传感监测数据、视频监测数据、人工输入数据以及bim数据；
38.具体的，该bim数据包括异形结构建筑的施工图和实际尺寸数据。
39.bim分析子系统用于根据传感监测数据、视频监测数据、人工输入数据以及bim数据对工程施工过程进行危险性分析，形成分析报告；
40.具体的，该bim分析子系统包括bim模型构建模块、有限元分析模块、异形结构建筑仿真模块、分析比较模块和报告生成模块；bim模型构建模块用于提取云存储平台中的bim数据，并根据其构建异形结构建筑bim模型；有限元分析模块用于利用ansys分析软件计算异形结构建筑受力状况；异形结构建筑仿真模块用于通过异形结构建筑的施工进程视频信息进行仿真模拟，形成异形结构建筑仿真模型；分析比较模块用于将异形结构建筑bim模型与异形结构建筑仿真模型进行力学分析比较，形成比较结果；报告生成模块用于根据比较结果进行危险告警，有利于在施工阶段针对异形结构建筑进行实时安全监测，进而有利于避免施工机械操作不当或人员知识水平低下等因素造成施工安全隐患；
41.具体的，该bim软件具体为revit软件。
42.危险告警模块用于根据分析报告对施工中心端和控制中心端进行危险告警信息；
43.控制中心端用于根据危险告警信息改进施工方案；
44.施工中心端用于根据危险告警信息和改进施工方案进行现场施工管控。
45.参照图1，本实施例公开了一种基于bim 5g技术的工程监测管理系统，包括现场采集子系统、数据传输模块、数据处理模块、云存储平台、bim分析子系统、危险告警模块、控制中心端和施工中心端；
46.除与上述实施例相同结构外，本实施例将具体介绍bim分析子系统；
47.具体的，该bim分析子系统的具体分析过程如下：首先，根据待分析异形结构建筑的bim数据，利用bim软件构建异形结构建筑bim模型，同时将其导入ansys分析软件中，利用ansys分析软件做有限元受力分析，计算模型承载能力，得到模型承载阈值；然后，获取异形结构建筑的施工进程视频信息，并根据进行施工建筑模拟预测，得到异形结构建筑仿真模型；接着，将待分析异形结构建筑的环境数据、外部荷载数据、结构几何数据、结构反应数据以及施工材料信息输入异形结构建筑仿真模型，并进行有限元受力分析，得到待分析异形结构建筑的实际承受结果；最后将待分析异形结构建筑的实际承受结果与模型承载阈值进行比较，若比较结果处于阈值范围内，则判断待分析异形结构建筑施工正常，反之，则判断待分析异形结构建筑施工异常，获取异常比较数据，同时根据异常比较数据形成分析报告，并传输至危险告警模块。
48.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。