一种基于BIM技术的建筑施工管理系统的制作方法

一种基于bim技术的建筑施工管理系统
技术领域
1.本发明涉及施工管理领域，尤其涉及一种基于bim技术的建筑施工管理系统。


背景技术：

2.bim可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于bim进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。
3.建筑施工过程中会产生噪声、空气污染等环境问题，现有技术一般是通过在施工现场设置传感器来对建筑施工现场的环境情况进行监测，但是，并没有将现场的监测与bim技术结合起来，导致对建筑施工过程中的环境监测结果的展示不够直观，不利于管理人员及时对施工过程中出现的环境问题进行处理。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于公开一种基于bim技术的建筑施工管理系统，解决现有技术中的对建筑施工过程中的环境监测结果的展示不够直观，不利于管理人员及时对施工过程中出现的环境问题进行处理问题。
5.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种基于bim技术的建筑施工管理系统，包括数据获取模块、数据传输模块、bim建模模块、数据显示模块和预警模块；
7.数据获取模块用于获取建筑施工现场的环境数据，并将环境数据传输至数据传输模块；
8.数据传输模块用于将环境数据传输至数据显示模块；
9.bim建模模块用于建立建筑施工现场的三维bim模型；
10.数据显示模块用于将环境数据显示在三维bim模型中相应的位置；
11.预警模块用于在发现异常的环境数据时，向施工管理人员发出提示。
12.作为优选，所述数据获取模块包括无线传感器节点和数据收发设备；
13.无线传感器节点用于获取环境数据，并将环境数据传输至数据收发设备；
14.数据收发设备用于将环境数据发送至数据传输模块。
15.作为优选，所述数据传输模块包括3g通信网络、4g通信网络、5g通信网络中的任一种。
16.作为优选，所述环境数据包括颗粒物浓度、噪声分贝和数据采集坐标；
17.粉尘浓度包括tsp浓度、pm10浓度和pm2.5浓度。
18.作为优选，所述将环境数据显示在三维bim模型中相应的位置，包括：
19.获取数据采集坐标在三维bim模型中对应的模型位置；
20.在模型位置中显示环境数据。
21.作为优选，所述在发现异常的环境数据时，向施工管理人员发出提示，包括：
22.判断环境数据是否超出设定的阈值范围，若是，则表示环境数据异常，若否，则表示环境数据正常；
23.在发现异常的环境数据时，将数据显示模块中环境数据的显示颜色改成预先设定的预警提示颜色；
24.基于设定的预警提示模板生成预警文字和预警语音，通过语音预警和文字预警的方式向施工管理人员发出预警提示。
25.作为优选，所述数据收发设备还用于采用可变数据采集周期将无线传感器节点分成卫星节点和行星节点；
26.卫星节点用于获取环境数据，并将环境数据传输至行星节点；
27.行星节点用于将卫星节点发送过来的环境数据转发至数据收发设备。
28.作为优选，所述可变数据采集周期通过如下方式进行计算：
29.通过如下方式计算数据采集周期：
[0030][0031]
式中，dcrf(t)和dcrf(t 1)分别表示第t个和第t 1个数据采集周期的持续时间；γ表示预设的处理系数，δ(t)表示第t个数据采集周期内的数据转发系数，hstr表示数据转发系数阈值，pft表示预设的时间长度参数；
[0032]
数据转发系数通过如下方式进行计算：
[0033][0034]
式中，w1、w2表示权重系数，noflpw(t)表示第t个数据采集周期内新增的能量低于预设的能量阈值的无线传感器节点的数量，numt表示无线传感器节点的总数，amutrs(t)表示第t个数据采集周期内，无线传感器节点的平均数据发送量，amucs表示预设的数据发送量参照值。
[0035]
本发明通过将环境数据导入到三维bim模型中进行展示，实现了对环境监测结果的直观展示，配合预警模块的预警提示，有利于管理人员及时对施工过程中出现的环境问题进行处理。
附图说明
[0036]
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0037]
图1，为本发明一种汽车销售客户跟进管理系统的一种示例性实施例图。
具体实施方式
[0038]
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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0039]
如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种基于bim技术的建筑施工管理系统，包括数据获取模块、数据传输模块、bim建模模块、数据显示模块和预警模块；
[0040]
数据获取模块用于获取建筑施工现场的环境数据，并将环境数据传输至数据传输模块；
[0041]
数据传输模块用于将环境数据传输至数据显示模块；
[0042]
bim建模模块用于建立建筑施工现场的三维bim模型；
[0043]
数据显示模块用于将环境数据显示在三维bim模型中相应的位置；
[0044]
预警模块用于在发现异常的环境数据时，向施工管理人员发出提示。
[0045]
本发明通过将环境数据导入到三维bim模型中进行展示，实现了对环境监测结果的直观展示，配合预警模块的预警提示，有利于管理人员及时对施工过程中出现的环境问题进行处理。
[0046]
作为优选，所述数据获取模块包括无线传感器节点和数据收发设备；
[0047]
无线传感器节点用于获取环境数据，并将环境数据传输至数据收发设备；
[0048]
数据收发设备用于将环境数据发送至数据传输模块。
[0049]
例如，数据收发设备可以是基站等具有数据中转功能的设备。
[0050]
作为优选，所述数据传输模块包括3g通信网络、4g通信网络、5g通信网络中的任一种。
[0051]
在另一种实施例中，数据转发模块还可以包括光纤通信网络。
[0052]
作为优选，所述环境数据包括颗粒物浓度、噪声分贝和数据采集坐标；
[0053]
粉尘浓度包括tsp浓度、pm10浓度和pm2.5浓度。
[0054]
具体的，这里的采集坐标一般指的是无线传感器节点的坐标。
[0055]
作为优选，所述将环境数据显示在三维bim模型中相应的位置，包括：
[0056]
获取数据采集坐标在三维bim模型中对应的模型位置；
[0057]
在模型位置中显示环境数据。
[0058]
具体的，三维bim模型为施工现场的按比例缩小的模型，通过对采集坐标的比例换算和建立坐标系，便能获得现实中的坐标在三维bim模型中对应的位置。
[0059]
作为优选，所述在发现异常的环境数据时，向施工管理人员发出提示，包括：
[0060]
判断环境数据是否超出设定的阈值范围，若是，则表示环境数据异常，若否，则表示环境数据正常；
[0061]
在发现异常的环境数据时，将数据显示模块中环境数据的显示颜色改成预先设定的预警提示颜色；
[0062]
基于设定的预警提示模板生成预警文字和预警语音，通过语音预警和文字预警的方式向施工管理人员发出预警提示。
[0063]
具体的，预警提示模块可以包括固定的文字部分和可变的文字部分，例如：a区b栋c楼出现d类型的环境异常。
[0064]
这里的a、b、c、d便是可变的文字部分，需要根据环境数据来进行相应的调节。生成预警文字后，可以通过文字转语音的方式获取对应的预警语音。
[0065]
语音预警的方式包括播放预警语音，而文字预警的方式则是包括向管理人员的手机等设备进行消息推送，将预警文字在设备中进行展示。
[0066]
作为优选，所述数据收发设备还用于采用可变数据采集周期将无线传感器节点分成卫星节点和行星节点；
[0067]
卫星节点用于获取环境数据，并将环境数据传输至行星节点；
[0068]
行星节点用于将卫星节点发送过来的环境数据转发至数据收发设备。
[0069]
作为优选，所述可变数据采集周期通过如下方式进行计算：
[0070]
通过如下方式计算数据采集周期：
[0071][0072]
式中，dcrf(t)和dcrf(t 1)分别表示第t个和第t 1个数据采集周期的持续时间；γ表示预设的处理系数，δ(t)表示第t个数据采集周期内的数据转发系数，hstr表示数据转发系数阈值，pft表示预设的时间长度参数；
[0073]
数据转发系数通过如下方式进行计算：
[0074][0075]
式中，w1、w2表示权重系数，noflpw(t)表示第t个数据采集周期内新增的能量低于预设的能量阈值的无线传感器节点的数量，numt表示无线传感器节点的总数，amutrs(t)表示第t个数据采集周期内，无线传感器节点的平均数据发送量，amucs表示预设的数据发送量参照值。
[0076]
在上述实施例中，将无线传感器节点分成了卫星节点和行星节点，能够降低无线传感器节点的能量消耗，而且有利于扩大数据获取模块的覆盖范围。而采用可变的数据周期将无线传感器节点分成卫星节点和行星节点，有利于及时均衡无线传感器节点的能量消耗。现有技术中，一般是采用固定的周期来对无线传感器节点进行划分，或者是直接就划分一次。若仅划分一次，显然，行星节点会由于数据转发量过大快速消耗能量而提前退出工作，这就导致数据获取模块的覆盖率变低。而采用固定的周期的话，由于未能考虑数据转发情况，因此，不利于均衡无线传感器节点的能量消耗。而在本发明中，则是通过数据转发系数来判断是扩大数据采集周期还是缩小数据采集周期。数据转发系数主要通过前一个采集周期内新增的能量低于预设的能量阈值的无线传感器节点的数量和无线传感器节点的平均数据发送量来计算，这两个变量越大，则表示数据转发任务越重，因此，会使得数据转发系数大于阈值，从而缩短下一个数据采集周期的时间，实现数据采集周期的跟随性变化，有效地均衡无线传感器节点之间的能量消耗，提高了无线传感器节点的平均工作时长，降低后勤保障压力。
[0077]
作为优选，所述将无线传感器节点分成卫星节点和行星节点，包括：
[0078]
以数据收发设备为圆心，通过如下方式将无线传感器节点分成q个集合：
[0079]
对于无线传感器节点i，若dist(i,bs)∈((q-1)λr,qλr]，则无线传感器节点i属于第q个集合，dist(i,bs)表示无线传感器节点i和圆心之间的距离，q∈[2,q]，λ表示设定的
控制系数，λ∈(0.8,0.9)，第1个集合为与圆心之间的距离小于等于λr的所有无线传感器节点的集合；r表示无线传感器节点的通信半径；
[0080]
通过如下方式获行星节点：
[0081]
对于第1个集合中的无线传感器节点，分别计算每个无线传感器节点的通信能力值；
[0082]
将通信能力值大于预设的通信能力值阈值的无线传感器节点作为行星节点，存入第1个行星节点集合planodu1；
[0083]
对于第q个集合中的无线传感器节点，将能够直接与第q-1个行星节点集合planodu
q-1
中的任意一个行星节点进行单跳通信的无线传感器节点存入待划分集合dtduq中；
[0084]
分别计算dtduq中每个无线传感器节点的通信能力值，将通信能力值大于预设的通信能力值阈值的无线传感器节点作为行星节点，存入第q个行星节点集合planoduq；
[0085]
将q个行星节点集合包含的所有无线传感器节点作为行星节点，将除了行星节点之外的无线传感器节点作为卫星节点。
[0086]
本发明在将无线传感器节点划分成卫星节点和行星节点时，不是采用随机选取的方式，因为随机选取的方式会导致行星节点分布不平均匀，从而影响环境数据传输至预警模块的时间，导致工作人员无法及时发现施工现场的异常环境情况。本发明在划分时，先根据无线传感器节点与圆心之间的距离将无线传感器节点分到不同的集合中。然后再根据集合中的无线传感器节点与圆心之间的距离从小到大进行划分，这样，便使得每个集合中都包含了行星节点，有效地提高了行星节点分别的均匀性。
[0087]
作为优选，所述通信能力值通过如下方式计算：
[0088][0089]
式中，comcaval(s)表示无线传感器节点s的通信能力值，α、β、φ表示比例参数，elft(s)和ein(s)分别表示无线传感器s的当前能量和初始能量，us表示与无线传感器节点s之间距离小于r的其它无线传感器节点的数量，dist(s,u)表示s和u之间的距离，numus表示us中包含的无线传感器节点的数量，avejmp表示所有无线传感器节点和数据收发设备之间的平均通信跳数，jmp(s,bs)表示无线传感器节点s和数据收发设备之间的平均通信跳数。
[0090]
在上述实施例中，从能量、与邻居节点的平均距离、与数据收发设备之间的平均跳数来计算通信能力值，能量越高、与邻居节点的平均距离越小、与数据收发设备之间的平均跳数越小，则表示通信能力值越大，越适合担任数据转发，因此，本发明能从多个方面综合获取通信能力值，选取最优的行星节点。
[0091]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
[0092]
需要说明的是，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元/模块
集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元/模块的形式实现。
[0093]
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。
[0094]
实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。