一种可视化工程监理系统的制作方法

1.本发明涉及工程项目管理技术领域，特别是涉及一种可视化工程监理系统。


背景技术：

2.在工程项目的建设施工过程中，往往伴随着时间长、工程量大的特点，想要实现对整个工程项目的监督管理过程，需要耗费大量的人力物力，并且人为检测和分析会伴随有计算误差；现有技术中bim技术已经可以根据工程项目中的施工信息进行监督、共享、调度和决策，但是工程监理部门作为项目管理系统中的一个重要部门，在根据采集的施工数据对工程项目进行监督和管理的过程中存在独立性，管理人员的决策速度迟缓会导致信息沟通不及时、指令下达不到位和巨大的质量问题；bim技术平台虽然可以达到信息共享和目标决策的作用，但是当施工人员和管理人员对技术的熟练掌握程度参差不齐和项目施工收到极端变化影响时，信息共享的速度仍会对项目管理系统的决策产生影响，为了不断提高工程监理的信息化水平和项目管理系统中工程监理部门决策的速度和准确性，快速解决在突变环境下导致的工程项目中的决策问题，本发明提出了一种可视化工程监理系统。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种可视化工程监理系统，目标分析模块对影响工程项目质量的影响因素指标分别进行分析得到对应的目标分析结果，再由风险评估模块根据目标分析模块的目标分析结果进行数据补偿，并进行风险预测得到风险评估结果，再与bim分析模块的平台预测结果进行对比，通过对不同影响因素带来的误差和预测结果的对比来提高决策的准确性，提高了项目监理系统在不同的影响因素影响下对施工数据的管理程度，加强了项目工程建设的安全性。
4.其解决的技术方案是，一种可视化工程监理系统，包括数据校验模块、数据存储模块、数据采集模块、bim分析模块、风险评估模块、目标分析模块、警报模块，数据采集模块对工程项目施工中的数据进行采集得到施工数据，并将施工数据发送至数据存储模块进行存储，bim分析模块、风险评估模块和目标分析模块对项目过程的施工数据进行分析得到风险评估结果，数据校验模块对分析过程中的施工数据进行数据校验分析得到监理误差，风险评估模块结合监理误差进行风险评估，并由bim分析模块对预测分析的风险评估结果与bim分析模块的预测结果进行对比分析得到对比结果，警报模块根据对比结果想法管理人员发送警报信号；
5.系统的具体分析过程如下：
6.1)、数据采集模块对工程项目施工过程中的各个阶段的施工数据进行采集得到施工数据，并将采集的施工数据发送至数据存储模块，数据校验模块对采集到的实际的施工数据进行数据校验，并根据采集数据的时间、频率和信息量进行分析得到监理误差；
7.2)、目标分析模块接收监理误差，并对不同时间段的监理误差进行分析，当监理误差的波动范围超出设定的阈值时，目标分析模块对应的时间段的影响因素指标进行分析，
目标分析模块首先提取时间段内的施工数据中影响工程项目的影响因素指标，并对不同的影响因素指标进行目标分析得到目标分析结果，再根据目标分析结果对影响因素指标进行分类，并将目标分析结果发送至风险评估模块；
8.3)、风险评估模块接收目标分析结果结合监理误差对工程项目的不同时间段的质量进行质量预测得到风险评估结果，同时bim分析模块根据也根据数据采集模块采集的施工数据进行风险预测得到平台预测结果，目标分析结果中包括连续变化参数、间断变化参数和极值解，风险评估模块根据监理误差和间端变化参数对间端变化的施工数据进行连续化处理得到连续变化数值，再根据连续变化参数、连续变化数值和极值解设定预测的影响参数，风险评估模块根据影响参数和监理误差对施工数据进行下一时间段的风险预测评估得到风险评估结果，bim分析模块根据风险评估结果和平台预测结果进行对比得到对比分析的对比结果，bim分析模块根据目标分析模块的目标分析结果选定核心影响因素指标，并对风险评估结果和平台预测结果进行对比；
9.4)、警报模块用于发布警报信息，当风险评估模块与bim分析模块的对比结果超出设定的阈值时，bim分析模块想警报模块发送警报信号，警报模块根据警报信号通知监理部门的管理。
10.所述数据校验模块对数据采集模块的施工数据进行校验分析的监理误差，首先，数据校验模块通过对代表数据采集过程的采集数据进行校验分析得到采集校验结果，再对采集到的具体的数据内容进行校验分析得到内容校验结果，最后数据校验模块通过对施工数据的数据内容校验和采集校验分别得到的采集校验结果和内容校验结果进行误差分析得到总的监理误差；
11.具体分析过程如下：
12.步骤一、数据校验模块提取施工数据一个时间段ti内的采集类别数量记为qi，在qi类采集类别中包括ni类连续采集种类和q
i-ni新增采集种类，数据采集的时间段记为ti(i∈k)，k表示已经采集过的时间段的总数，数据校验模块对k个时间段内对应的采集类别数量的变化进行分析，计算不同时间段的连续采集种类对应采集的数据量的变化率λk，并计算相邻时间段的新增采集种类的数量，并计算出新增采集种类的数量的增长率βi；
13.步骤二、计算出k个时间段内，新增采集种类的数量的增长率βi总的变化率
14.步骤三、数据校验模块对施工数据的数据内容进行分析对比，并将对比结果于阈值进行对比判断，当超出数据误差的阈值时，采集的数据异常，数据校验模块将异常数据发送至bim分析模块，当对比结果在阈值内时，数据校验模块进行进一步校验；
15.步骤四、对比结果中包括k个数据内容的对比指标ej(j∈k)，每一个对比指标与阈值的实际误差为εj，根据实际误差、变化率λk和总的变化率β计算出总的误差ε，
16.ε＝λk(1-β)∑(ej εj)，
17.步骤五、不同时间段的误差ε不同，数据校验模块对误差ε与bim分析模块的分析误差结合分析得到总的监理误差，并将监理误差发送至目标分析模块和风险评估模块。
18.所述目标分析模块接受监理误差后，对监理误差进行判断，目标分析模块从数据存储模块中调取监理误差的判断阈值，并根据判断阈值对监理误差进行判断，当监理误差
超出判断阈值时，目标分析模块对监理误差对应时间端的分类为新增采集种类和连续采集种类的施工数据对应的数据内容进行分析，首先分别提取两类施工数据的影响因素指标，并根据影响一少怒指标建立目标函数，再根据目标函数对影响因素指标进行影响分析得到连续变化参数和间端变化参数，目标分析模块再根据连续变化参数和间断变化参数分别建立n维空间内的数学分析方程，计算临界状态下方程的极值解，目标分析模块将对两类数据的目标分析结果发送至风险评估模块。
19.所述bim分析模块是用于实现信息集成和数据分析的管理中心，所述bim分析模块根据施工数据进行的数据分析，根据已经产生的施工数据进行数据的评估预测得到平台预测结果，bim分析模块接收风险评估模块根据目标分析模块的目标分析结果进行风险评估得到风险评估结果后，再对风险评估结果和平台预测结果进行对比得到对比分析的对比结果，在对比过程中，bim分析模块对在相同时间段内目标分析结果对应的影响因素指标对应的风险评估结果和平台预测结果进行对比的对比结果。
20.所述数据采集模块对工程项目施工过程中产生的施工数据进行采集，施工数据的采集过程包括连续采集过程和间端采集过程，连续采集过程是数据采集模块按照更新频率为常数的施工数据的采集过程，首次进行采集和更新频率不是一个定值的施工数据的采集过程为间端采集过程，不同采集过程的数据根据施工数据采集的更新频率、更新时间、更新数据量和数据类型进行分类，数据存储模块对数据采集模块采集的施工数据进行分布式存储。
21.由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
22.1.系统的数据采集模块对工程项目施工过程中的施工数据进行采集，再由数据校验模块通过对数据采集模块采集的施工数据进行数据校验，数据校验模块的校验过程包括对数据内容的校验和对数据采集过程的校验，通过对代表数据采集过程的采集数据进行校验分析得到采集校验结果，对采集到的具体的数据内容进行校验分析得到内容校验结果，最后数据校验模块通过对施工数据的数据内容校验和采集校验分别得到的采集校验结果和内容校验结果进行误差分析得到总的监理误差，利用校验分析得到的监理误差来提高了原始数据的完整性，解决了施工人员和管理人员对技术的熟练掌握程度参差不齐和项目施工收到极端变化带来的数据采集的误差，提高了目标决策分析的准确性。
23.2.目标分析模块根据监理误差进行阈值判断分析，根据监理误差的判断阈值判定监理误差对应的时间段，再利用该时间段内的施工数据进行影响因素指标分析得到目标分析结果，分析不同的影响因素指标的波动范围，并根据目标函数计算最优的极值解，风险预测模块利用风险预测算法对经过目标分析模块和数据校验模块分析后的数据进行分析得到风险预测结果，同时bim分析模块根据数据采集模块上传的施工数据直接进行风险预测分析得到平台预测结果，最后bim分析模块再将风险预测结果和平台预测结果进行对比得到对比结果，通过对比结果来对工程项目施工过程中的数据分析进行监督，提高了数据分析决策的准确性。
附图说明
24.图1为本系统的整体模块图；
25.图2为本系统的整体流程图；
具体实施方式
26.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
27.一种可视化工程监理系统，包括数据校验模块、数据存储模块、数据采集模块、bim分析模块、风险评估模块、目标分析模块、警报模块，在bim技术已经在工程项目施工过程过程占据了重要地位，利用bim技术将工程项目中的施工数据进行可视化管理，有效避免了工程项目施工数据管理过程中的信息孤岛问题，管理人员利用bim技术对施工数据进行分析，并根据数据分析结果进行决策，但是在实际工程项目施工中，工程项目的施工数据的可视化管理仍存在信息沟通不及时、bim技术掌握水平不均衡的问题，导致工程项目可视化管理决策上失误的问题，bim分析模块对的采集的施工数据进行分析时，采集数据的准确性决定了数据分析的准确性，施工人员的bim技术水平掌握不同带来数据采集误差也对工程项目数据可视化管理的过程产生影响，数据采集模块对工程项目施工中的数据进行采集得到施工数据，并将施工数据发送至数据存储模块进行存储，bim分析模块、风险评估模块和目标分析模块对项目过程的施工数据进行分析得到风险评估结果，数据校验模块对分析过程中的施工数据进行数据校验分析得到监理误差，风险评估模块结合监理误差进行风险评估，并由bim分析模块对预测分析的风险评估结果与bim分析模块的预测结果进行对比分析得到对比结果，警报模块根据对比结果想法管理人员发送警报信号；
28.系统的具体分析过程如下：
29.1)、数据采集模块对工程项目施工过程中的各个阶段的施工数据进行采集得到施工数据，并将采集的施工数据发送至数据存储模块，当施工人员的技术水平参差不齐时，数据采集模块采集的施工数据会存在偏差，数据采集模块记录数据录入时的时间戳和施工数据的信息量，数据校验模块对采集到的实际的施工数据进行数据校验，并根据采集数据的时间、频率和信息量进行分析得到监理误差，数据校验模块对施工数据采集过程和施工数据分别进行校验；
30.2)、目标分析模块接收监理误差，并对不同时间段的监理误差进行分析，不同时间段内的数据校验模块的监理误差是不同的，目标分析模块根据设定的阈值对监理误差进行再次判定，通过阈值对监理误差的判断将工程项目中不同的影响因素指标进行分析，设定的阈值是bim分析模块根据线性规划方程对以施工完成工程项目的施工数据进行目标分析得到的，
31.sa＝a1x1 a2x2 a3x3
…
anxn，
32.a1、a2、a3...an为x1，x2，x3...xn的系数，sa为不同时间段内监理误差的阈值，x1，x2，x3...xn为阈值的影响参数，利用线性回归分析的方法对已经施工完成的工程项目的施工数据的不同时间段进行线性分析，当监理误差的波动范围超出设定的阈值时，目标分析模块对应的时间段的影响因素指标进行分析，目标分析模块首先提取时间段内的施工数据中影响工程项目的影响因素指标，并对不同的影响因素指标进行目标分析得到目标分析结果，目标分析模块根据不同的影响因素指标的影响过程建立目标函数，利用目标函数进行分析得到目标分析结果，再根据目标分析结果对影响因素指标进行分类，目标分析结果包括对每一个影响因素指标进行在实际状态和理想状态下的波动范围进行分析的结果，根据波动
的范围对影响因素指标进行的分类，并将目标分析结果发送至风险评估模块，目标分析模块根据建立误差和施工数据的目标函数的分析得到反映数据中安全施工的影响因素指标的变化特点，通过对波动范围的分析来反映出影响程度，通过对理想状态下和实际施工过程的波动范围的对比来对影响因素指标的分析过程；
33.3)、根据目标分析模块的目标分析结果对施工数据中不同的影响因素指标的波动的分析，对影响因素进行分析以后，根据目标分析结果对施工数据进行处理以后，再由风向评估模块进行评估得到风险评估结果，在不同的影响因素的影响下，影响因素的影响波动和波动的范围不同，风险预测的结果也不相同，同时克服了不同施工人员对bim分析技术的掌握水平带来的影响，风险评估模块接收目标分析结果结合监理误差对工程项目的不同时间段的质量进行质量预测得到风险评估结果，同时bim分析模块根据也根据数据采集模块采集的施工数据进行风险预测得到平台预测结果，目标分析结果中包括连续变化参数、间断变化参数和极值解，连续变化参数、间断变化参数表示的是根据影响因素指标建立的目标函数分析得到的代表影响范围的参数，例如，利用施工数据对工期影响的分析，不同工程项目的子阶段消耗的时间不同，根据已有的数据对工期进行分析，将影响因素对工期目标函数的影响因数为r
34.t
ime
＝maxfj，
[0035][0036]
其中fj为第j项工作的完成时间(j＝1，2，......)，maxfj表示fj的最大值，minfj表示fj的最小值，利用工期进行分析得到影响因数，再对影响因数与波动范围进行分析，风险评估模块根据监理误差和间端变化参数对间端变化的施工数据进行连续化处理得到连续变化数值，再根据连续变化参数、连续变化数值和极值解设定预测的影响参数，风险评估模块根据影响参数和监理误差对施工数据进行下一时间段的风险预测评估得到风险评估结果，bim分析模块根据风险评估结果和平台预测结果进行对比得到对比分析的对比结果，bim分析模块根据目标分析模块的目标分析结果选定核心影响因素指标，并对风险评估结果和平台预测结果进行对比；
[0037]
4)、警报模块用于发布警报信息，当风险评估模块与bim分析模块的对比结果超出设定的阈值时，bim分析模块想警报模块发送警报信号，警报模块根据警报信号通知监理部门的管理。
[0038]
所述数据校验模块对数据采集模块的施工数据进行校验分析的监理误差，首先，数据校验模块通过对代表数据采集过程的采集数据进行校验分析得到采集校验结果，再对采集到的具体的数据内容进行校验分析得到内容校验结果，最后数据校验模块通过对施工数据的数据内容校验和采集校验分别得到的采集校验结果和内容校验结果进行误差分析得到总的监理误差；
[0039]
具体分析过程如下：
[0040]
步骤一、数据校验模块提取施工数据一个时间段ti内的采集类别数量记为qi，在qi类采集类别中包括ni类连续采集种类和q
i-ni新增采集种类，数据采集的时间段记为ti(i∈k)，k表示已经采集过的时间段的总数，数据校验模块对k个时间段内对应的采集类别数量的变化进行分析，计算不同时间段的连续采集种类对应采集的数据量的变化率λk，并计算
相邻时间段的新增采集种类的数量，并计算出新增采集种类的数量的增长率βi；
[0041]
步骤二、计算出k个时间段内，新增采集种类的数量的增长率βi总的变化率
[0042]
步骤三、数据校验模块对施工数据的数据内容进行分析对比，并将对比结果于阈值进行对比判断，当超出数据误差的阈值时，采集的数据异常，数据校验模块将异常数据发送至bim分析模块，当对比结果在阈值内时，数据校验模块进行进一步校验；
[0043]
步骤四、对比结果中包括k个数据内容的对比指标ej(j∈k)，每一个对比指标与阈值的实际误差为εj，根据实际误差、变化率λk和总的变化率β计算出总的误差ε，
[0044]
ε＝λk(1-β)∑(ej εj)，
[0045]
步骤五、不同时间段的误差ε不同，数据校验模块对误差ε与bim分析模块的分析误差结合分析得到总的监理误差，并将监理误差发送至目标分析模块和风险评估模块。
[0046]
所述目标分析模块接收监理误差后，对监理误差进行判断，目标分析模块从数据存储模块中调取监理误差的判断阈值，并根据判断阈值对监理误差进行判断，当监理误差超出判断阈值时，目标分析模块对监理误差对应时间端的分类为新增采集种类和连续采集种类的施工数据对应的数据内容进行分析，首先分别提取两类施工数据的影响因素指标，并根据影响一少怒指标建立目标函数，再根据目标函数对影响因素指标进行影响分析得到连续变化参数和间端变化参数，目标分析模块再根据连续变化参数和间断变化参数分别建立n维空间内的数学分析方程，计算临界状态下方程的极值解，目标分析模块将对两类数据的目标分析结果发送至风险评估模块。
[0047]
对工程项目进行监督管理是实现工程项目高质量完工的一个重要保证，从而达到精准管理的效果，提高了工程项目管理系统中各个子系统之间的信息沟通，bim技术的应用可以很好的避免工程监理过程中的信息孤岛的问题，不断提供了工程监理的信息化水平，bim技术实现了工程监理过程中信息可视化的应用，在动态实施过程中快速发现和处理问题，bim技术工程项目管理系统的多目标分析模型是假设指定的条件，再通过数学分析中的算法进行分析得到最优结果，bim技术分析的结果收到算法和分析数据的影响，数据采集得到的原始数据和数据分析的算法都会影响分析的结果，由于bim技术掌握的水平参差不齐，bim分析的结果与实际的存在差距，为了缩小差距，本系统对风向评估模块和bim分析模块的预测结果进行了对比分析，所述bim分析模块是用于实现信息集成和数据分析的管理中心，所述bim分析模块根据施工数据进行的数据分析，根据已经产生的施工数据进行数据的评估预测得到平台预测结果，bim分析模块接收风险评估模块根据目标分析模块的目标分析结果进行风险评估得到风险评估结果后，再对风险评估结果和平台预测结果进行对比得到对比分析的对比结果，在对比过程中，bim分析模块对在相同时间段内目标分析结果对应的影响因素指标对应的风险评估结果和平台预测结果进行对比的对比结果。
[0048]
所述数据采集模块对工程项目施工过程中产生的施工数据进行采集，施工数据的采集过程包括连续采集过程和间端采集过程，连续采集过程是数据采集模块按照更新频率为常数的施工数据的采集过程，首次进行采集和更新频率不是一个定值的施工数据的采集过程为间端采集过程，不同采集过程的数据根据施工数据采集的更新频率、更新时间、更新数据量和数据类型进行分类，数据存储模块对数据采集模块采集的施工数据进行分布式存
储。
[0049]
本发明具体使用时，系统主要包括数据校验模块、数据存储模块、数据采集模块、bim分析模块、风险评估模块、目标分析模块、警报模块，数据采集模块对工程项目施工中的数据进行采集得到施工数据，并将施工数据发送至数据存储模块进行存储，由数据校验模块通过对数据采集模块采集的施工数据进行数据校验，通过对代表数据采集过程的采集数据进行校验分析得到采集校验结果，对采集到的具体的数据内容进行校验分析得到内容校验结果，最后数据校验模块通过对施工数据的数据内容校验和采集校验分别得到的采集校验结果和内容校验结果进行误差分析得到总的监理误差，目标分析模块根据监理误差进行阈值判断分析，再利用该时间段内的施工数据进行影响因素指标分析得到目标分析结果，分析不同的影响因素指标的波动范围，并根据目标函数计算最优的极值解，风险预测模块利用风险预测算法对经过目标分析模块和数据校验模块分析后的数据进行分析得到风险预测结果，同时bim分析模块根据数据采集模块上传的施工数据直接进行风险预测分析得到平台预测结果，最后bim分析模块再将风险预测结果和平台预测结果进行对比得到对比结果，通过对比结果来对工程项目施工过程中的数据分析进行监督，提高了数据分析决策的准确性。
[0050]
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。