一种基于BIM技术的装配式建筑施工质量控制方法与流程

一种基于bim技术的装配式建筑施工质量控制方法
技术领域
1.本发明涉及工程质量控制领域，尤其涉及一种基于bim技术的装配式建筑施工质量控制方法。


背景技术：

2.装配式建筑是指将传统施工方式中的大量现场作业转移到工厂，建筑构件及配件在工厂加工，运至施工现场，通过可靠连接在现场组装而成的建筑。装配式建筑主要包括装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构等。由于采用标准化设计、工厂化生产、装配式施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业生产方式的代表。
3.由于生产工厂与装配地点分离，因此，装配式建筑施工的质量控制一般包括三个阶段，分别是施工前、施工中和施工后，施工前主要是对预制构件的制造过程进行质量控制，而施工中则主要是对预制构件的安装过程进行质量控制，施工后对应的则是验收阶段的质量控制。现有技术中，在验收阶段对预制构件安装质量进行验收时，一般是通过人工的定期获取的方式获取预制构件安装质量的监测参数，然后再将监测参数输入到建筑的bim模型中进行质量判定。依靠人工定期获取的方式所能够获取的监测参数的数量有限，而且获取效率比较低。不利于在验收阶段高效且准确地对装配式建筑进行质量控制。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于公开一种基于bim技术的装配式建筑施工质量控制方法，解决现有技术中，在验收阶段对装配式建筑进行质量控制时，通过人工定期获取预制构件安装质量的监测参数存在的效率比较低，不利于高效且准确地对装配式建筑进行质量控制的问题。
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技术的装配式建筑施工质量控制方法，包括
7.s1，构建装配式建筑的bim模型；
8.s2，在装配式建筑内设置无线传感器监测系统；
9.s3，通过无线传感器监测系统获取预制构件安装质量的监测参数；
10.s4，将监测参数输入到bim模型中进行展示，判断监测参数是否异常；
11.s5，在bim模型中对监测参数异常的预制构件的安装质量进行控制。
12.优选地，所述bim模型中包含预制构件的名称、编号、几何尺寸、类型、功能及作用、安装指引及预制构件的质量合格证明与质量保证资料、材料组成及性能、安装质量标准。
13.优选地，所述预制构件安装质量的监测参数包括预制构件的拼缝宽度。
14.优选地，所述无线传感器监测系统包括无线传感器节点和数据传输基站。
15.优选地，所述无线传感器节点设置在预制构件的表面，所述数据传输基站设置在装配式建筑的楼层的中央位置。
16.优选地，所述bim模型存储在工作计算机内。
17.优选地，所述无线传感器节点用于获取预制构件及安装质量的监测参数，并将拼缝宽度传输至数据传输基站；
18.数据传输基站用于将拼缝宽度传输至工作计算机；
19.工作计算机用于将拼缝宽度输入到bim模型中进行展示，以及用于根据预设的判断规则判断拼缝宽度是否异常。
20.优选地，所述预制构件内预埋有rfid标签，rfid标签内存储有预制构件的编号。
21.优选地，所述监测参数还包括外观损伤及尺寸偏差，预制构件安装位置与尺寸误差。
22.优选地，所述无线传感器监测系统通过与rfid标签进行通信获取预制构件的编号。
23.优选地，所述在bim模型中对监测参数异常的预制构件的安装质量进行控制，包括：
24.在bim模型中将监测参数异常的预制构件的颜色改变成预设的预警颜色。
25.本发明通过设置无线传感器监测系统来获取预制构件安装质量的监测参数，与人工定期获取的方式相比，本发明获取监测参数的效率更高，获取的频率更高，因此，能够获得足够多的监测参数来对预制构件安装质量进行判断，避免因为获取的数量过少而对预制构件安装质量进行误判。有利于及时发现预制构件安装施工存在的质量问题，有利于高效且准确地对装配式建筑进行质量控制。
附图说明
26.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。
27.图1，为本发明一种基于bim技术的装配式建筑施工质量控制方法的一种示例性实施例图。
28.图2，为本发明将无线传感器节点划分成一类节点和二类节点的一种示例性实施例图。
具体实施方式
29.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。
30.如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种基于bim技术的装配式建筑施工质量控制方法，包括
31.s1，构建装配式建筑的bim模型；
32.s2，在装配式建筑内设置无线传感器监测系统；
33.s3，通过无线传感器监测系统获取预制构件安装质量的监测参数；
34.s4，将监测参数输入到bim模型中进行展示，判断监测参数是否异常；
35.s5，在bim模型中对监测参数异常的预制构件的安装质量进行控制。
36.本发明通过设置无线传感器监测系统来获取预制构件安装质量的监测参数，与人工定期获取的方式相比，本发明获取监测参数的效率更高，获取的频率更高，因此，能够获得足够多的监测参数来对预制构件安装质量进行判断，避免因为获取的数量过少而对预制构件安装质量进行误判。有利于及时发现预制构件安装施工存在的质量问题，有利于高效且准确地对装配式建筑进行质量控制。
37.优选地，所述bim模型中包含预制构件的名称、编号、几何尺寸、类型、功能及作用、安装指引及预制构件的质量合格证明与质量保证资料、材料组成及性能、安装质量标准。
38.优选地，所述预制构件安装质量的监测参数包括预制构件的拼缝宽度。
39.优选地，所述无线传感器监测系统包括无线传感器节点和数据传输基站。
40.具体的，无线传感器节点包含多种类型的传感器，这些传感器用来获取预制构件安装质量的监测参数。
41.设置无线传感器和中转基站组合的方式，能够有效降低监测的成本，若使用直接带有无线蜂窝网络通信功能的监测装置，成本会比较高。
42.优选地，所述无线传感器节点设置在预制构件的表面，所述数据传输基站设置在装配式建筑的楼层的中央位置。
43.进一步地，若装配式建筑存在多个楼层，则在每一层的中央都设置数据传输基站。
44.优选地，所述bim模型存储在工作计算机内。
45.优选地，所述无线传感器节点用于获取预制构件的拼缝宽度，并将拼缝宽度传输至数据传输基站；
46.数据传输基站用于将拼缝宽度传输至工作计算机；
47.工作计算机用于将拼缝宽度输入到bim模型中进行展示，以及用于根据预设的判断规则判断拼缝宽度是否异常。
48.具体的，数据传输基站可以通过4g网络、5g网络等将监测参数传输至中转服务器；在工作计算机中安装相应的客户端，客户端用于与中转服务器进行通信，接收从中转服务器发送过来的监测参数。
49.优选地，数据传输基站还用于将无线传感器节点划分成一类节点和二类节点；
50.一类节点用于获取预制构件及安装质量的监测参数，并将监测参数发送至二类节点；
51.二类节点用于与一类节点进行通信，接收一类节点发送的监测参数，并将监测参数传输数据传输基站。
52.优选地，二类节点也用于获取预制构件及安装质量的监测参数，将自身获取的监测参数和一类节点传输过来的监测参数一同发送至数据中转基站。
53.优选地，如图2所示，所述将无线传感器节点划分成一类节点和二类节点，包括：
54.s11，数据传输基站判断自适应倒计时是否结束；
55.s12，自适应倒计时结束后，数据传输基站将无线传感器节点划分成一类节点和二类节点，并将一类节点和二类节点所对应的无线传感器节点的编号分别存入集合u1和集合u2；
56.s13，将集合u1和u2发送至所有的无线传感器节点；
57.s14，数据传输基站计算新的自适应倒计时，进入s11。
58.具体的，数据传输基站在自适应倒计时结束后，将无线传感器节点划分成一类节点和二类节点，并将获得的集合u1和u2发送至无线传感器节点，然后数据传输基站计算下一个自适应倒计时，并在计算出结果后，开始倒计时，倒计时结束后，便对无线传感器节点进行新一轮的划分。
59.通过维持自适应倒计时的方式，能够使得对无线传感器节点的划分间隔随着数据传输压力的变化而相应地变化，有效地节约了无线传感器节点的电量消耗。若两轮划分之间采用固定的时间间隔，一方面，在数据传输压力小时，频繁的划分会浪费无线传感器节点的电量，另一方面，在数据传输压力大时，会使得部分无线传感器节点因为作为二类节点而过快地消耗完能量，退出工作，影响对预制构件的监测参数的获取。
60.具体的，无线传感器节点在接收到u1和u2，通过判断自身的编号所处的集合来判断自身属于二类节点还是一类节点。
61.优选地，所述将无线传感器节点划分成一类节点和二类节点，包括：
62.s21，初始化计算节点；
63.s22，将处于计算节点的通信范围内的且不属于集合umid且与数据传输基站之间的距离满足设定的距离条件的无线传感器节点存入集合upxnd；
64.s23，若upxnd不为空集，则分别计算upxnd中每个无线传感器节点的转发效率系数；若upxnd为空集则进入s26；
65.s24，将upxnd中转发效率系数最高的无线传感器节点存入集合umid；
66.s25，将upxnd中转发效率系数最高的无线传感器节点作为下一个计算节点，进入s22；
67.s26，将umid中的所有无线传感器节点作为二类节点，将无线传感器监测系统中其余的无线传感器节点作为一类节点。
68.本发明在对无线传感器节点进行划分的过程中，并不是采用随机划分的方式，因为随机划分的方式很容易使得二类节点的在装配式建筑中的分布不均匀，缩短无线传感器节点的平均工作时长。本发明通过由近到远的方式，先将与数据传输基站最近的无线传感器节点初始化为计算节点，然后基于当前的计算节点，选择下一个计算节点，通过这样延伸的方式，由近到远选出二类节点，从而使得二类节点的分布更为均匀。而且由于是通过在当前的计算节点的通信范围内选出下一个计算节点，因此相邻的二类节点之间可以通过单跳通信的方式进行通信，能够有效地提高监测系数的传输效率。
69.优选地，初始化计算节点，包括：
70.将距离数据传输基站最近的无线传感器节点作为计算节点。
71.优选地，所述设定的距离条件，包括：
72.将计算节点和数据传输基站的距离记为dlst1，无线传感器节点与数据传输基站的距离记为dltst，若dltst大于等于dlst1，则表示满足设定的距离条件，否则表示没有满足设定的距离条件。
73.距离条件的设置能够避免二类节点的选取陷入局部循环中，使得后续选出的二类节点与数据传输基站之间的距离与当前的二类节点相比，相同或更远，从而有效地保障了二类节点由近到远进行延伸。
74.优选地，所述转发效率系数通过如下公式计算：
[0075][0076]
式中，foref表示无线传感器节点的转发效率系数，α、β、δ、表示预设的比例系数，bdltst表示预设的距离参考值，dltst表示无线传感器节点与数据传输基站之间的距离，nclf表示无线传感器节点的当前电量，malf表示无线传感器节点的最大电量，dbsts表示集合q中的元素s和无线传感器节点之间的距离，q表示处于无线传感器节点的通信范围内的其他无线传感器节点的集合，nf表示集合q中的元素的总数，dbstq表示预设的距离平均值参考值，dnsp表示预设的数量参考值。
[0077]
具体的，
[0078]
在上述实施例中，转发效率系数从距离、电量、通信范围内的其他无线传感器节点的平均距离以及数量这几个方面进行计算，与数据传输基站之间的距离越近，剩余电量越多，与q内的无线通信节点之间的平均距离越小、集合q中的元素的总数越多，则转发效率系数越大，使得转发效率系数能够更为全面地代表无线传感器节点的数据转发能力。另外，设置α大于其它的系数，能够使得二类节点优先往距离数据传输基站近的方向延伸，使得二类节点的分布更为合理。数据传输基站内预先存储有每个无线传感器节点的最大通信半径、坐标、最大电量等信息。而当前电量由无线传感器节点传输监测数据时，写到消息队列的末尾顺便发送至数据传输基站。
[0079]
优选地，所述自适应倒计时通过如下方式进行计算：
[0080]
第n轮划分结束后，通过如下公式计算新的自适应倒计时fixdtm(n)：
[0081][0082]
式中，fixdtm(n-1)表示第n-1轮划分结束后，计算得到的自适应倒计时，pst表示预设的时间长度，fis(n-1)表示fixdtm(n-1)倒计时结束时，无线传感器监测系统的数据传输压力系数，stfis表示预设的数据传输压力系数阈值，
[0083][0084]
式中，p表示所有无线传感器节点的集合，nfp表示p中包含的元素的总数，nclfv表示p中的元素v的当前电量。
[0085]
具体的，n大于等于2。
[0086]
具体的，fixdtm(n)的取值范围为[mifixdtm,mafixdtm]，mifixdtm、mafixdtm分别表示自适应倒计时的最小值和最大值，若fixdtm(n-1)-pst小于mifixdtm，则fixdtm(n)的值为mifixdtm，若fixdtm(n-1)-pst大于mafixdtm，则fixdtm(n)的值为mafixdtm。
[0087]
自适应倒计时与剩余电量的分布的均匀性相关，剩余电量分布越均匀，则表示通信压力越小，因此数据传输压力系数越小，则可以适当增大用于下一轮倒计时的自适应倒计时的数值，反之则减小用于下一轮倒计时的自适应倒计时的数值。使得相邻两次划分能够随着传输压力适应变化。
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。