本發(fā)明涉及建筑信息化，特別涉及一種基于bim的施工現(xiàn)場可視化管理與協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，施工現(xiàn)場管理面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場管理方式往往依賴于紙質(zhì)圖紙、人工記錄和口頭溝通，這種方式不僅效率低下，而且容易出錯。近年來，隨著bim技術(shù)的興起，越來越多的建筑項目開始采用bim模型進行設(shè)計和施工管理。bim模型能夠集成建筑項目的所有相關(guān)信息，包括幾何信息、屬性信息和元數(shù)據(jù)等，為施工管理提供了強大的數(shù)據(jù)支持。

2、然而，現(xiàn)有的基于bim的施工現(xiàn)場管理系統(tǒng)仍存在一些不足。例如，一些系統(tǒng)雖然能夠?qū)隻im模型數(shù)據(jù)，但缺乏對其他施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)的集成和管理能力，導(dǎo)致數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。一些系統(tǒng)在三維可視化展示方面雖然取得了一定的進展，但在交互方式和功能擴展性方面仍有待提高。在協(xié)同作業(yè)與溝通方面，一些系統(tǒng)雖然提供了基本的通訊功能，但缺乏實時性、安全性和便捷性。在智能分析與決策支持方面，一些系統(tǒng)雖然能夠進行簡單的數(shù)據(jù)分析，但缺乏深度分析和預(yù)測能力，無法為項目管理者提供科學(xué)、準(zhǔn)確的決策依據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、基于此，本發(fā)明提供了一種基于bim的施工現(xiàn)場可視化管理與協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，以解決背景技術(shù)中所提到的數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重，三維可視化的交互體驗感和功能擴展性差，協(xié)同作業(yè)缺乏實時性、安全性和便捷性，分析與決策方面缺乏深度分析和預(yù)測等問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于bim的施工現(xiàn)場可視化管理與協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)集成與管理模塊、三維可視化展示模塊、協(xié)同作業(yè)與溝通模塊、智能分析與決策支持模塊；

5、所述數(shù)據(jù)集成與管理模塊包括bim數(shù)據(jù)導(dǎo)入與解析單元、施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)集成單元和數(shù)據(jù)管理與控制單元；所述bim數(shù)據(jù)導(dǎo)入與解析單元支持多種bim軟件導(dǎo)出的文件格式通過api接口或文件導(dǎo)入方式實現(xiàn)接入；所述bim數(shù)據(jù)導(dǎo)入與解析單元對bim數(shù)據(jù)解析的流程包括模型轉(zhuǎn)換、元素識別與分類；所述模型轉(zhuǎn)換是對導(dǎo)入的bim模型進行格式轉(zhuǎn)換和輕量化處理，減少數(shù)據(jù)冗余，提高加載速度，同時保持bim模型信息的完整性和準(zhǔn)確性；所述元素識別與分類是指系統(tǒng)解析識別所述導(dǎo)入的bim模型建筑元素并根據(jù)預(yù)定義的分類體系進行匹配歸類；

6、所述模型轉(zhuǎn)換包括以下步驟：

7、步驟1：對bim模型進行幾何簡化，去除不必要的細(xì)節(jié)；

8、步驟2：對bim模型的紋理進行壓縮處理，減少紋理數(shù)據(jù)量；

9、步驟3：對bim模型的幾何結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，確保信息的完整和準(zhǔn)確；

10、所述匹配歸類包括分類體系加載、屬性信息遍歷、規(guī)則匹配、關(guān)鍵詞搜索和綜合判斷；屬性信息遍歷是指遍歷解析后的bim元素屬性信息，對每個元素的屬性進行遍歷；規(guī)則匹配是指將元素的屬性信息與分類體系中的規(guī)則進行匹配，所述規(guī)則基于屬性值的范圍、特定值或組合條件；關(guān)鍵詞驗證是指在規(guī)則匹配的基礎(chǔ)上，使用關(guān)鍵詞搜索技術(shù)進一步驗證和確認(rèn)元素的分類；綜合判斷是指如果元素同時符合多個分類規(guī)則或關(guān)鍵詞，則需要進行綜合判斷；根據(jù)規(guī)則的優(yōu)先級、元素的屬性權(quán)重因素進行決策，最終確定元素的分類；

11、所述施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)集成單元支持施工文檔與bim模型關(guān)聯(lián)，通過bim模型中的某個構(gòu)件或區(qū)域快速找到相關(guān)的施工圖紙、質(zhì)量檢驗報告等文檔；

12、所述三維可視化展示模塊包括場景可視化單元和施工數(shù)據(jù)可視化單元，所述場景可視化單元用于將bim模型與實景照片融合，導(dǎo)入gis平臺，實現(xiàn)施工現(xiàn)場場景的三維可視化，使三維場景與施工現(xiàn)場實時同步；所述施工數(shù)據(jù)可視化單元在施工現(xiàn)場的三維場景中動態(tài)展示施工進度、質(zhì)量、安全等方面的信息。

13、可選地，使用邊折疊算法對所述導(dǎo)入的bim模型進行幾何簡化。

14、可選地，使用dxt壓縮算法對所述導(dǎo)入的bim模型的紋理圖像進行壓縮。

15、可選地，通過哈希函數(shù)識別與合并重復(fù)的所述導(dǎo)入的bim模型的幾何元素，以達到去重的目的，進而優(yōu)化所述導(dǎo)入的bim模型的幾何結(jié)構(gòu)。

16、可選地，所述數(shù)據(jù)管理與控制單元包括數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)一致性校驗、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)版本管理、版本合并與沖突解決、數(shù)據(jù)安全管理、細(xì)粒度權(quán)限控制和審計日志記錄；

17、所述數(shù)據(jù)安全管理是指系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行加密傳輸，防止數(shù)據(jù)泄露或被惡意攻擊；數(shù)據(jù)加密采用aes對稱加密算法或rsa非對稱加密算法，數(shù)據(jù)在傳輸過程中使用ssl/tls協(xié)議進行傳輸。

18、可選地，所述協(xié)同作業(yè)與溝通模塊包括任務(wù)分配與進度跟蹤單元、溝通與協(xié)作單元和協(xié)作任務(wù)管理單元；任務(wù)分配與進度跟蹤單元根據(jù)施工進度和人員配置，自動或手動分配任務(wù)，并實時跟蹤任務(wù)進度；溝通與協(xié)作單元提供即時通訊、視頻會議、文件共享功能，支持項目團隊內(nèi)部及與其他相關(guān)方的實時溝通和協(xié)作；協(xié)作任務(wù)管理單元記錄協(xié)作過程中的任務(wù)分配、進度更新、溝通記錄信息，形成完整的協(xié)作歷史。

19、可選地，所述智能分析與決策支持模塊包括數(shù)據(jù)分析與預(yù)警單元、優(yōu)化建議與決策支持單元和預(yù)測與趨勢分析單元；數(shù)據(jù)分析與預(yù)警單元對施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行深度分析，識別潛在問題和風(fēng)險，及時發(fā)出預(yù)警信息；優(yōu)化建議與決策支持單元基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提供施工流程優(yōu)化、資源配置優(yōu)化等建議，支持項目管理者做出科學(xué)決策；預(yù)測與趨勢分析單元利用機器學(xué)習(xí)算法，從歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并預(yù)測未來施工趨勢，為決策提供前瞻性支持。

20、(三)有益效果

21、由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提出的一種基于bim的施工現(xiàn)場可視化管理與協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，其有益效果在于：

22、1、通過數(shù)據(jù)集成與管理模塊，實現(xiàn)了bim數(shù)據(jù)和其他施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)的全面集成和管理，消除了數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，提高了數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。

23、2、把bim模型和實景照片融合后導(dǎo)入gis平臺，實現(xiàn)了施工現(xiàn)場的三維可視化，使三維場景與施工現(xiàn)場實時同步；在施工現(xiàn)場的三維場景中動態(tài)展示施工進度、質(zhì)量、安全等方面的信息，滿足了用戶多樣化的需求。

24、3、協(xié)同作業(yè)與溝通模塊實現(xiàn)了項目團隊內(nèi)部及與其他相關(guān)方的實時溝通和協(xié)作，提高了溝通效率和安全性。

25、4、智能分析與決策支持模塊對施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行深度分析和預(yù)測，為項目管理者提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的決策依據(jù)，顯著提高了施工管理的效率和準(zhǔn)確性。

26、5、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于bim的施工現(xiàn)場可視化管理與協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)的功能更全面，用戶體驗更方便，施工場景和數(shù)據(jù)信息的三維可視化更直觀。

技術(shù)特征：

1.一種基于bim的施工現(xiàn)場可視化管理與協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)集成與管理模塊、三維可視化展示模塊、協(xié)同作業(yè)與溝通模塊、智能分析與決策支持模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，使用邊折疊算法對所述導(dǎo)入的bim模型進行幾何簡化。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，使用dxt壓縮算法對所述導(dǎo)入的bim模型的紋理圖像進行壓縮。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過哈希函數(shù)識別與合并重復(fù)的所述導(dǎo)入的bim模型的幾何元素，以達到去重的目的，進而優(yōu)化所述導(dǎo)入的bim模型的幾何結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)管理與控制單元包括數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)一致性校驗、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)版本管理、版本合并與沖突解決、數(shù)據(jù)安全管理、細(xì)粒度權(quán)限控制和審計日志記錄；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述協(xié)同作業(yè)與溝通模塊包括任務(wù)分配與進度跟蹤單元、溝通與協(xié)作單元和協(xié)作任務(wù)管理單元；任務(wù)分配與進度跟蹤單元根據(jù)施工進度和人員配置，自動或手動分配任務(wù)，并實時跟蹤任務(wù)進度；溝通與協(xié)作單元提供即時通訊、視頻會議、文件共享功能，支持項目團隊內(nèi)部及與其他相關(guān)方的實時溝通和協(xié)作；協(xié)作任務(wù)管理單元記錄協(xié)作過程中的任務(wù)分配、進度更新、溝通記錄信息，形成完整的協(xié)作歷史。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述智能分析與決策支持模塊包括數(shù)據(jù)分析與預(yù)警單元、優(yōu)化建議與決策支持單元和預(yù)測與趨勢分析單元；數(shù)據(jù)分析與預(yù)警單元對施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行深度分析，識別潛在問題和風(fēng)險，及時發(fā)出預(yù)警信息；優(yōu)化建議與決策支持單元基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，提供施工流程優(yōu)化、資源配置優(yōu)化等建議，支持項目管理者做出科學(xué)決策；預(yù)測與趨勢分析單元利用機器學(xué)習(xí)算法，從歷史數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并預(yù)測未來施工趨勢，為決策提供前瞻性支持。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種基于BIM的施工現(xiàn)場可視化管理與協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，包括基于系統(tǒng)架構(gòu)的數(shù)據(jù)集成與管理模塊、三維可視化展示模塊、協(xié)同作業(yè)與溝通模塊、智能分析與決策支持模塊，數(shù)據(jù)集成與管理模塊是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中樞。本發(fā)明通過數(shù)據(jù)集成與管理，全面整合BIM數(shù)據(jù)與施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)，消除孤島，提升數(shù)據(jù)完整性與準(zhǔn)確性；同時把BIM模型和實景照片融合后導(dǎo)入GIS平臺，實現(xiàn)了施工現(xiàn)場的三維可視化，使三維場景與施工現(xiàn)場實時同步，動態(tài)展示施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息；協(xié)同作業(yè)模塊促進團隊內(nèi)外實時溝通協(xié)作，提效增安，保障信息流通；智能分析模塊深度挖掘數(shù)據(jù)，為管理者提供科學(xué)決策支持，顯著提升施工管理效率與準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：衛(wèi)浩浩,王彤,劉亮,劉重陽,李炎曉,胡明,賈樹宇,徐永康,李玉帥
受保護的技術(shù)使用者：湖南中建奇配科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15