一种基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统

摘要

一种基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统，包括安全帽、无人机和语音智能识别装置；模块包括如下模块：a、BIM模型集成模块；b、问题库创建模块；c、巡检问题创建模块；d、巡检问题派发模块；e、巡检问题处理模块；f、巡检问题审核模块；g、巡检问题统计分析模块；通过以BIM技术为基础，依托人工智能、无线通信及物联网等最新的计算机及通信技术实现了公路工程全线BIM模型与工程巡检问题库的精确匹配，节约项目成本支出，通过全线BIM模型与问题库的自动关联，提高了施工单位、监理单位和建设单位在施工阶段发现问题、处理问题的效率和准确性，为公路工程项目建设节省了人力、物力、时间等方面的成本，经济和社会效益巨大。

说明书

技术领域

本发明涉及公路工程施工管理信息化技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统。

背景技术

现有公路工程的工程巡检，一般均是通过人工采集数据进行工程巡检，但由于公路工程是一种线性工程，随着施工进度的不断推进，工程规模和工作面越拉越大，在保证一定巡检频率的情况下，人力成本的投入会越来越大；若降低工程巡检频率来节约成本，则必然会增加工程项目的安全隐患和质量隐患，这些隐患若不及时处理，则可能导致更大的安全或者质量隐患，那么，能否结合物联网与智能识别技术设计一种能够快速精确定位工程巡检问题、自动匹配责任人和处理措施、对常见巡检问题有一定预防作用的基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统，为提高公路工程施工质量和安全奠定基础，但至今未见公开报导。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统，可有效解决公路工程巡检人力投入大，自动化程度低及处理方式落后的问题。

为实现上述目的，本发明解决的技术方案是，一种基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统，包括硬件和模块，所述硬件包括安全帽、无人机和语音智能识别装置；所述模块包括如下模块：

a、BIM模型集成模块：搭建项目全线BIM模型，所述BIM模型以具体公路工程项目分部分项划分为基准进行模型拆分，通过BIM模型编码与分部分项编码使BIM模型与分部分项划分一一对应，并赋予相应BIM模型单元准确的属性数据，属性数据包括几何数据、施工工艺参考数据、施工单位责任人数据和施工质检数据；BIM模型集成模块与问题库创建模块、巡检问题创建模块、巡检问题派发模块、巡检问题处理模块、巡检问题审核模块和巡检问题统计分析模块有机结合，构成应用软件；

b、问题库创建模块：包括安全问题数据库和质量问题数据库，安全问题数据库以交通部申办平安工地要求为基准；质量问题数据库以《公路工程质量检验评定标准》分部分项划分中每个分项工程下每个工序检查项目的基本要求为检查点，结合项目施工单位自身积累建立的问题解决知识库，在系统中通过分部分项划分和BIM模型自动建立关联；

c、巡检问题创建模块：通过系统移动端APP创建巡检过程中发现的工程问题，通过GPS定位巡检人的位置，系统自动匹配工程项目的分部分项和BIM模型单元，自动输入工程部位数据和桩号数据，人工录入或从系统问题数据库中选择问题标题与问题描述，并上传工程项目巡检问题的影像资料，当人员难以到达工程问题的位置，无法及时创建巡检问题，使用安全帽上的高清摄像机或无人机拍摄现场图片或视频，通过图片或视频上显示的当前部位的GPS信息，创建巡检问题时自动匹配对应的分部分项工程、BIM模型单元、桩号基础数据；

d、巡检问题派发模块：创建人派发巡检发现的工程问题，派发问题时选择问题类型及严重程度，选择整改时间及相关责任人，派发问题的信息流转到审核工程师，其对巡检问题的详情再次审核，若分部分项或BIM模型关联不正确、数据不清或证明材料不足，审核时将派发问题予以驳回，待修改完善后，再提交；系统根据问题发生部位BIM模型关联的责任人列表与问题类型自动匹配责任人；

所述巡检问题类型包括安全隐患和质量隐患，严重程度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级；

e、巡检问题处理模块：根据巡检问题类型、严重程度及整改要求，通过线上自动关联本部位BIM模型下挂接的同类或类似问题，给出参考性处理意见；当参考性处理意见可用，按参考性处理意见进行处理，若不可用，通过线下研究防治措施、完善施工组织设计、专项施工方案及制定专项应急预案方式进行处理，处理措施作为补充问题上传至系统平台保存到数据库，并与本部位及同类型BIM模型建立关联，后续出现类似问题时可自动匹配处理；

f、巡检问题审核模块：审核人员通过查看已处理问题的措施和进度，结合现场整改过程中及整改后的影像资料，作出对相应巡检问题通过或不通过的审核决定，未通过的巡检问题返回到派发的相应责任人进行再次处理，通过的巡检问题自动加入系统问题库并与自动BIM模型单元建立关联，结合本巡检问题，形成巡检问题处理闭环；

g、巡检问题统计分析模块：筛选出高频问题和共性问题，系统将筛选出的问题推送给项目负责人以及相关责任人，通过对巡检问题统计分析完善巡检问题数据库与BIM模型的对应机制，根据项目现场处理记录和大数据分析结果，对后续出现的同类或者类似问题给出参考性处理意见，进行分级推送。

本发明通过以BIM技术为基础，依托人工智能、无线通信及物联网等最新的计算机及通信技术实现了公路工程全线BIM模型与工程巡检问题库的精确匹配，研究确定预防措施，避免同类问题多次重复出现，节约项目成本支出，通过全线BIM模型与问题库的自动关联，提高了施工单位、监理单位和建设单位在施工阶段发现问题、处理问题的效率和准确性，为公路工程项目建设节省了人力、物力、时间等方面的成本，经济和社会效益巨大。

附图说明

图1是本发明的基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统结构图。

图2是本发明的基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体情况对本发明的具体实施方式作详细说明。

结合附图给出，一种基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统，包括硬件设备和模块，硬件设备包括：安全帽、无人机和语音智能识别装置，所述安全帽包括设置在安全帽上的高清摄像机，扬声器、GPS或北斗定位模块和数据传输模块，并且具备脱帽报警功能；所述无人机包括设置在无人机上的高清相机、GPS或北斗定位模块和数据传输模块；所述语音智能识别装置能够对用户的语音自动翻译成文字代替特定环境下数据的人工录入。

模块包括：

a、BIM模型集成模块：根据具体公路工程项目要求，搭建项目全线BIM模型，所述BIM模型以具体公路工程项目分部分项划分为基准进行模型拆分，通过BIM模型编码与分部分项编码使BIM模型与分部分项划分一一对应，并赋予相应BIM模型单元准确的属性数据，包括但不限于精确的几何数据、丰富的施工工艺参考数据、详细的施工单位责任人数据、施工质检数据等内容；BIM模型集成模块与问题库创建模块、巡检问题创建模块、巡检问题派发模块、巡检问题处理模块、巡检问题审核模块和巡检问题统计分析模块的有机结合，构成应用软件；

b、问题库创建模块：包括安全问题数据库和质量问题数据库，安全问题以交通部申办平安工地要求为准绳；质量问题以《公路工程质量检验评定标准》分部分项划分中每个分项工程下每个工序检查项目的基本要求为检查点，结合项目施工单位自身积累，建立完备问题库，在系统中通过分部分项划分和BIM模型自动建立关联，便于后续创建巡检问题时自动筛选；

本系统通过BIM模型与公路工程工序报验和质检资料进行数据关联，当在本系统中质量安全问题未闭合的分项工程无法进行现场报验，确保工程质量符合标准要求，施工过程安全；

用户在进行施工前进行安全技术交底时，根据所要施工的部位，从BIM模型关联的质量和安全问题库中调取相应预防措施进行强制性学习，并在施工过程中定时向本区域相关人员推送必要的预防措施确认消息，推送间隔可配置；

c、巡检问题创建模块，通过系统移动端APP创建巡检问题的时候根据GPS定位信息自动填充分部分项工程、BIM模型单元、工程部位数据和桩号数据，人工录入或从系统问题库中选择问题标题与问题描述，并上传发现问题时的影像资料，当因条件恶劣或人员难以到达无法及时创建巡检问题，可借助安全帽或无人机实时拍摄现场高清图片与视频，图片或视频上会显示当前部位的GPS信息，便于后期创建巡检问题的时候自动匹配对应的分部分项工程、BIM模型单元、桩号等基础数据；

人工录入包括手动录入或经语音智能识别装置录入，语音智能识别装置能够对用户的语音自动翻译成文字代替特定环境下数据的人工录入；

d、巡检问题派发模块：创建人派发巡检发现的工程问题，派发问题时选择问题类型及严重程度，选择整改时间及相关责任人，工程师在派发巡检问题的时候需要对巡检问题的详情再次审核，若分部分项或BIM模型关联不正确，数据不清或证明材料不充分，予以驳回，待修改完善后，再提交；派发问题时需选择问题类型以及严重程度，要求整改时间以及责任人；

所述巡检问题类型包括安全隐患和质量隐患，严重程度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级；责任人选择的时候会根据问题发生部位BIM模型关联的责任人列表与问题类型自动匹配责任人；

e、巡检问题处理模块：巡检问题处理根据巡检问题类型、严重程度与整改要求，首先通过线上自动关联本部位BIM模型下挂接的同类或者类似问题，结合《高速公路项目交工检测质量不符合项清单》与《公路工程质量检验评定标准》每个工序检查项目的基本要求，给出参考性处理意见；当参考性处理意见可用，则按参考性处理意见进行处理，若不可用，通过线下研究并决定防治措施、完善施工组织设计、专项施工方案以及制定专项应急预案等方式进行处理，并将处理措施上传至系统平台，并与本部位及同类型BIM模型建立关联，后续类似部位出现类似问题时可自动匹配处理；

f、巡检问题审核模块：审核人员通过查看已处理问题的措施和进度，结合现场整改过程中及整改后的影像资料，作出对相应巡检问题通过或不通过的审核决定，未通过的巡检问题返回到派发的相应责任人进行再次处理，通过的巡检问题自动加入系统问题库并与自动BIM模型单元建立关联，结合本巡检问题，形成巡检问题处理闭环；

针对安全问题，在问题处理完成之后，根据其问题级别不同，闭环审核流程可根据项目要求进行灵活配置：Ⅰ级问题闭环审核流程闭合于驻地办安全专监；Ⅱ级问题闭合审核流程依次为总监办安全专监、建设单位安全部负责人；Ⅲ级问题闭合审核流程依次为施工单位安全部负责人、项目经理或项目总工、驻地监理、总监办总监、建设单位安全部负责人、建设单位分管安全的领导；

g、巡检问题统计分析模块：筛选出高频问题和共性问题，研究确定预防措施，避免同类问题多次重复出现，节约项目成本支出，通过对巡检问题统计分析不断完善巡检问题数据库与BIM模型的对应机制，根据项目现场处理记录和大数据分析结果，对后续出现的同类或者类似问题给出参考性处理意见，并进行分级推送。

对项目各参建单位的巡检问题闭合率进行统计，进行排名，以此作为奖惩的一项评分标准。每月进行考核。工程巡检涉及参建单位全员，对不同岗位进行定岗定责，一般技术员要求每天两次填报，驻地监理要求每周两次填报，总监要求每月四次填报，没有问题也需要有报告记录。以上频次纳入人员考核积分。

需要说明的是，上述仅用于解释本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出更动或者修饰为等同变化的等效实施例，均落在本发明的保护范围内。

本发明提供一种基于BIM技术的公路工程项目工程巡检系统，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、以BIM技术为基础，结合人工智能、无线通信及物联网等最新的计算机及通信技术实现了公路工程全线BIM模型与工程巡检问题库的精确匹配，规范质量和安全巡检流程，对巡检记录进行统计分析，筛选出高频问题和共性问题，研究确定预防措施，避免同类问题多次重复出现，从而为公路工程项目建设节省了人力、物力、时间，节约项目成本支出，经实地实验和实践，节约成本42%以上；

2、通过全线BIM模型与问题库的自动关联，提高了施工单位、监理单位和建设单位在施工阶段发现问题、处理问题的效率和准确性，同时各参建单位可以随时查看正在施工部位可能存在的安全和质量隐患，对此类常规或者高频问题起到了很好的预防作用，保证各分项工程乃至整个工程的安全性、可靠性和经济性，经济和社会效益巨大。