CN107688881A - 一种基于bim技术的大跨度桥梁施工监控管理*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***，所述***包括：BIM模型生成模块、基础信息设置模块和工况管理模块；所述BIM模型生成模块，用于建立多个桥梁的BIM模型，采用B/S架构实现多个桥梁的BIM模型的展示、操作和数据管理；其中，每个桥梁模型对应一个项目；所述基础信息设置模块，用于对每个项目设置监控方案、设备信息和测点信息；采用GIS技术实现项目的地理位置定位；所述工况管理模块，用于通过对项目当前工况的选择和叠加功能的结合使用，能够展示项目各个阶段的施工工况。本发明的***可以通过三维模型或者三维动画展示来观测大桥施工进度计划，直观展示了施工动态变化过程。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁设计领域，具体涉及一种基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***。
背景技术
伴随高速铁路的快速发展，我国先后建成了武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥等一批具有代表性的铁路或公铁两用大跨度桥梁。大跨度桥梁施工过程存在施工周期长、施工工艺复杂、施工条件多变化、安全事故易发及严重程度高等情况，其工程管理难度较大，必须加强对大跨度桥梁的施工监控管理。
在桥梁的施工管理上，人们最初提出了一些基于二维平台的管理***：例如有的***从测量信息入手，提出建立一套先进的施工测量信息管理***，不仅能对施工测量数据实行高效的管理，而且能为工程指挥部提供高效、科学的数据分析工具，以此来保证大桥的施工质量；有的***从数据管理入手，建立一套桥梁施工监控数据管理***，对利用各种测试及监测手段获取的反馈数据进行跟踪修正计算，给出后续各施工阶段的标高及内力控制数据，用以指导和控制施工过程；后期也有将GIS技术应用于桥梁的施工管理***中，从而对施工现场进行可视化管理，一定程度上提高桥梁工程管理水平。
BIM技术被誉为工程领域的第二次革命，该技术已在建筑工程领域得到了广泛的应用，，但在桥梁工程建设领域，BIM技术仍处于起步阶段，国内相关研究人员在这方面进行了初步的探索，很多研究内容提出桥梁工程BIM技术应用在设计、施工、运维三个阶段应用的想法，针对施工过程管理主要体现在可视化技术交底、施工工艺模拟、质量管理、安全管理和进度管理等方面的研究。
总体来说相关的研究和应用尚未得到很好的发展，如何利用BIM技术进行大跨度桥梁工程的施工监控管理，从而提高施工效率，节约时间与成本，保障施工安全，完成高品质工程依旧是需要亟待解决的问题。
如上所述，传统的桥梁施工管理技术存在很多不足的地方，具体体现在以下几个方面：
1、模型展示不直观：在传统的施工活动中，一般都是以平面的二维图纸进行施工，但图纸存在立体感不足的缺憾，不像三维模型可以直观地展示在施工人员面前；通过传统的横道图表示施工进度计划，难以清晰地表达施工的动态变化过程。
2、信息交流手段落后：以二维图纸为信息主要载体，不易携带、传递和保存，信息传输和交流时，易造成歧义、失真和错误，且非专业人士较难理解，造成桥梁施工过程的各个阶段信息传递工作量大、效率低；与此同时施工过程中各种应用软件之间也存在“信息孤岛”。
3、仅局限于单个项目管理：目前BIM技术在桥梁施工管理上的应用都是基于单个项目来进行的，兼容性差，导致每一个项目都要重复搭建***平台，不仅工作量大，浪费时间人力物力成本，而且各个项目之间也不能进行数据共享。
4、通用性功能模块薄弱，工作流不完整：仅局限于桥梁专业本身的监测模块如线形、应力、环境等指标监控，缺少一些通用的管理模块如工况管理、人员管理、设备管理、文档管理等，无法形成完整的工作流。
5、未能实现各方人员协同工作：仅针对施工监控方，并没有涉及到监理方、施工方等其他人员，不能满足各方人员协同工作。
发明内容
本发明的目的在于，克服目前传统的桥梁施工管理技术存在的上述问题，提出了一种基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***，所述***包括：BIM模型生成模块、基础信息设置模块和工况管理模块；
所述BIM模型生成模块，用于建立多个桥梁的BIM模型，采用B/S架构实现多个桥梁的BIM模型的展示、操作和数据管理；其中，每个桥梁模型对应一个项目；
所述基础信息设置模块，用于对每个项目设置监控方案、设备信息和测点信息；采用GIS技术实现项目的地理位置定位；
所述工况管理模块，用于通过对项目当前工况的选择和叠加功能的结合使用，能够展示项目各个阶段的施工工况。
上述技术方案中，所述***还包括：协作管理模块，用于协同管理多个项目，支持多项目同时工作。
上述技术方案中，在所述基础信息设置模块中，每个桥梁BIM模型上面设置大桥的各个测点，所述测点信息包括：目录结构、点号和坐标；所述目录结构按照测试类型分类，以树目录的形式进行管理；点击测点之后会出现相应的测试信息。
上述技术方案中，所述工况管理模块涉及监控方、监理方和施工单位。
上述技术方案中，所述工况管理模块具体包括：工况创建单元、监控指令设置单元，监控指令发送和审核单元、复测单元及监测报表和监测数据生成单元；
所述工况创建单元，用于当项目施工过程进入某一工况时，使工况记录与BIM模型本体构件相关联，工况记录与模型构件关系为一对多，模型构件从属且仅从属于一条工况记录；
所述监控指令设置单元，用于将监控指令与BIM模型本体结构进行关联，关系为多对多，监控指令分为“已分布”和“待发布”两种情况，“待发布”的状态为：待审核或未通过；
所述监控指令发送和审核单元，用于由监控单位发布监控指令；由监理单位进行审核，若审核不通过，则返回到监控单位重新发布监控指令；若审核通过，则施工单位开始进行施工；
复测单元，用于当施工单位施工完毕后，监控单位对施工情况进行复测；
所述监测报表和监测数据生成单元，用于根据某一工况的施工情况生成监测报表和监测数据。
本发明的优势在于：
1、本发明的***解决了大桥模型展示不直观的问题：BIM可以立体化展示大桥信息，有效避免施工过程中的损失，通过三维的可视化功能，将桥的物理结构和功能特性用数字化形式展现，表现更加直观，在这样一个近乎真实的立体建筑物信息模型面前，施工人员将会做出更加正确的判断；可以通过三维模型或者三维动画展示来观测大桥施工进度计划，清晰地表达施工动态变化过程；
2、本发明的***解决了信息交流手段落后的问题：BIM信息的集成是随着大桥施工项目的进展而对工程信息逐步集成的动态过程，作为信息的载体集成了大桥施工项目阶段的各种内部和外部信息，最终形成覆盖完整施工项目全生命周期的信息模型，不需要考虑原有二维图纸携带和保存的问题，信息传输和交流也非常方便；极大程度地降低了信息歧义、失真和错误情况的发生，非专业人士也很容易理解，降低了桥梁施工过程的各个阶段信息传递工作量，大大提高了信息的使用效率，避免了施工过程中各种软件之间存在“信息孤岛”；
3、本发明的***解决了仅局限于单个项目管理的问题：支持多项目管理模式，兼容性好，避免了不同项目平台的重复搭建工作，节省了人力物力成本，并且实现了不同项目之间的数据共享，实现多项目的协同工作，获得更高效的施工效率；
4、本发明的***解决了工作流不完整的问题：不仅局限于桥梁专业本身的性能开发，还包括了很多通用功能模块的开发，形成完成工作流，最终数字化移交资料给运维方，方便后期的运维管理；
5、本发明的***解决了未实现多参与方协同工作的问题：该***在桥梁施工管理过程中不仅涉及到项目监控方，可以使监理方和施工方也参与进来，达到项目各参与方的协同工作。
附图说明
图1为本发明的基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***的示意图；
图2为本发明的工况管理模块的运行流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的***进行详细的说明。
基于对业务需求的整理、归纳、分析，***业务应用点总结如下：
(1)利用GIS技术实现项目的地理位置定位；
(2)采用B/S架构实现对桥梁BIM模型的展示、操作、关联数据等功能；
(3)充分利用桥梁BIM模型的数据，实现数据导入功能，减少人工维护数据的工作量，提高BIM模型的二次利用率；
(4)实现对监控指令发布、协作管理、会议管理、变更管理等的信息化管理模式。
如图所示，一种基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***，以桥梁BIM模型为载体，承载桥梁施工过程中的监测数据、监控指令、工况模拟、项目管理等业务信息，实现对项目的协作管理和安全管控。所述***包括：BIM模型生成模块、基础信息设置模块、工况管理模块和协作管理模块；
所述BIM模型生成模块，用于建立多个桥梁的BIM模型，采用B/S架构实现多个桥梁BIM模型的展示、操作和数据管理；每个桥梁模型对应一个项目。
基础信息设置模块，用于采用GIS技术将桥梁的位置在地图上进行定位，并对每个项目设置监控方案、设备信息和测点信息；以图形化的界面展示给用户，这样可以使用户通过直观有效的方式快速便捷地锁定目标项目，继而通过点击地图上该项目所在点，进入该项目页面；同时也可以通过页面左侧的搜索栏直接进行搜索查询，实现同样的功能，项目选择界面友好人性化，非专业人员操作起来也非常简单便捷。
所述测点信息包括：目录结构、点号和坐标；目录结构按照测试类型分类，以树目录的形式进行展示。桥梁BIM模型上面有大桥的各个测点，点击测点之后会出现相应的测试信息；另外通过测点分类功能在树形结构目录选择相关的测点类别，例如环境类、变形类、应力类等，也可在大桥上出现对应的测点及相关信息，点击具体点会打开新标签页——测点曲线图页面，通过观察测点曲线图，得到该测点的施工状态，并针对具体状态发布相应的监控指令，指导施工人员进行相关操作，来实现对大跨度桥梁的实时监控。
所述工况管理模块，用于通过对项目当前工况的选择和叠加功能的结合使用，方便用户了解各个阶段的施工工况，了解整个施工过程的动态变化。该模块涉及监控方、监理方和施工单位，如图2所示，具体包括：工况创建单元、监控指令设置单元，监控指令发送和审核单元、复测单元及监测报表和监测数据生成单元；
所述工况创建单元，用于当施工过程进入某一工况时，使工况记录与BIM模型本体构件相关联，工况记录与模型构件关系为一对多，模型构件从属且仅从属于一条工况记录；
所述监控指令设置单元，将监控指令与BIM模型本体结构进行关联，关系为多对多，监控指令分为“已分布”和“待发布”两种情况，“已发布”的监控指令只有删除和查询功能，“待发布”的状态为：待审核或未通过；
所述监控指令发送和审核单元，用于由监控单位发布监控指令；由监理单位进行审核，若审核不通过，则返回到监控单位重新发布监控指令；若审核通过，则施工单位开始进行施工；
复测单元，用于当施工单位施工完毕后，监控单位对施工情况进行复测；
所述监测报表和监测数据生成单元，用于根据某一工况的施工情况生成监测报表和监测数据；
协作管理模块，用于协同管理多个项目，支持多项目同时工作，具有强大的兼容性和可扩展性，可以不断将新的项目及相关基础信息添加到该***当中。不仅可以避免不同的项目***的重复搭建工作，节省大量的人力物力时间成本，同时还能支持多项目的数据共享。
该***不仅仅局限于桥梁专业本身的一些性能开发，还集成了基础信息、协作管理、***管理等通用功能模块，用户可以从这些功能模块中查到相关信息资料，进行一些设置，最终数字化移交资料给运维方，方便后期的运维管理，形成了完成的工作流，实现信息化管理。
Claims (5)
1.一种基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***，其特征在于，所述***包括：BIM模型生成模块、基础信息设置模块和工况管理模块；
所述BIM模型生成模块，用于建立多个桥梁的BIM模型，采用B/S架构实现多个桥梁的BIM模型的展示、操作和数据管理；其中，每个桥梁模型对应一个项目；
所述基础信息设置模块，用于对每个项目设置监控方案、设备信息和测点信息；采用GIS技术实现项目的地理位置定位；
所述工况管理模块，用于通过对项目当前工况的选择和叠加功能的结合使用，能够展示项目各个阶段的施工工况。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***，其特征在于，所述***还包括：协作管理模块，用于协同管理多个项目，支持多项目同时工作。
3.根据权利要求1或2所述的基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***，其特征在于，在所述基础信息设置模块中，每个桥梁BIM模型上面设置大桥的各个测点，所述测点信息包括：目录结构、点号和坐标；所述目录结构按照测试类型分类，以树目录的形式进行管理；点击测点之后会出现相应的测试信息。
4.根据权利要求1或2所述的基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***，其特征在于，所述工况管理模块涉及监控方、监理方和施工单位。
5.根据权利要求1或2所述的基于BIM技术的大跨度桥梁施工监控管理***，其特征在于，所述工况管理模块具体包括：工况创建单元、监控指令设置单元，监控指令发送和审核单元、复测单元及监测报表和监测数据生成单元；
所述工况创建单元，用于当项目施工过程进入某一工况时，使工况记录与BIM模型本体构件相关联，工况记录与模型构件关系为一对多，模型构件从属且仅从属于一条工况记录；
所述监控指令设置单元，用于将监控指令与BIM模型本体结构进行关联，关系为多对多，监控指令分为“已分布”和“待发布”两种情况，“待发布”的状态为：待审核或未通过；
所述监控指令发送和审核单元，用于由监控单位发布监控指令；由监理单位进行审核，若审核不通过，则返回到监控单位重新发布监控指令；若审核通过，则施工单位开始进行施工；
复测单元，用于当施工单位施工完毕后，监控单位对施工情况进行复测；
所述监测报表和监测数据生成单元，用于根据某一工况的施工情况生成监测报表和监测数据。
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