CN111931279A - 基于bim+gis的施工进度智能仿真模拟方法及信息数据处理终端与存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,具体涉及原始施工信息录入、基于Cesium的WebGIS平台搭建、BIM模型与基本信息绑定、WebGIS平台下施工进度动态模拟与偏差分析。本发明可视化程度高、施工进度预估准确、把控整个施工过程,施工前选择最优方案或寻找计划的不足,施工中根据进度仿真模拟对计划进度与实际进度进行对比分析,实现进度可视化、进度检查与纠偏,提高了施工管理的效率、改善施工环境、有效控制成本,进而赢得更多利润。

Description

基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法及信息数据处理 终端与存储介质
技术领域
本发明涉及施工进度智能仿真模拟方法,尤其是一种基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法及信息数据处理终端与存储介质。
背景技术
施工前制定的施工进度计划是使施工速度、成本和质量相互平衡选出的最优计划,施工期应按照计划严格执行,但施工期间可能会受到一些因素影响导致不能按之前的计划正常进行,因此我们要对施工进度进行实时仿真模拟与监控。随着水利工程建设中施工规模的提高与施工过程的复杂化,人们对施工进度控制提出了更高层次的要求。如何通过比较真实的三维模型而不是文字和图片将施工过程直观、精准的展示给管理人员,同时清晰、准确的描述施工进度以及各种复杂关系(尤其是动态变化过程),在施工进度中某些任务滞后或者超前的情况下迅速、清晰的对计划进行变更,是水利水电工程建设所要考虑的重要问题。
在水利工程中的施工前期准备工作中,如果仍采用常规的二维模拟或无模拟方式,可视化程度低,无法清晰地描述施工进度以及各种复杂关系,不能及时发现施工期间所出现的供料、浇筑等方面的问题,也很难达到水利水电工程建设管理创新水平的高要求,主要体现在以下几个方面:
第一,可视化程度低:前期进行简单的模拟不能反映出整体的施工情况,相比于三维动态模拟,静态的展示就显得不清晰,管理者在进行管理时不够方便,对整个工程的形式缺少清楚的认知。
第二,无法精准的预估施工进度:施工前期没有进行施工进度仿真模拟,在计划实施前不能精准的按照时间和空间对施工过程进行演示,会在施工期间遇到计划之外的问题,使施工复杂化,可能会发生大的经济损失,项目也可能不会按时完工。
第三,施工期间遇到特殊情况调整较慢:在施工期间有可能会出现一些特殊情况造成计划中某些任务滞后,遇到这种突发情况后要进行处理,但在施工前的二维模拟可能使管理者和施工人员对出现的这种情况理解不到位,进而对进度计划进行调整耗时较长,耽误工程进度,若不能及时调整进度计划,间接导致提高工程成本,延长工期。
综上,针对目前传统的施工进度管理方式存在着诸多缺陷的现象,有必要提出一种基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,对施工进度计划进行清晰、精准的把握,使整个施工过程按照计划有序的进行,实现施工过程的全程把控和及时调整。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对施工期间与施工组织设计间存在的偏差等诸多缺陷,提供一种基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法及信息数据处理终端与存储介质,其方法***规范,能将计划施工进度与实际施工进度进行对比,及时发现问题并处理,节约成本,保证工程正常运行。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,包括以下步骤:
S1施工信息采集
S101基本施工信息采集:将已制定的施工组织设计中采集各施工段的基本信息写入数据库;
S102建立进度管理模块:将进度计划、进度上报、进度计划检查与纠偏所包含的信息利用Ajax函数将数据从数据库传至前台,利用Layui编写前端框架,建立进度管理模块,便于及时查询与修改;
S103施工工艺流程采集:根据施工的进度计划,采集工艺流程信息,对整体流程进行把握;
S2三维模型信息管理
S201搭建WebGIS平台:申请Cesium账号,进行环境搭建,设置好登陆页面与功能,最后进行时间地点的设定;
S202模型分块处理:根据浇筑仓号参数将模型导入3DMax进行分块,以DAE格式导出,再转换成GLTF格式文件,进行坐标转换和加载渲染转换成Cesium中的Entity对象,根据该浇筑仓的施工时间进行显隐性控制;
S203基本信息绑定:将每块的基本信息在分块时进行录入,并在数据库中建立表和视图,将数据传入数据库;
S3 Cesium与BIM模型相结合
S301导入建筑物模型:利用Ajax进行前后台数据传输,将模型导入到相应的地理位置;
S302重要信息关联:将各施工阶段的基本信息与Cesium中时间空间信息相结合,调用数据库信息,在前台添加点击命令,并在分好的块添加点击事件,利用Ajax函数请求后台传输数据,进而在前台读取文件信息;
S303施工进度可视化:基于Python脚本自动生成带有时间属性的CZML格式模型数据,可在BIM+GIS平台进行施工进度模拟的可视化展示,拖动时间轴,施工进度以可视化的方式展示出来,点击不同时间段的建筑物块信息,会以表格的方式展示给管理人员,便于查看。
S101中所述施工段的基本信息包括各坝段的工程量信息、供料信息、浇筑完成日期、各月浇筑面貌、坝体月浇筑强度、典型施工机械供料强度、施工机械利用率。
S102中所述进度上报包括月工程量上报、工程量及产值查询、填筑进度上报、进度计划执行情况监控。
S202中所述显隐性控制是指根据浇筑块的开工时间、完工时间进行选择性加载。
S203中所述每块的基本信息包括编号、高度、材质。
S203中所述施工阶段的基本信息包括每块的起始时间、结束时间、材料、材料用量、材料体积。
所述S202中将三维模型CAD导入3DMax,利用3DMax处理Mesh结构,进行模型颜色处理与纹理贴图编辑,并将模型坐标系位置调整,将模型以DAE格式导出,再转换成GLTF格式进行坐标转换、加载和渲染变成Cesium中的Entity对象。
一种实现上述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法的信息数据处理终端。
一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法。
本发明的有益效果是:可视化程度高、施工进度预估准确、把控整个施工过程,施工前选择最优方案或寻找计划的不足,提高了施工管理的效率、改善施工环境、有效控制成本,进而赢得更多利润。
附图说明
图1为本发明基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法流程图。
图2为本发明提供的基本信息录入数据库展示图。
图3为本发明提供的WebGIS平台搭建图。
图4为本发明提供的三维模型信息绑定图。
图5为本发明提供的智能施工进度仿真模拟图。
图6为本发明提供的施工仿真模拟中展示模型对应信息图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明的基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,包括以下步骤:
S1施工信息采集
S101基本施工信息采集:将已制定的施工组织设计中采集各施工段的基本信息写入数据库;
S102建立进度管理模块:将进度计划、进度上报、进度计划检查与纠偏所包含的信息利用Ajax函数将数据从数据库传至前台,利用Layui编写前端框架,建立进度管理模块,便于及时查询与修改;
S103施工工艺流程采集:根据施工的进度计划,采集工艺流程信息,对整体流程进行把握;
S2三维模型信息管理
S201搭建WebGIS平台:申请Cesium账号,进行环境搭建,设置好登陆页面与功能,最后进行时间地点的设定;
S202模型分块处理:根据浇筑仓号参数将模型导入3DMax进行分块,以DAE格式导出,再转换成GLTF格式文件,进行坐标转换和加载渲染转换成Cesium中的Entity对象,根据该浇筑仓的施工时间进行显隐性控制;
S203基本信息绑定:将每块的基本信息在分块时进行录入,并在数据库中建立表和视图,将数据传入数据库;
S3 Cesium与BIM模型相结合
S301导入建筑物模型:利用Ajax进行前后台数据传输,将模型导入到相应的地理位置;
S302重要信息关联:将各施工阶段的基本信息与Cesium中时间空间信息相结合,调用数据库信息,在前台添加点击命令,并在分好的块添加点击事件,利用Ajax函数请求后台传输数据,进而在前台读取文件信息;
S303施工进度可视化:基于Python脚本自动生成带有时间属性的CZML格式模型数据,可在BIM+GIS平台进行施工进度模拟的可视化展示,拖动时间轴,施工进度以可视化的方式展示出来,点击不同时间段的建筑物块信息,会以表格的方式展示给管理人员,便于查看。
S101中所述施工段的基本信息包括各坝段的工程量信息、供料信息、浇筑完成日期、各月浇筑面貌、坝体月浇筑强度、典型施工机械供料强度、施工机械利用率。
S102中所述进度上报包括月工程量上报、工程量及产值查询、填筑进度上报、进度计划执行情况监控。
S202中所述显隐性控制是指根据浇筑块的开工时间、完工时间进行选择性加载。
S203中所述每块的基本信息包括编号、高度、材质。
S203中所述施工阶段的基本信息包括每块的起始时间、结束时间、材料、材料用量、材料体积。
所述S202中将三维模型CAD导入3DMax,利用3DMax处理Mesh结构,进行模型颜色处理与纹理贴图编辑,并将模型坐标系位置调整,将模型以DAE格式导出,再转换成GLTF格式进行坐标转换、加载和渲染变成Cesium中的Entity对象。
本发明还包括一种实现上述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法的信息数据处理终端。
本发明还包括一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述的基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法。
本发明更精准地仿真施工进度,能够找到施工中产生的空间设计以及时间冲突。可进行施工流程模拟,以相同视角与工地现场进行比对实证,让各分包商在施工前进行讨论,针对施工当中的冲突先行检讨进行修正。这样既可以大大提高施工各方相互沟通的效率,还可以大幅改善施工返工以及误工等问题,并且降低了非专业人员对于施工作业的理解难度。将施工流程模拟可模拟部分进行量化分析,例如物料的应用、人力资源的分配等等,大大提高了施工管理的效率,改善施工环境,有效控制成本,为施工方赢得更多的利润。
下面结合具体实施例进行详细说明:
步骤一、施工信息采集
将之前制定的施工组织设计中采集各施工段的基本信息写入数据库,如图2所示,了解施工进度计划采集工艺流程信息,对整个施工过程深入了解与把控。将进度计划、进度上报(包括月工程量上报、工程量及产值查询、填筑进度上报、进度计划执行情况监控)、进度计划检查与纠偏所包含的信息利用Ajax函数将数据从数据库传至前台,利用Layui编写前端框架,建立进度管理模块。
步骤二、三维模型信息管理
首先搭建WebGIS平台,如图3所示,申请Cesium账号,下载Node.js安装包并进行安装,根据项目需求设置好登陆页面与功能,最后进行时间地点的设定。将三维模型CAD导入3DMax,利用3DMax处理Mesh结构,进行模型颜色处理与纹理贴图编辑,并将模型坐标系位置调整,将模型以DAE格式导出,再转换成GLTF格式进行坐标转换、加载和渲染变成Cesium中的Entity对象,进行帧级更新,按照工程需要分成若干块(包含定位属性、描述属性、方向属性、材料属性),将每块的信息填写对应的编号以及基本信息,并在数据库中建立表和视图,展示比较详细的信息,每块对应的编号写入数据库并在库中完善其余数据,如图4所示。
步骤三、Cesium与BIM模型相结合
利用Ajax将数据传入后台,利用编写的后台方法,将模型导入相应的地理位置,将各施工阶段的基本信息与Cesium中时间空间信息相结合,利用后台方法写入文件中,并在前台读取文件信息,利用js与css相结合,拖动时间轴,施工进度以可视化的方式展示出来,如图5所示,点击不同时间段的建筑物块信息,会以表格的方式展示给管理人员,便于查看,如图6所示。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点,其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施,不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围,即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰,仍落在本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1施工信息采集
S101基本施工信息采集:将已制定的施工组织设计中采集各施工段的基本信息写入数据库;
S102建立进度管理模块:将进度计划、进度上报、进度计划检查与纠偏所包含的信息利用Ajax函数将数据从数据库传至前台,利用Layui编写前端框架,建立进度管理模块,便于及时查询与修改;
S103施工工艺流程采集:根据施工的进度计划,采集工艺流程信息,对整体流程进行把握;
S2三维模型信息管理
S201搭建WebGIS平台:申请Cesium账号,进行环境搭建,设置好登陆页面与功能,最后进行时间地点的设定;
S202模型分块处理:根据浇筑仓号参数将模型导入3DMax进行分块,以DAE格式导出,再转换成GLTF格式文件,进行坐标转换和加载渲染转换成Cesium中的Entity对象,根据该浇筑仓的施工时间进行显隐性控制;
S203基本信息绑定:将每块的基本信息在分块时进行录入,并在数据库中建立表和视图,将数据传入数据库;
S3 Cesium与BIM模型相结合
S301导入建筑物模型:利用Ajax进行前后台数据传输,将模型导入到相应的地理位置;
S302重要信息关联:将各施工阶段的基本信息与Cesium中时间空间信息相结合,调用数据库信息,在前台添加点击命令,并在分好的块添加点击事件,利用Ajax函数请求后台传输数据,进而在前台读取文件信息;
S303施工进度可视化:基于Python脚本自动生成带有时间属性的CZML格式模型数据,可在BIM+GIS平台进行施工进度模拟的可视化展示,拖动时间轴,施工进度以可视化的方式展示出来,点击不同时间段的建筑物块信息,会以表格的方式展示给管理人员,便于查看。
2.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,其特征在于,S101中所述施工段的基本信息包括各坝段的工程量信息、供料信息、浇筑完成日期、各月浇筑面貌、坝体月浇筑强度、典型施工机械供料强度、施工机械利用率。
3.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,其特征在于,S102中所述进度上报包括月工程量上报、工程量及产值查询、填筑进度上报、进度计划执行情况监控。
4.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,其特征在于,S202中所述显隐性控制是指根据浇筑块的开工时间、完工时间进行选择性加载。
5.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,其特征在于,S203中所述每块的基本信息包括编号、高度、材质。
6.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,其特征在于,S203中所述施工阶段的基本信息包括每块的起始时间、结束时间、材料、材料用量、材料体积。
7.根据权利要求1所述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法,其特征在于,所述S202中将三维模型CAD导入3DMax,利用3DMax处理Mesh结构,进行模型颜色处理与纹理贴图编辑,并将模型坐标系位置调整,将模型以DAE格式导出,再转换成GLTF格式进行坐标转换、加载和渲染变成Cesium中的Entity对象。
8.一种实现权利要求1-7任一项所述基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法的信息数据处理终端。
9.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-7任一项所述的基于BIM+GIS的施工进度智能仿真模拟方法。
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