基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，包括定位检测模块(2)、无线通信基站模块(1)、数据传输模块(3)、交换机模块(4)、基于BIM的主控计算机模块(5)、监控模块(6)，所述的定位检测模块(2)安装在施工人员安全帽中，无线通信基站模块(1)安装在地铁隧道的顶端，监控模块(6)分为地铁隧道里的摄像系统以及地面的监控系统。本实用新型专利技术的有益效果在于：通过定位检测模块，将施工人员在隧道里面分布情况、运动轨迹以及生物特征等通过无线接入的方式将数据上传，当施工人员运动轨迹或者生物特征出现异常时，该系统可以发出声光报警，为救援人员提供可靠的数据、图形，大大增加的救援工作的效率。

Positioning system of metro tunnel construction personnel based on BIM implementation

The utility model discloses a positioning system of subway tunnel construction personnel based on BIM implementation, including position detection module (2), a wireless communication base station module (1), (3) data transmission module, switch module (4), the main control computer module based on BIM (5), the monitoring module (6), positioning the detection module (2) installed in the construction personnel safety helmet, wireless communication base station module (1) mounted on the top of the subway tunnel, the monitoring module (6) into the camera system and monitoring system of the subway tunnel in the ground. The utility model has the advantages that: through the detection module, the construction personnel distribution inside the tunnel, and the biological characteristics of the trajectory by way of wireless access to upload data, when the construction personnel movement or biological characteristics appear abnormal, the system can give an alarm, to provide reliable data and graphics for rescue personnel, greatly improve the efficiency of the rescue work.

【技术实现步骤摘要】
基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统
本技术涉及地铁隧道施工领域，特别是涉及一种基于BIM(BuildingInformationgModeling)实施的地铁隧道施工人员定位系统的构建。
技术介绍
随着中国的城市化进程的加快，城市人口的增加给城市交通带来的压力日渐明显化。然而，城市化的发展绝不可以被交通压力所约束。因而与我们传统的地上交通相对应的地下交通就成为缓解城市交通压力的新渠道。这就是目前的大、中城市正在极力发展的地铁交通。目前，中国的北京、天津、香港、上海、广州、深圳等城市都有了地铁，许多城市的地铁也在紧锣密鼓地修建之中。公开数据显示，截止目前，经国务院批准修建地铁的城市有39个，已经有22个城市开通了轨道交通，运营里程2764公里，其中北京、上海都已经超过500公里；不过，今年5月国务院将城市轨道交通项目核准权限下放至省级投资主管部门的决定，使得很多二三线城市开始申报地铁项目，中等城市迎来一股“地铁潮”。目前，地铁隧道作业因为在地下，地形复杂，环境恶劣，如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生，无不威胁着施工人员的生命安全。传统地铁隧道施工信息比较分散，需要依靠大量人员收集监控数据，然后汇集上传，它对管理人员的要求比较高，需要花大量的时间和成本去培养，才能使地铁隧道的实时信息得以快速传送，问题得以适当的解决，当施工人员在施工过程中遇到重大事故急需救援时，这种传统方法难免会耽误救援时机。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统的构建。本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，主要包括定位检测模2、无线通信基站模块1、数据传输模块3、交换机模块4、基于BIM的主控计算机模块5、监控模块6，所述的定位检测模块2安装在施工人员安全帽中，无线通信基站模块1安装在地铁隧道的顶端，监控模块6分为地铁隧道里的摄像系统以及地面的监控系统。所述的基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，其特征在于：定位检测模块2为基于Zigbee技术的无线人员定位识别卡，该定位检测模块安装与施工人员安全帽中。所述的基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，其特征在于：数据传输模块3包括电缆、电缆接口以及网络节点。地铁隧道里面环境复杂并存在大量施工环节，采用铠装室外复合电缆作为传输媒介。地面环境相对稳定，可以采用普通的同轴电缆作为传输媒介。电缆接口为RS485、CAN总线。所述的基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，其特征在于：所述基于BIM的主控计算机模块5包括硬件系统和软件系统。硬件系统包括主控计算机、网络交换机、手持机、UPS电源、打印机。所述的基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，其特征在于：定位检测模块2采用CC2430模块，该模块支持2.4GHzIEEE802.15.4协议，外围电路简单。所述的基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，其特征在于：主控计算机主频为4GHz，4G内存，硬盘1TB，显示器为20英寸，图形显示卡显存容量为1GB，来满足工作人员数量大、施工数据多的问题。本技术的有益效果是：通过定位检测模块，将施工人员在隧道里面分布情况、运动轨迹以及生物特征等通过无线接入的方式将数据上传，当施工人员运动轨迹或者生物特征出现异常时，该系统可以发出声光报警，为救援人员提供可靠的数据、图形，大大增加的救援工作的效率。附图说明图1为本技术的结构框架图。图中：1无线通信基站模块，2定位检测模块，3数据传输模块，4交换机模块，5基于BIM的主控计算机模块，6监控模块。图2为本技术的基于BIM的主控计算机模块的硬件系统。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清除、完整的描述，显然，所描述的实例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护范围。如图1所示，基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，它包括：定位检测模块2、无线通信基站模块1、数据传输模块3、交换机模块4、基于BIM的主控计算机模块5、监控模块6，所述的定位检测模块2安装在施工人员安全帽中，无线通信基站模块1安装在地铁隧道的顶端，监控模块6分为地铁隧道里的摄像系统以及地面的监控系统。定位检测模块2为基于Zigbee技术的无线人员定位识别卡，该定位检测模块安装与施工人员安全帽中，施工人员在施工过程中必须佩带安全帽，施工人员在隧道里面分布情况、运动轨迹以及生物特征等数据将以无线的方式与无线基站模块进行通信。所述无线通信基站模块1安装在隧道顶端，可以根据隧道尺寸、环境、人员密度来设置安装距离。集中施工段可50m安装一个，安装密度越大，人员定位的精准度越高。其中，定位检测模块2采用CC2430模块，该模块支持2.4GHzIEEE802.15.4协议，外围电路简单。数据传输模块3包括电缆、电缆接口以及网络节点。地铁隧道里面环境复杂并存在大量施工环节，采用铠装室外复合电缆作为传输媒介。地面环境相对稳定，可以采用普通的同轴电缆作为传输媒介。电缆接口为RS485、CAN总线。如图2所示：基于BIM的主控计算机模块5包括硬件系统和软件系统。硬件系统包括主控计算机、网络交换机、手持机、UPS电源、打印机。软件系统包括BIM数据库、手持机数据交换软件、信息采集处理系统、实时监控系统。其中，BIM数据库以BIM平台为核心，集成了地铁隧道施工过程中的进度、质量、合同、成本、图纸、物料等全方位数据信息，主控计算机能方便调用数据库里的信息，进行人员精准定位。其中，主控计算机主频为4GHz，4G内存，硬盘1TB，显示器为20英寸，图形显示卡显存容量为1GB，来满足工作人员数量大、施工数据多的问题。综上所述，本技术基于BIM技术，将施工人员在隧道里面分布情况、运动轨迹以及生物特征等通过无线接入的方式将数据上传，当施工人员运动轨迹或者生物特征出现异常时，该系统可以发出声光报警，为救援人员提供可靠的数据、图形，大大增加的救援工作的效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，包括定位检测模块(2)、无线通信基站模块(1)、数据传输模块(3)、交换机模块(4)、基于BIM的主控计算机模块(5)、监控模块(6)，所述的定位检测模块(2)安装在施工人员安全帽中，无线通信基站模块(1)安装在地铁隧道的顶端，监控模块(6)分为地铁隧道里的摄像系统以及地面的监控系统；所述定位检测模块(2)为基于Zigbee技术的无线人员定位识别卡，该定位检测模块安装与施工人员安全帽中；所述数据传输模块(3)包括电缆、电缆接口以及网络节点；地铁隧道里面环境复杂并存在大量施工环节，采用铠装室外复合电缆作为传输媒介；地面环境相对稳定，可以采用普通的同轴电缆作为传输媒介；电缆接口为RS485、CAN总线；所述基于BIM的主控计算机模块(5)包括硬件系统和软件系统，硬件系统包括主控计算机、网络交换机、手持机、UPS电源、打印机。

【技术特征摘要】
1.基于BIM实施的地铁隧道施工人员定位系统，包括定位检测模块(2)、无线通信基站模块(1)、数据传输模块(3)、交换机模块(4)、基于BIM的主控计算机模块(5)、监控模块(6)，所述的定位检测模块(2)安装在施工人员安全帽中，无线通信基站模块(1)安装在地铁隧道的顶端，监控模块(6)分为地铁隧道里的摄像系统以及地面的监控系统；所述定位检测模块(2)为基于Zigbee技术的无线人员定位识别卡，该定位检测模块安装与施工人员安全帽中；所述数据传输模块(3)包括电缆、电缆接口以及网络节点；地铁隧道里面环境复杂并存在大量施工环节，采用铠装室外复合电缆作为传输媒介；地面环境相对稳定，可以...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洁，国芳，徐志鹏，
申请(专利权)人：江苏建筑职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32