一种基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统，属于环保清淤工程施工技术领域，包括地质模型创建模块、GIS地形模块、清淤过程数据采集模块、船舶设备管理模块、疏挖实时剖切模块、底泥脱水管理模块、数据分析模块和协同管理平台。通过采用上述技术方案，本发明专利技术通过对铰刀位置信息和BIM模型相耦合，实现清淤疏挖的三维动态展示，解决现有水下清淤无法直观操作的问题，进而促进环保清淤的开展更加精准、低干扰，适用于环保清淤工程的施工管理；本发明专利技术能够对船舶疏挖全过程进行三维动态展示和信息化智慧管理，以解决水下清淤时看不见、摸不着、无法精准操作的问题，同时辅助现场智能决策，提质增效，实现现代化的精益管理。益管理。益管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统


[0001]本专利技术属于环保清淤工程施工
，具体涉及一种基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统。

技术介绍

[0002]众所周知，环保清淤工程具有范围广、水下地质环境复杂多变，对清淤深度控制要求高的特点，特别是在清淤环节，要尽可能地彻底清除水体中的污染底泥，减少内源性污染物向水体的释放，同时又避免对污泥下方原土超挖，以防对水底生态系统造成的破坏。
[0003]近年来，国家大力推动建筑行业信息化，对施工过程管理提出了更高要求，目前在传统工程建设行业，例如桥梁、道路和建筑等基础设施的建设中，BIM技术都得到了迅速推广应用。在环保清淤工程中，主要面向复杂地质、地形区域展开，与传统行业相比，管理重点与难点不同，施工管理难度也更高，且信息化技术运用手段不足，大多还是根据施工现场管理人员的经验来指导施工，现有手段不能很好地满足项目建设和管理的需要。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统，用于实现对船舶疏挖全过程进行三维动态展示和信息化智慧管理，以解决水下清淤时看不见、摸不着、无法精准操作的问题，同时辅助现场智能决策，提质增效，实现现代化的精益管理。
[0005]本专利技术的目的是提供一种基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统，包括地质模型创建模块、GIS地形模块、清淤过程数据采集模块、船舶设备管理模块、疏挖实时剖切模块、底泥脱水管理模块、数据分析模块和协同管理平台；所述地质模型创建模块，用于根据地质勘探资料针对工程区域建立三维地质模型，并将三维地质体模型按照不同土层类型进行划分，区分淤泥层和原土层；所述GIS地形模块，用于将项目多源地理坐标进行转换，将项目中涉及到的多种坐标格式进行统一，使其在同一底图中集成显示；所述清淤过程数据采集模块，用于通过物联网技术采集施工现场各环节的设备参数与工程数据；所述船舶设备管理模块，用于监控船舶状态、绞刀头经纬度及深度，并用于将船舶轨迹和GIS地形模块相融合；所述疏挖实时剖切模块，用于将所述清淤过程数据采集模块采集到的绞刀头空间位置与所述地质模型创建模块的数据相耦合，仿真模拟水下施工时绞刀头在地质体模型横剖面内的位置关系，动态模拟绞刀工作状态；所述底泥脱水管理模块，用于监测通过绞吸后运送到陆地的泥水混合物，对其脱水过程进行全程控制；所述数据分析模块，用于将所述船舶设备管理模块、所述疏挖实时剖切模块及所
述底泥脱水管理模块的数据进行汇总并分析处理；所述协同管理平台，用于将复杂的数据用图表的形式展示出来，便于查看相应趋势及规律。
[0006]进一步的，所述地质模型创建模块通过Revit或者Bentley软件建立工程三维淤泥体模型。
[0007]进一步的，所述船舶设备管理模块集成显示船舶轨迹、绞刀头轨迹、绞刀头角度、绞刀头速度、挖深、流量、浓度、产量等关键参数，以及绞刀横扫范围，避免施工区域漏扫；进一步的，所述疏挖实时剖切模块，还可以根据绞刀头施工深度，对三维地质模型中的淤泥层厚度进行实时修改，指导操作人员及时调整绞刀位置姿态和机械参数，精准施工；进一步的，所述底泥脱水管理模块包括土工管袋法脱水子模块和真空预压法脱水子模块；所述土工管袋法脱水子模块，主要跟踪记录填充高度、填充次数、含水率等数据；所述真空预压法脱水子模块，主要跟踪记录膜下真空度、累计沉降、含水率等数据。
[0008]进一步的，所述数据分析模块包括进度对比模块、追踪分析模块、产能预估模块；所述进度对比模块，根据实际施工情况生成实际施工BIM模型，对比进度计划与实际模型差异；所述追踪分析模块，将实际进度与计划进度进行直观的对比分析，滞后情况进行预警；所述产能预估模块，基于已完成清淤工程量和底泥含水率变化曲线，预测船舶疏挖产能及脱水时间。
[0009]进一步的，所述协同管理平台与终端设备通信连接，用于集成显示各功能模块；其中，所述终端设备包括电脑和移动端。
[0010]本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术能够通过BIM技术实现了对环保清淤全过程的统一管理，利用三维地质模型与绞刀头下放深度相耦合，将绞吸船水下施工过程通过可视化的界面实时展示出来，还对船舶设备施工进度及底泥脱水进度进行分析管理，以期使工程技术人员能够直观、即使地了解工程进展。本专利技术促进了环保清淤的开展更加精准，对水底生态系统造成的破坏更小，同时提升了工作效率和建设效果。
附图说明
[0011]图1为本专利技术优选实施例的系统框架图；图2为本专利技术优选实施例的绞吸船施工地质剖面模拟示意图。
[0012]其中：1、地质体模型横剖面；2、绞刀头空间位置。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术的上述目的、设计的控制系及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并
不用于限定本专利技术。
[0014]如图1至图2所示，本专利技术的技术方案为：一种基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统，包括地质模型创建模块、GIS地形模块、清淤过程数据采集模块、船舶设备管理模块、疏挖实时剖切模块、底泥脱水管理模块、数据分析模块和协同管理平台；其中：所述地质模型创建模块，用于根据地质勘探资料针对工程区域建立三维地质模型，并将三维地质体模型按照不同土层类型进行划分，区分淤泥层和原土层；所述GIS地形模块，用于将项目多源地理坐标进行转换，将项目中涉及到的多种坐标格式进行统一，使其在同一底图中集成显示；所述清淤过程数据采集模块，用于通过物联网技术采集施工现场各环节的设备参数与工程数据；所述船舶设备管理模块，用于监控船舶状态、绞刀头经纬度及深度，并用于将船舶轨迹和GIS地形模块相融合；所述疏挖实时剖切模块，用于将所述清淤过程数据采集模块采集到的绞刀头空间位置2与所述地质模型创建模块的数据相耦合，仿真模拟水下施工时绞刀头在地质体模型横剖面1内的位置关系，动态模拟绞刀工作状态；所述底泥脱水管理模块，用于监测通过绞吸后运送到陆地的泥水混合物，对其脱水过程进行全程控制；所述数据分析模块，用于将所述船舶设备管理模块、所述疏挖实时剖切模块及所述底泥脱水管理模块的数据进行汇总并分析处理；所述协同管理平台，用于将复杂的数据用图表的形式展示出来，便于查看相应趋势及规律。
[0015]作为一种实施方式，所述地质模型创建模块通过Revit或者Bentley软件建立工程三维淤泥体模型。
[0016]作为一种实施方式，所述船舶设备管理单元集成显示船舶轨迹、绞刀头轨迹、绞刀头角度、绞刀头速度、挖深、流量、浓度、产量等关键参数，以及绞刀横扫范围，避免施工区域漏扫；作为一种实施方式，所述疏挖实时剖切模块，还可以根据绞刀头施工深度，对三维地质模型中的淤泥层厚度进行实时修改，指导操作人员及时调整绞刀位置姿态和机械参数，精准施工；作为一种实施方式，所述底泥脱水管理模块包括土工管袋法脱水子模块和真空预压法脱水子模块；所述土工管袋法脱水子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统，包括：地质模型创建模块，用于根据地质勘探资料建立三维地质模型，并将三维地质模型按照不同土层类型划分为区分淤泥层和原土层；其特征在于，还包括：GIS地形模块，用于将项目多源地理坐标进行转换，将项目中涉及到的多种坐标格式进行统一，在同一底图中集成显示；清淤过程数据采集模块，用于通过物联网采集施工现场各环节的设备参数与工程数据；船舶设备管理模块，用于监控船舶状态、绞刀头经纬度及深度，并用于将船舶轨迹和GIS地形模块相融合；疏挖实时剖切模块，用于将所述清淤过程数据采集模块采集到的绞刀头空间位置与所述地质模型创建模块的数据相耦合，仿真模拟水下施工时绞刀头在地质体模型横剖面内的位置关系，动态模拟绞刀工作状态；底泥脱水管理模块，用于监测通过绞吸后运送到陆地的泥水混合物，对脱水过程进行全程控制；数据分析模块，用于将所述船舶设备管理模块、疏挖实时剖切模块及底泥脱水管理模块的数据进行汇总并分析处理；协同管理平台，与数据分析模块进行数据交互，将数据用图表的形式展示出来。2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统，其特征在于，所述地质模型创建模块通过Revit或者Bentley软件建立工程三维淤泥体模型。3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的环保清淤全过程数字化管理系统，其特征在于，所述船舶设备管理模块集成显示船舶轨迹、绞...

【专利技术属性】
技术研发人员：田会静，吴殿春，胡保安，朱文泉，李光裕，赵建豪，
申请(专利权)人：中交天津生态环保设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：