装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法及系统，包括构件深化设计、构件生产管理、构件施工管理、运维管理等，实现装配式项目设计、生产、施工、运维全过程的数据流通，实现装配式项目设计、生产、施工、运维全过程的协同管理，从而提高效率，减少出错。减少出错。减少出错。

【技术实现步骤摘要】
装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及装配式项目设计、生产、施工、运维等过程的信息化、智能化，尤其涉及基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法及系统。

技术介绍

[0002]现有装配式项目设计、生产、施工、运维各环节由不同单位承担相应工作，各单位管理系统孤立，数据未能全过程流通，未能打通设计、生产、施工、运维全过程的协同管理，各单位管理人员主要通过微信、短信和电话等方式沟通，沟通效率低且容易出错。
[0003]现有装配式项目往往涉及到BIM轻量化技术，轻量化BIM应用，就是将获得的初始模型和数据信息集成到项目级BIM平台上，通过虚拟建造和现场可视化管控结合，实现精细化管理。然而，BIM模型随着设计、施工过程的推进，因变更或深化原因版本不断迭代，现市场上BIM轻量化平台未能与施工管理平台协同，导致施工流程与各版本BIM模型分离，BIM模型管理混乱，模型数据与现场不一致。
[0004]现有装配式施工管理过程中，通常在构件上绑定二维码或条形码作为预制构件质量溯源的信息载体，通过手持机贴近扫描二维码或条形码对预制构件身份识别读取构件信息，通过手持机将构件过程管理信息同步到协同管理平台，从而实现装配式构件的质量溯源。然而，二维码或条形码容易受污染或损坏，导致构件身份识别失效，不利于长期运维使用，且二维码或条形码单次只能读取一个，效率低。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法及系统，用于实现装配式项目设计、生产、施工、运维全过程的数据流通，实现装配式项目设计、生产、施工、运维全过程的协同管理，从而提高效率，减少出错。
[0006]本专利技术的基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法采用如下技术方案实现：
[0007]一种基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法，包括以下步骤：
[0008]构件深化设计：项目构件唯一性编码，构件拆分零部件及其参数化建模，基于IFC格式的模型标准化；
[0009]构件生产管理：包括构件下单流程、构件生产流程和构件出厂流程；
[0010]所述构件下单流程，包括：根据实际进度计划，对单构件下单并约定进场时间，进行进度管理；
[0011]所述构件生产流程，包括：解析订单信息；从BIM模型中导出生产所需的构件数据，
用于指导生产流水线施工；通过摄像头采集图片以记录构件的生产过程，用于辅助质量验收；对用于植入构件的RFID芯片进行编码；通过RFID读卡器为RFID芯片写入构件编号；
[0012]所述构件出厂流程，包括：构件发货时，将车牌与构件编号绑定；
[0013]构件施工管理：包括构件进场流程、构件堆放流程和构件吊装流程；
[0014]所述构件进场流程，包括：识别车牌，将车辆实际到达的目的地与构件订单的目的地比对复核，复核正确后RFID读卡器自动读取构件芯片编码，将实际读取到的数量规格与构件订单的数量规格比对复核，复核正确后允许车辆进场；
[0015]所述构件堆放流程，包括：构件进入堆场前进行质量验收，通过手持机识别构件编号，上传质量验收信息，若质量验收合格则默认构件进入堆场，不合格则发出预警并作退场处理；
[0016]所述构件吊装流程，包括：在堆场读取RFID芯片信息识别构件编码后，为塔吊司机室提供辅助驾驶信息；
[0017]运维管理：定期扫描构件芯片，记录构件运行状态及维修记录；遇到质量问题时，实时查询构件质量全过程信息。
[0018]进一步地，所述构件出厂流程，还包括：根据构件编号提供运输导航，并且对运输轨迹进行GPS追踪。
[0019]进一步地，所述构件进场流程，还包括：自动记录车辆到场时间，根据车辆出厂时间与到场时间计算运输时长，分析运输效率并优化运输方案。
[0020]进一步地，所述构件堆放流程，还包括：根据不同构件堆放的空间要求，结合堆放的构件类型和数量计算堆放库存冗余，考虑构件进场和吊装进度，实时计算堆场在未来一段时间内是否有溢出风险，若有则给出预警信息。
[0021]进一步地，所述构件堆放流程，还包括：根据实际施工安排在三维场部模型中划定堆放区域，通过三维场部模型显示场内通道、堆放区域与吊装区域的关系；
[0022]所述构件吊装流程，还包括：在三维场部模型中确定构件安装位置与塔吊中心的位置关系，计算塔吊终态时的塔吊幅度和角度，结合塔吊起勾时的塔吊幅度和角度，计算吊运路径；基于吊运路径的计算结果，提供辅助驾驶信息。
[0023]本专利技术的基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法采用如下技术方案实现：
[0024]一种基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理系统，包括以下模块：
[0025]构件深化设计模块，其用于：项目构件唯一性编码，构件拆分零部件及其参数化建模，基于IFC格式的模型标准化；
[0026]构件生产管理模块，其包括构件下单子模块、构件生产子模块和构件出厂子模块；
[0027]所述构件下单子模块，其用于：根据实际进度计划，对单构件下单并约定进场时间，进行进度管理；
[0028]所述构件生产子模块，其用于：解析订单信息；从BIM模型中导出生产所需的构件数据，用于指导生产流水线施工；通过摄像头采集图片以记录构件的生产过程，用于辅助质量验收；对用于植入构件的RFID芯片进行编码；通过RFID读卡器为RFID芯片写入构件编号；
[0029]所述构件出厂子模块，其用于：构件发货时，将车牌与构件编号绑定；
[0030]构件施工管理模块：包括构件进场子模块、构件堆放子模块和构件吊装子模块；
[0031]所述构件进场子模块，其用于：识别车牌，将车辆实际到达的目的地与构件订单的目的地比对复核，复核正确后RFID读卡器自动读取构件芯片编码，将实际读取到的数量规格与构件订单的数量规格比对复核，复核正确后允许车辆进场；
[0032]所述构件堆放子模块，其用于：构件进入堆场前进行质量验收，通过手持机识别构件编号，上传质量验收信息，若质量验收合格则默认构件进入堆场，不合格则发出预警并作退场处理；
[0033]所述构件吊装子模块，其用于：在堆场读取RFID芯片信息识别构件编码后，为塔吊司机室提供辅助驾驶信息；
[0034]运维管理模块，其用于：定期扫描构件芯片，记录构件运行状态及维修记录；遇到质量问题时，实时查询构件质量全过程信息。
[0035]进一步地，所述构件出厂子模块，还用于：根据构件编号提供运输导航，并且对运输轨迹进行GPS追踪。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、生产、施工、运维全过程的信息化、智能化管理方法，其特征在于，包括以下步骤：构件深化设计：项目构件唯一性编码，构件拆分零部件及其参数化建模，基于IFC格式的模型标准化；构件生产管理：包括构件下单流程、构件生产流程和构件出厂流程；所述构件下单流程，包括：根据实际进度计划，对单构件下单并约定进场时间，进行进度管理；所述构件生产流程，包括：解析订单信息；从BIM模型中导出生产所需的构件数据，用于指导生产流水线施工；通过摄像头采集图片以记录构件的生产过程，用于辅助质量验收；对用于植入构件的RFID芯片进行编码；通过RFID读卡器为RFID芯片写入构件编号；所述构件出厂流程，包括：构件发货时，将车牌与构件编号绑定；构件施工管理：包括构件进场流程、构件堆放流程和构件吊装流程；所述构件进场流程，包括：识别车牌，将车辆实际到达的目的地与构件订单的目的地比对复核，复核正确后RFID读卡器自动读取构件芯片编码，将实际读取到的数量规格与构件订单的数量规格比对复核，复核正确后允许车辆进场；所述构件堆放流程，包括：构件进入堆场前进行质量验收，通过手持机识别构件编号，上传质量验收信息，若质量验收合格则默认构件进入堆场，不合格则发出预警并作退场处理；所述构件吊装流程，包括：在堆场读取RFID芯片信息识别构件编码后，为塔吊司机室提供辅助驾驶信息；运维管理：定期扫描构件芯片，记录构件运行状态及维修记录；遇到质量问题时，实时查询构件质量全过程信息。2.如权利要求1所述的信息化、智能化管理方法，其特征在于，所述构件出厂流程，还包括：根据构件编号提供运输导航，并且对运输轨迹进行GPS追踪。3.如权利要求1所述的信息化、智能化管理方法，其特征在于，所述构件进场流程，还包括：自动记录车辆到场时间，根据车辆出厂时间与到场时间计算运输时长，分析运输效率并优化运输方案。4.如权利要求1所述的信息化、智能化管理方法，其特征在于，所述构件堆放流程，还包括：根据不同构件堆放的空间要求，结合堆放的构件类型和数量计算堆放库存冗余，考虑构件进场和吊装进度，实时计算堆场在未来一段时间内是否有溢出风险，若有则给出预警信息。5.如权利要求1所述的信息化、智能化管理方法，其特征在于，所述构件堆放流程，还包括：根据实际施工安排在三维场部模型中划定堆放区域，通过三维场部模型显示场内通道、堆放区域与吊装区域的关系；所述构件吊装流程，还包括：在三维场部模型中确定构件安装位置与塔吊中心的位置关系，计算塔吊终态时的塔吊幅度和角度，结合塔吊起勾时的塔吊幅度和角度，计算吊运路径；基于吊运路径的计算结果，提供辅助驾驶信息。6.一种基于BIM、物联网和数字孪生技术的装配式设计、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔益平，沈建泉，王仕洲，赖文龙，叶康，张春发，陈恺，王昭智，韩国壮，陈杰友，
申请(专利权)人：广州工程总承包集团有限公司，
类型：发明
国别省市：