一种基于制造技术

本发明专利技术涉及一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的隧道施工安全预警系统


[0001]本专利技术涉及隧道施工安全预警
，特别是涉及一种基于
BIM
的隧道施工安全预警系统
。

技术介绍

[0002]隧道工程本身是一个较为复杂的过程，其安全问题一直是工程管理人员关注的话题，而建设良好的隧道工程，除了关注施工建设过程中的安全隐患，更要注意的就是隧道工程施工安全管理问题
。
[0003]现今隧道施工规模越来越大，越来越多的施工人员和机械参与到隧道施工中
。
然而由于施工环境复杂，风险相对较高，隧道规模的增大，人员
、
车辆
、
施工机械等的安全保障难度也相应增大
。
随着新技术的发展，相关技术人员对信息化监测做了一系列的探索，己经出现了三维激光扫描技术
、
自动传感器技术以及智能应力计技术等
。
然而新型的监测技术还存在着人力成本高
、
可视化程度低
、
数据处理流程原生化等问题，具体为
(1)
三维模型与监测预警并未有效结合，三维模型与监测数据相对独立；
(2)
监测数据处理较为滞后，隧道工程安全风险预测方法不完善；
(3)
隧道施工缺陷处置管理过程中信息传递滞后，无法实现质量隐患的追踪
、
处理
、
闭合；
(4)
监测数据预警技术尚不成熟
。
所以如何借助高速发展的数字化设备实现远程可视化监测，以提高隧道工程的管理效率及安全水平，是当前函待解决的问题
。
[0004]目前
BIM
技术稳步发展，其在诸多领域的应用越来越广泛，
BIM
具有项目全生命周期的物理可视化
、
信息集成化等特征，将
BIM
技术独有的三维可视化优势带入隧道监测领域方向，这将大大提高监测系统的信息化程度，而且将
BIM
技术与风险评估模型相结合，可以极大提高施工现场风险管理水平，减少人员财产等经济损失，为隧道工程的数字化管理提供技术支撑
。
因此，引用
BIM
技术到隧道施工安全预警中，解决上述技术问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述技术问题，提供一种基于
BIM
的隧道施工安全预警系统，将
BIM
技术与风险评估相结合，能够通过动态化的风险评估与可视化预警预防安全事故的发生，加强对风险的主动控制
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种基于
BIM
的隧道施工安全预警系统，包括：施工现场监测模块
、BIM
模型构建模块
、
安全阈值构建模块
、
异常情况监测模块和异常情况预警模块；
[0008]所述施工现场监测模块，用于基于传感器实时采集隧道施工现场数据，并根据所述现场数据监测施工进度；
[0009]所述
BIM
模型构建模块，用于基于隧道施工图纸构建三维
BIM
建筑模型，并根据所述现场数据对所述三维
BIM
建筑模型进行实时更新；
[0010]所述安全阈值构建模块，用于基于所述三维
BIM
建筑模型内载信息预设各现场数
据的安全阈值；
[0011]所述异常情况监测模块，用于根据实时更新的三维
BIM
建筑模型以及各现场数据的安全阈值，识别异常数据；
[0012]所述异常情况预警模块，用于对所述异常数据进行分析，进行隧道施工安全预警判断，做出预警或报警提示
。
[0013]进一步地，所述施工现场监测模块包括：隧道参数监测单元
、
环境情况监测单元
、
位置情况监测单元；
[0014]所述隧道参数监测单元，用于通过设置监测点实时采集隧道变形参数，以及电子设备工况参数，发送至所述
BIM
模型构建模块；
[0015]所述环境情况监测单元，用于基于传感器实时采集隧道内的施工环境参数，发送至所述
BIM
模型构建模块；
[0016]所述位置情况监测单元，用于基于定位装置实时采集隧道内施工人员
、
施工车辆
、
施工机械的位置，发送至所述
BIM
模型构建模块
。
[0017]进一步地，所述
BIM
模型构建模块包括：
BIM
模型构建单元
、BIM
模型更新单元；
[0018]所述
BIM
模型构建单元，用于基于隧道施工图纸构建所述三维
BIM
建筑模型，并将监测点以及电子设备嵌入所述三维
BIM
建筑模型的对应位置；
[0019]所述
BIM
模型更新单元，用于根据所述现场数据实时更新所述三维
BIM
建筑模型
。
[0020]进一步地，所述安全阈值构建模块包括：隧道参数阈值设定单元
、
环境情况阈值设定单元
、
安全位置区域设定单元；
[0021]所述隧道参数阈值设定单元，用于预设隧道变形参数的安全范围，以及电子设备工况参数的正常范围；
[0022]所述环境情况阈值设定单元，用于预设施工环境参数的正常范围；
[0023]所述安全位置区域设定单元，用于根据施工情况设置安全区域和危险区域
。
[0024]进一步地，所述异常情况监测模块包括：隧道参数异常识别单元
、
恶劣环境情况识别单元
、
超出安全区域识别单元；
[0025]所述隧道参数异常识别单元，用于判断实时监测的隧道变形参数是否在安全范围内，用于判断实时监测的隧道变形参数是否在安全范围内，以及电子设备工况参数是否在正常范围内，并对超出范围的隧道变形参数和电子设备工况参数进行标记；；
[0026]所述恶劣环境情况识别单元，用于判断实时监测的施工环境参数是否在正常范围内，并对异常的施工环境参数进行标记；
[0027]所述超出安全区域识别单元，用于判断施工人员
、
施工车辆是否在安全区域内，以及施工机械的位置是否放置准确，并对进入危险区域的施工人员
、
施工车辆，以及偏移准确位置的施工机械进行标记
。
[0028]进一步地，所述异常情况预警模块包括：异常分析单元
、
异常报警单元；
[0029]所述异常分析单元，用于对标记的异常参数进行分析，确定异常原因，并预测风险以及风险等级；
[0030]所述异常报警单元，用于将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
BIM
的隧道施工安全预警系统，其特征在于，包括：施工现场监测模块
、BIM
模型构建模块
、
安全阈值构建模块
、
异常情况监测模块和异常情况预警模块；所述施工现场监测模块，用于基于传感器实时采集隧道施工现场数据，并根据所述现场数据监测施工进度；所述
BIM
模型构建模块，用于基于隧道施工图纸构建三维
BIM
建筑模型，并根据所述现场数据对所述三维
BIM
建筑模型进行实时更新；所述安全阈值构建模块，用于基于所述三维
BIM
建筑模型内载信息预设各现场数据的安全阈值；所述异常情况监测模块，用于根据实时更新的三维
BIM
建筑模型以及各现场数据的安全阈值，识别异常数据；所述异常情况预警模块，用于对所述异常数据进行分析，进行隧道施工安全预警判断，做出预警或报警提示
。2.
根据权利要求1所述的基于
BIM
的隧道施工安全预警系统，其特征在于，所述施工现场监测模块包括：隧道参数监测单元
、
环境情况监测单元
、
位置情况监测单元；所述隧道参数监测单元，用于通过设置监测点实时采集隧道变形参数，以及电子设备工况参数，发送至所述
BIM
模型构建模块；所述环境情况监测单元，用于基于传感器实时采集隧道内的施工环境参数，发送至所述
BIM
模型构建模块；所述位置情况监测单元，用于基于定位装置实时采集隧道内施工人员
、
施工车辆
、
施工机械的位置，发送至所述
BIM
模型构建模块
。3.
根据权利要求1所述的基于
BIM
的隧道施工安全预警系统，其特征在于，所述
BIM
模型构建模块包括：
BIM
模型构建单元
、BIM
模型更新单元；所述
BIM
模型构建单元，用于基于隧道施工图纸构建所述三维
BIM
建筑模型，并将监测点以及电子设备嵌入所述三维
BIM
建筑模型的对应位置；所述
BIM
模型更新单元，用于根据所述现场数据实时更新所述三维
BIM
建筑模型
。4.
根据权利要求1所述的基于
BIM
的隧道施工安全预警系统，其特征在于，所述安全阈值构建模块包括：隧道参数阈值设定单元
、
环境情况阈值设定单元
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丹红，王超，胡凯，吴立，何瑞冰，汪晶，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：