【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑施工，具体而言，涉及一种基于bim快速组装的盘扣马道系统及方法。
技术介绍
1、在楼栋主体结构施工的过程中，为了便于施工和通行方便，一般会在外架内部搭设马道，传统的马道一般搭设在外架内部，搭设方式采用普通钢管与扣件，直接在外架内部搭设马道阶梯。
2、如中国专利申请号cn202222539221.9 一种盘扣式外脚手架行人马道，通过盘扣连接方便拆装，马道分段搭设时，人员通行时需要在楼层板面进行多次转弯。以上特点十分不便于人员通行，如中国专利申请号cn202221863229.4 一种悬挂式盘扣马道，将马道设置成悬挂式，但悬挂式马道会受到土壤沉降的自然环境的较大影响，使用的安全性不高，如中国专利公开号cn117248762a 一种环向马道结构，将马道结构拆解设计成环形的马道，环向设计可能适用于特定的场景，但不适用于所有环境，使用存在一定的局限性。
3、以上专利，马道的设计图纸都需要根据施工建筑和场地的变化而进行单独的设计，而人工对马道进行重新设计施工，并根据安装的结构在进行调整的设计施工过程较长，影响了施工进度，为此，设计一种基于bim快速组装的盘扣马道系统及方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种基于bim快速组装的盘扣马道系统及方法，解决了马道的设计图纸都需要根据施工建筑和场地的变化而进行单独的设计，而人工对马道进行重新设计施工，并根据安装的结构在进行调整的设计施工过程较长，影响了施工进度的问题。
2、鉴于上述问题，
3、本专利技术提供一种基于bim快速组装的盘扣马道系统，包括模拟结构模块、动态模拟模块、人员仿真模块、数据处理模块、异常可视化模块、大数据库和人员管理模块，所述模拟结构模块利用马道的常用设计图纸和建筑图纸进行模型的构建；
4、所述动态模拟模块用于对马道模型进行动态模拟；
5、所述人员仿真模块基于所述模拟结构模块进行施工人员在马道上行走的模拟，所述人员仿真模块包括vissim人员仿真模拟单元，所述vissim人员仿真模拟单元利用vissim软件对马道上施工人员的行走进行仿真模拟，所述vissim人员仿真模拟单元包括马道分布模型、施工人员模型、人员步频分布模型和动态分配模型；
6、所述马道分布模型为施工周围的建筑进行至少两种的选择模型；
7、所述施工人员模型的主要参数包括平均施工人员间距、施工人员站立间距和施工人员安全距离；
8、所述人员步频分布模型假设施工人员稳定，以其期望步频进行行走；
9、所述动态分配模型分为最优路径模型和转向模型，最优路径模型用以选择路程的行走路线，转向模型根据路径模型的结果，确定施工人员当前的行走方向；
10、所述数据处理模块利用传感器对马道使用时的状态数据进行收集并处理分析；
11、所述异常可视化模块用于对施工人员在马道上的行为进行监测，并进行可视化的展示，所述异常可视化模块包括matlab gui人体行为异常可视化单元，所述matlab gui人体行为异常可视化单元利用matlab和gui技术对施工人员的行为进行识别和可视化操作，所述matlab gui人体行为异常可视化单元包括行为特征提取子单元、模型训练子单元、行为数据识别子单元、matlab gui设计子单元及测试和优化子单元；
12、所述行为特征提取子单元提取实时采集的施工人员在马道上的行为，选择特征进行提取，包括行走轨迹、姿态变化和速度变化；
13、所述模型训练子单元利用神经网络分类器对特征数据进行训练分类；
14、所述行为数据识别子单元根据常规的施工人员在马道上的行为特点，选择标准行为特征，根据分类出的实时行为特征数据进行比对；
15、所述matlab gui设计子单元使用matlab gui界面，包括视频图像显示、控制按钮和结果展示；
16、所述测试和优化子单元利用测试数据集对所述matlab gui人体行为异常可视化单元进行测试，根据测试结构进行性能的评估；
17、所述大数据库用于对常规马道和建筑的数据进行云存储；
18、所述人员管理模块利用不同的账户和人脸识别对施工人员进行区分。
19、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述模拟结构模块包括bim模拟单元和bim数据轻量化处理单元，所述bim模拟单元利用bim软件根据建筑图纸和马道的初步设计图纸进行模型的建立，根据模型建立的过程判断马道的设计图纸的合理性，进行设计方案的优化，具体包括：
20、a，通过参数化手段创建精细化bim模型，充分表达马道的几何与非几何属性；
21、b，开发bim模型与有限元分析模型的转换接口，进行模型简化、转换与计算；
22、c，基于现场实际施工情况反馈的bim模型进行相应工况有限元检算，并经过计算机图形学处理，将计算结果反馈至bim环境，指导设计与施工；
23、所述bim数据轻量化处理单元用于对bim模型数据进行轻量化处理。
24、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述动态模拟模块包括数字孪生仿真单元，所述数字孪生仿真单元基于所述模拟结构模块的模型利用数字孪生技术进行模型的动态模拟，具体包括：
25、a，选择需要更新的模型数据；
26、b，在模型中输入需要更换的模型数据进行更新。
27、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述数据处理模块包括数据采集单元、数据预处理单元、数据集成单元、数据分类单元、数据分析单元和数据优化单元，所述数据采集单元通过传感器对马道的使用状态进行数据采集，使用状态包括承重数据、连接处牢固数据、人员流量数据和外环境状况；
28、所述数据预处理单元用于对采集到的数据进行预处理，包括数据清洗和数据抽取，数据清洗包括重复值处理和缺失值处理，数据抽取包括数据字段抽取和图形数据抽取；
29、所述数据集成单元用于将多个数据源中的数据结合，进行一致存放的数据存储；
30、所述数据分类单元构建特征数据，利用分类算法对采集和存储的数据进行分类；
31、所述数据分析单元利用算法对数据进行分析；
32、所述数据优化单元利用数据优化算法库对数据进行优化处理，调整数据参数和算法选择。
33、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述人员仿真模块的具体步骤如下：
34、①，基于所述模拟结构模块和所述动态模拟模块的模型，利用vissim软件输入施工人员的初始配置，进行人员仿真，包括马道参数、施工人员数量以及施工人员行走时间；
35、②，通过计算机对人员仿真的参数进行控制，对施工人员在马道上的行走进行仿真；
36、③，结合bim模型对施工人员在马道上的行走工作进行观察；
37、④，根据观察情况对马道的设计进行优化，对人员的行走进行优化规划。
38、作为本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，包括模拟结构模块（100）、动态模拟模块（200）、人员仿真模块（300）、数据处理模块（500）、异常可视化模块（400）、大数据库（600）和人员管理模块（700），所述模拟结构模块（100）利用马道的常用设计图纸和建筑图纸进行模型的构建；
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，所述模拟结构模块（100）包括BIM模拟单元（101）和BIM数据轻量化处理单元（102），所述BIM模拟单元（101）利用BIM软件根据建筑图纸和马道的初步设计图纸进行模型的建立，根据模型建立的过程判断马道的设计图纸的合理性，进行设计方案的优化，便于进行后续的实际建造，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，所述动态模拟模块（200）包括数字孪生仿真单元，所述数字孪生仿真单元基于所述模拟结构模块（100）的模型利用数字孪生技术进行模型的动态模拟，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，所述人员仿真模块（300）的具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，所述Matlab GUI人体行为异常可视化单元（401）异常行为可视化的详细步骤如下：
7.根据权利要求1所述的一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，所述人员管理模块（700）包括人脸录入单元（701）、身份信息录入单元（702）、考勤管理单元（703）和权限管理单元（704），所述人脸录入单元（701）用于将工作人员的人脸信息录入存储；
8.一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统的使用方法，应用于权利要求1~7中任一项所述的一种基于BIM快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于bim快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，包括模拟结构模块（100）、动态模拟模块（200）、人员仿真模块（300）、数据处理模块（500）、异常可视化模块（400）、大数据库（600）和人员管理模块（700），所述模拟结构模块（100）利用马道的常用设计图纸和建筑图纸进行模型的构建；
2.根据权利要求1所述的一种基于bim快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，所述模拟结构模块（100）包括bim模拟单元（101）和bim数据轻量化处理单元（102），所述bim模拟单元（101）利用bim软件根据建筑图纸和马道的初步设计图纸进行模型的建立，根据模型建立的过程判断马道的设计图纸的合理性，进行设计方案的优化，便于进行后续的实际建造，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于bim快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，所述动态模拟模块（200）包括数字孪生仿真单元，所述数字孪生仿真单元基于所述模拟结构模块（100）的模型利用数字孪生技术进行模型的动态模拟，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于bim快速组装的盘扣马道系统，其特征在于，所述数据处理模块（500）包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑文涛，贾学军，龙友文，沈腾，王俊林，马良夫，
申请(专利权)人：中国建筑第二工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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