一种基于影像采集系统的智能工程监理系统及监理方法与流程

1.本发明涉及工程监理技术领域，具体涉及一种基于影像采集系统的智能工程监理系统及监理方法。


背景技术：

2.工程项目的进度监控，在项目管理的三大控制—投资控制、进度控制和质量控制中，占有非常重要的地位，施工过程中往往存在各种各样影响施工进度和质量的因素，传统的工程监理方法都需要监理人员在施工现场进行反复的测量和验证，并对比原料、人工等因素进行真实进度和计划进度的差异分析，往往存在进度更新不及时、施工进度计划调整能力欠佳等问题，在施工过程中，经常会因为各种原因，对施工进度进化的实现造成冲击，如计划编制缺陷、施工环境变化、现场情况调整、资源供应影响等，需要对施工计划进行及时调整，但由于进度更新不及时，不能直观反映造成施工进度计划偏离的关键因素，因而不能及时编制出有针对性的工程进度计划，监理难度大，影响工程进程效率。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种基于影像采集系统的智能工程监理系统及监理方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种基于影像采集系统的智能工程监理系统，包括：
5.采集模块，所述采集模块用于实时采集工程现场施工状况，并将采集数据通过无线传输至中央处理器；
6.数据处理模块，所述数据处理模块用于对工程施工计划数据进行处理，建立工程模型以及进度，并接收中央处理器转输的采集数据，对采集数据进行处理，并将处理后的数据同步都工程模型上；
7.数据分析模块，所述数据分析模块用于结合工程模型以及实施采集的工程现场数据进行对比分析，确定工程施工进度以及质量是否符合计划，并分析误差原因；
8.存储模块，所述存储模块用于存储工程施工中各个阶段的数据，便于监理查询；
9.管理模块，所述管理模块用于对监理账户信息以及数据安全进行管理，确保工程数据安全；
10.监利终端，所述监理终端用于监理人员对工程进度中的数据以及分析结果进行查看；
11.中央处理器，所述中央处理器用于协调上述模块进行工作，用于数据调用命令在其权限内的各数据库内调用相应的数据，并将这些控制命令发送到对应的模块。
12.优选的一种实施案例，所述采集模块包括图片采集单元、影像采集单元、定位单元和通信单元，所述图片采集单元用于采集工程现场的实时照片数据，所述影像采集单元用于拍摄工程现场的视频数据，所述定位单元用于对图片采集单元和影像采集单元进行定
位，确定数据采集坐标，所述通信单元用于将采集数据通过无线通信方式传输至中央处理器，并接收中央处理器下达的指令。
13.优选的一种实施案例，所述图片采集单元和影像采集单元包括路面固定的摄像设备以及航拍使用的无人机设备，所述图片采集单元和影像采集单元通过通信单元接收中央处理器指令后进行数据采集，当采集指令要求大于t时，触发影像采集单元进行视频采集，当采集指令小于等于t时，触发图片采集单元进行图像采集，所述t为2s。
14.优选的一种实施案例，所述数据处理模块包括工程模型建立、工程计划制定、采集数据处理和数据同步处理，其中，
15.所述工程模型建立基于bim建立待施工工程的三维仿真模型，并进行压缩和格式转化，在信息不失真的前提下，把模型数据量变小，压缩比为10
‑
33％，使其可以在网页和手机中打开展示；
16.所述工程计划制定用于将工程的全周期按照设定的时间段划分为时间片，制定施工进度计划，并将进度计划与仿真模型进行关联，并将施工过程中的每一个工作以可视化形象虚拟建造过程来显示，附加时间维度，通过工程构件在进度计划安排下的施工过程模拟施工进度；
17.所述采集数据处理用于对采集的数据进行处理，对采集存储的图片或视频进行筛查，对于拍摄不清楚的图片或视频进行删除，并进行重新采集；
18.所述数据同步处理用于将处理后的采集数据同步到仿真模型上。
19.优选的一种实施案例，所述数据同步处理通过将采集模块的安装位置的经纬度与高程，在以地心为圆点的极坐标系中定位采集模块位置，并将采集模块位置设置到bim引擎中，从而将采集数据与仿真模型进行同步。
20.优选的一种实施案例，将进度计划与仿真模型进行关联为通过visual simulation或time liner软件将工程进度计划与bim模型进行关联。
21.优选的一种实施案例，所述数据分析模块包括工程进度分析、工程质量分析和误差因素分析，所述工程进度分析用于对比真实工程进度与计划工程进度差异，判断进度是否满足要求，所述工程质量分析用于将真实工程模型与设计模型进行对比，判定工程建设是否按要求进行，所述误差因素分析用于分析工程进度与工程质量与计划产生误差的原因。
22.优选的一种实施案例，所述误差因素分析通过建立物料及场地数据库，通过对物料及场地数据库中的施工单位建立物料定额库，通过实际物料与物料定额库的更新与对比，分析是否为物料短缺影响施工进度或质量问题，若与物料供应无关，则通过施工人员考勤以及天气因素分析工作时间和质量因素，判定是否为人员拖拉影响进度和质量。
23.优选的一种实施案例，所述管理模块包括账户管理单元和安全验证单元，所述账户管理单元用于管理员注册、录入和清除监理人员账户，所述安全验证单元用于验证登录系统时的账户和密码的存储及验证，通过该单元正确登录后才能进行本监理系统内的相关功能单元操作。
24.一种基于影像采集系统的智能工程监理方法，包括如下步骤：
25.s1、基于bim建立待施工工程的三维仿真模型，将工程的全周期按照设定的时间段划分为时间片，制定施工进度计划，并将进度计划与仿真模型进行关联，并将施工过程中的
每一个工作以可视化形象虚拟建造过程来显示，附加时间维度，通过工程构件在进度计划安排下的施工过程模拟施工进度；
26.s2、通过图片采集单元采集工程现场的实时照片数据，通过影像采集单元拍摄工程现场的视频数据，通过定位单元对图片采集单元和影像采集单元进行定位，确定数据采集坐标，通过通信单元将采集数据通过无线通信方式传输至中央处理器；
27.s3、中央处理器接收采集数据并转输到采集数据处理单元，对采集存储的图片或视频进行筛查，对于拍摄不清楚的图片或视频进行删除，并进行重新采集，然后数据同步处理单元通过将采集模块的安装位置的经纬度与高程，在以地心为圆点的极坐标系中定位采集模块位置，并将采集模块位置设置到bim引擎中，从而将采集数据与仿真模型进行同步；
28.s4、采集数据与仿真模型进行同步后，工程进度分析单元对比真实工程进度与计划工程进度差异，判断进度是否满足要求，并通过工程质量分析单元将真实工程模型与设计模型进行对比，判定工程建设是否按要求进行，通过误差因素分析单元分析工程进度与工程质量与计划产生误差的原因，然后将分析结果传输至监理终端；
29.s5、监理人员通过账户登录和安全验证后，通过监理终端查看工程计划、工程真实进度以及分析结果，方便监理过程。
30.本发明的有益效果在于：
31.1、基于bim建立待施工工程的三维仿真模型，将工程的全周期按照设定的时间段划分为时间片，制定施工进度计划，并将进度计划与仿真模型进行关联，并将施工过程中的每一个工作以可视化形象虚拟建造过程来显示，附加时间维度，通过工程构件在进度计划安排下的施工过程模拟施工进度，使得工程每一阶段的进度要求清晰可见；
32.2、通过图片采集单元采集工程现场的实时照片数据，通过影像采集单元拍摄工程现场的视频数据，将采集模块的安装位置的经纬度与高程，在以地心为圆点的极坐标系中定位采集模块位置，并将采集模块位置设置到bim引擎中，从而将采集数据与仿真模型进行同步，采集数据与仿真模型进行同步，从而使得真实施工进度和质量与计划差异一目了然；
33.3、工程进度分析单元对比真实工程进度与计划工程进度差异，判断进度是否满足要求，并通过工程质量分析单元将真实工程模型与设计模型进行对比，判定工程建设是否按要求进行，通过误差因素分析单元分析工程进度与工程质量与计划产生误差的原因，快速得到误差原因，便于监理管控，以及及时调整计划满足实际施工状况，提高工程施工流畅性。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明实施例提供的一种基于影像采集系统的智能工程监理系统结构示意图。
36.图2为本发明采集模块示意图。
37.图3为本发明数据处理模块示意图。
38.图4为本发明数据分析模块示意图。
39.图5为本发明管理模块示意图。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
41.实施例：如图1至图5所示，本发明提供了一种基于影像采集系统的智能工程监理系统，包括：
42.采集模块，所述采集模块用于实时采集工程现场施工状况，并将采集数据通过无线传输至中央处理器；
43.数据处理模块，所述数据处理模块用于对工程施工计划数据进行处理，建立工程模型以及进度，并接收中央处理器转输的采集数据，对采集数据进行处理，并将处理后的数据同步都工程模型上；
44.数据分析模块，所述数据分析模块用于结合工程模型以及实施采集的工程现场数据进行对比分析，确定工程施工进度以及质量是否符合计划，并分析误差原因；
45.存储模块，所述存储模块用于存储工程施工中各个阶段的数据，便于监理查询；
46.管理模块，所述管理模块用于对监理账户信息以及数据安全进行管理，确保工程数据安全；
47.监利终端，所述监理终端用于监理人员对工程进度中的数据以及分析结果进行查看；
48.中央处理器，所述中央处理器用于协调上述模块进行工作，用于数据调用命令在其权限内的各数据库内调用相应的数据，并将这些控制命令发送到对应的模块。
49.优选的一种实施案例，所述采集模块包括图片采集单元、影像采集单元、定位单元和通信单元，所述图片采集单元用于采集工程现场的实时照片数据，所述影像采集单元用于拍摄工程现场的视频数据，所述定位单元用于对图片采集单元和影像采集单元进行定位，确定数据采集坐标，所述通信单元用于将采集数据通过无线通信方式传输至中央处理器，并接收中央处理器下达的指令。
50.优选的一种实施案例，所述图片采集单元和影像采集单元包括路面固定的摄像设备以及航拍使用的无人机设备，所述图片采集单元和影像采集单元通过通信单元接收中央处理器指令后进行数据采集，当采集指令要求大于t时，触发影像采集单元进行视频采集，当采集指令小于等于t时，触发图片采集单元进行图像采集，所述t为2s。
51.优选的一种实施案例，所述数据处理模块包括工程模型建立、工程计划制定、采集数据处理和数据同步处理，其中，
52.所述工程模型建立基于bim建立待施工工程的三维仿真模型，并进行压缩和格式转化，在信息不失真的前提下，把模型数据量变小，压缩比为10
‑
33％，使其可以在网页和手机中打开展示；
53.所述工程计划制定用于将工程的全周期按照设定的时间段划分为时间片，制定施
工进度计划，并将进度计划与仿真模型进行关联，并将施工过程中的每一个工作以可视化形象虚拟建造过程来显示，附加时间维度，通过工程构件在进度计划安排下的施工过程模拟施工进度；
54.所述采集数据处理用于对采集的数据进行处理，对采集存储的图片或视频进行筛查，对于拍摄不清楚的图片或视频进行删除，并进行重新采集；
55.所述数据同步处理用于将处理后的采集数据同步到仿真模型上。
56.优选的一种实施案例，所述数据同步处理通过将采集模块的安装位置的经纬度与高程，在以地心为圆点的极坐标系中定位采集模块位置，并将采集模块位置设置到bim引擎中，从而将采集数据与仿真模型进行同步。
57.优选的一种实施案例，将进度计划与仿真模型进行关联为通过visual simulation或time liner软件将工程进度计划与bim模型进行关联。
58.优选的一种实施案例，所述数据分析模块包括工程进度分析、工程质量分析和误差因素分析，所述工程进度分析用于对比真实工程进度与计划工程进度差异，判断进度是否满足要求，所述工程质量分析用于将真实工程模型与设计模型进行对比，判定工程建设是否按要求进行，所述误差因素分析用于分析工程进度与工程质量与计划产生误差的原因。
59.优选的一种实施案例，所述误差因素分析通过建立物料及场地数据库，通过对物料及场地数据库中的施工单位建立物料定额库，通过实际物料与物料定额库的更新与对比，分析是否为物料短缺影响施工进度或质量问题，若与物料供应无关，则通过施工人员考勤以及天气因素分析工作时间和质量因素，判定是否为人员拖拉影响进度和质量。
60.优选的一种实施案例，所述管理模块包括账户管理单元和安全验证单元，所述账户管理单元用于管理员注册、录入和清除监理人员账户，所述安全验证单元用于验证登录系统时的账户和密码的存储及验证，通过该单元正确登录后才能进行本监理系统内的相关功能单元操作。
61.一种基于影像采集系统的智能工程监理方法，包括如下步骤：
62.s1、基于bim建立待施工工程的三维仿真模型，将工程的全周期按照设定的时间段划分为时间片，制定施工进度计划，并将进度计划与仿真模型进行关联，并将施工过程中的每一个工作以可视化形象虚拟建造过程来显示，附加时间维度，通过工程构件在进度计划安排下的施工过程模拟施工进度；
63.s2、通过图片采集单元采集工程现场的实时照片数据，通过影像采集单元拍摄工程现场的视频数据，通过定位单元对图片采集单元和影像采集单元进行定位，确定数据采集坐标，通过通信单元将采集数据通过无线通信方式传输至中央处理器；
64.s3、中央处理器接收采集数据并转输到采集数据处理单元，对采集存储的图片或视频进行筛查，对于拍摄不清楚的图片或视频进行删除，并进行重新采集，然后数据同步处理单元通过将采集模块的安装位置的经纬度与高程，在以地心为圆点的极坐标系中定位采集模块位置，并将采集模块位置设置到bim引擎中，从而将采集数据与仿真模型进行同步；
65.s4、采集数据与仿真模型进行同步后，工程进度分析单元对比真实工程进度与计划工程进度差异，判断进度是否满足要求，并通过工程质量分析单元将真实工程模型与设计模型进行对比，判定工程建设是否按要求进行，通过误差因素分析单元分析工程进度与
工程质量与计划产生误差的原因，然后将分析结果传输至监理终端；
66.s5、监理人员通过账户登录和安全验证后，通过监理终端查看工程计划、工程真实进度以及分析结果，方便监理过程。
67.使用时，基于bim建立待施工工程的三维仿真模型，将工程的全周期按照设定的时间段划分为时间片，制定施工进度计划，并将进度计划与仿真模型进行关联，并将施工过程中的每一个工作以可视化形象虚拟建造过程来显示，附加时间维度，通过工程构件在进度计划安排下的施工过程模拟施工进度，通过图片采集单元采集工程现场的实时照片数据，通过影像采集单元拍摄工程现场的视频数据，通过定位单元对图片采集单元和影像采集单元进行定位，确定数据采集坐标，通过通信单元将采集数据通过无线通信方式传输至中央处理器，中央处理器接收采集数据并转输到采集数据处理单元，对采集存储的图片或视频进行筛查，对于拍摄不清楚的图片或视频进行删除，并进行重新采集，然后数据同步处理单元通过将采集模块的安装位置的经纬度与高程，在以地心为圆点的极坐标系中定位采集模块位置，并将采集模块位置设置到bim引擎中，从而将采集数据与仿真模型进行同步，采集数据与仿真模型进行同步后，工程进度分析单元对比真实工程进度与计划工程进度差异，判断进度是否满足要求，并通过工程质量分析单元将真实工程模型与设计模型进行对比，判定工程建设是否按要求进行，通过误差因素分析单元分析工程进度与工程质量与计划产生误差的原因，然后将分析结果传输至监理终端，监理人员通过账户登录和安全验证后，通过监理终端查看工程计划、工程真实进度以及分析结果，方便监理过程。
68.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。