一种基于BIM的地下建筑施工安全管理系统的制作方法

本实用新型属于施工安全管理领域，具体涉及一种基于BIM的地下建筑施工安全管理系统。

背景技术：

地下建筑因其通讯信号差、通风不畅、光线弱、出入不易，是事故防范重点区域。地下建筑出现事故隐患或事故时，往往难以快速告知建筑管理人员及建筑内人员事故隐患或事故具体情况、发生地点，建筑管理人员或建筑内人员无法在短时间内获取地下建筑的结构特征以及可用的出入通道，往往错过了事故隐患或事故的最佳救援、撤离时间。BIM(Building Information Modeling)模型通过三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息，为建筑物设计、施工、管理和使用提供了便利。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种基于BIM的地下建筑施工安全管理系统，将图像识别技术、UWB定位技术和BIM可视化模型相结合，将人员实时坐标在地下建筑BIM模型中标示，自动识别火灾、坍塌事故和墙体开裂事故隐患并在BIM模型中标示，向建筑管理方及时发出事故、事故隐患警报，及时将事故、事故隐患信息推送到人员手持终端，便于管理方采取救援措施，便于人员撤离。

本实用新型的技术方案是一种基于BIM的地下建筑施工安全管理系统，包括服务器、多个UWB基站、多个传感器组成的传感器网和多个手持终端，UWB基站、传感器网分别与服务器连接；服务器为建有BIM模型和可视化系统的计算机；手持终端为具有UWB模块的通讯设备。

基于BIM的地下建筑施工安全管理系统还包括多个摄像机，摄像机与服务器连接。

基于BIM的地下建筑施工安全管理系统还包括与服务器连接的声光报警器。

基于BIM的地下建筑施工安全管理系统还包括与服务器连接的第一语音模块。

所述手持终端包括微处理器和分别与其连接的UWB模块、第二语音模块、显示屏。

所述传感器网包括多个应力传感器、多个温度传感器、多个湿度传感器、多个空气质量传感器，传感器网设置在地下建筑中。

本实用新型的有益效果：

1）结合UWB定位技术、传感器技术、图像识别技术、BIM模型和技术，自动识别火灾、坍塌等事故以及建筑开裂、室内空气污染等事故隐患，及时向管理人员、地下人员发出警报并告知事故地点或隐患地点，让地下人员及时撤离，减小事故伤亡；

2）人员定位精度高，便于建筑管理方统计、采取措施；

3）可视化效果好，方便实用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于BIM的地下建筑施工安全管理系统，包括服务器10、8个UWB基站12、摄像机13、声光报警器14、第一语音模块15、多个传感器组成的传感器网11和多个手持终端2，UWB基站12、传感器网11、摄像机13、声光报警器14、第一语音模块15分别与服务器10连接；服务器10为建有BIM模型和可视化系统的计算机；手持终端2为具有UWB模块的通讯设备。UWB基站12分布设置在地下建筑廊道中。

手持终端2包括微处理器20和分别与其连接的UWB模块21、第二语音模块22、显示屏23。

传感器网11包括多个应力传感器、多个应变传感器、多个温度传感器、多个湿度传感器、多个空气质量传感器，传感器网11设置在地下建筑中。

应力传感器型号采用PTS402压力传感器；温度传感器型号为PT100；湿度传感器型号为HF3223；空气质量传感器型号为FIGARO TGS2600。

微处理器20型号为STM32F103，其外围电路参照https://wenku.baidu.com/view/60998cd97f1922791688e886.html。

第一语音模块15、第二语音模块22分别采用语音芯片ISD4004；UWB基站12、UWB模块21分别采用 DWM1000芯片。声光报警器14采用声光报警器12采用LTE_1101K。

上述结构的系统的工作原理：UWB基站12接收UWB模块21的信号，采用TDOA（Time Difference of Arrival）到达时间差差分算法获得UWB模块21即手持终端的精确定位数据。传感器网11实时采取地下建筑温度、湿度、应力数据以及空气质量数据，传输到服务器10；摄像机13实时采集地下建筑图像信息，服务器10根据地下建筑图像信息，采用已知图像识别程序，识别出火灾、坍塌事故以及墙体开裂等事故隐患，识别出事故或事故隐患时触动声光报警器15，并通过服务器10向地下建筑管理方展示事故或事故隐患地点以及地下建筑中人员的具体位置，便于地下建筑管理方快速采取措施；报警信号经UWB基站12发送，UWB模块21接收并传输至微处理器20，微处理器20通过第二语音模块22播报事故或事故隐患警报信息，并通过显示屏23向手持终端用户展示地下建筑BIM模型中的事故或事故隐患地点以及安全撤离通道，手持终端用户通过通讯连接的第二语音模块22、第一语音模块15与地下建筑管理人员对讲、对话，以便快速得到救援，安全撤离。