本发明涉及建筑施工的信息化技术领域，尤其涉及一种施工现场与施工进度平台的交互方法。
背景技术：
工程项目的施工进度管理是工程项目管理的重要环节，传统进度管理方法信息滞后、信息化程度较低等特点，制约工程进度管理水平的发展。
建筑信息模型(buildinginformationmodeling，bim)，具有信息化、可视化等特点，基于bim的施工进度信息化管理模式在工程中的应用对提升工程的管理水平，进而提高工程的整体价值具有重要意义。
目前我国施工进度的展示和管理主要是采用报表和二维横道图形方式，数据采集标准化、自动化程度低、现势性差，数据粒度粗，存在数据采集困难、数据统计分析不方便、进度显示不形象直观等问题。建设数量的不断增加和施工过程中信息的复杂性和即时性，给施工管理带来很大压力，亟需现代化的管理手段。
现有技术中，虽然也存在一些施工进度管理方法，将bim、gis和物联网技术结合起来以实现建设管理的可视化。但在复杂施工环境下，仅实现施工进度的可视化管理远远不足以满足施工现场的安全管理要求，如何实现对施工安全的实时监控和交互，已经成为研究人员亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明为解决现有技术中存在的问题，提供了一种施工现场与施工进度平台的交互方法。
一方面，本发明提出一种施工现场与施工进度平台的交互方法，包括：s1，根据施工现场任一定位对象的定位信息，调整施工进度平台中该定位对象对应模型的位置；和/或根据施工现场任一施工机械的运行姿态信息，调整所述施工进度平台中该施工机械对应模型的运行姿态；s2，等待预设时间后，更新该定位对象的定位信息和/或该施工机械的运行姿态信息，执行步骤s1。
优选地，还包括：根据所述施工进度平台中任一摄像头模型的监控角度控制该摄像头模型对应的摄像头。
优选地，所述步骤s1前还包括：s01，将施工现场的周边环境模型和固定临建模型作为施工进度平台的三维场景；将可移动临建模型、工程本体模型和监测设备模型作为标准构件载入所述施工进度平台，构建标准构件库；s02，根据施工现场布置情况，从所述标准构件库中提取标准构件添加到所述三维场景中。
优选地，所述步骤s1前还包括：在施工现场部署通信基站和信号接收器，将任一定位卡设置在对应的定位对象上。
优选地，所述定位对象包括人员和/或可移动施工机械；任一所述人员的定位标签信息包括工种、编号、进场时间、所属单位代号、个人基本信息中的至少一种；任一所述可移动施工机械的定位标签信息包括机械类别、编号、进场时间和责任驾驶员个人信息中的至少一种；各人员和/或可移动施工机械的定位标签信息储存在所述施工进度平台的数据库中。
优选地，所述步骤s1前还包括：在所述施工进度平台中设置危险区域；相应地，所述步骤s1后还包括：若该定位对象对应模型处于所述危险区域，则向该定位对象发出安全提示指令。
优选地，还包括：根据实际工程进度，调整施工进度平台中各工程本体模型的施工状态；所述施工状态包括未施工、正在施工和施工完毕；所述工程本体模型的施工状态通过透明度和/或颜色区分。
优选地，所述步骤s02后还包括：若所述施工现场中存在新增人员和/或设备，从所述标准构件库中提取所述新增人员和/或设备对应的标准构件添加到所述三维场景中。
优选地，所述步骤s01前还包括：应用3dmax对所述施工现场的周边环境进行建模，获取周边环境模型；应用revit对所述施工现场的固定临时建筑、可移动临时建筑、工程本体和监测设备进行建模，分别获取固定临建模型、可移动临建模型、工程本体模型和监测设备模型。
优选地，所述应用revit对所述施工现场的工程本体进行建模，获取工程本体模型后，还包括：根据施工方案中的流水段将所述工程本体模型划分为若干个工程本体阶段模型，并将分类信息添加到对应的各工程本体阶段模型中。
本发明提供的一种施工现场与施工进度平台的交互方法，通过更新定位和机械运行姿态，实现了施工现场与施工进度平台中人员与机械动作的可视化同步，满足了施工现场的安全管理要求，建立了施工安全的实时监控体系。
附图说明
图1为本发明具体实施例的一种施工现场与施工进度平台的交互方法的流程示意图；
图2为本发明具体实施例的一种施工现场与施工进度平台的交互结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明具体实施例的一种施工现场与施工进度平台的交互方法的流程示意图，如图1所示，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，包括：s1，根据施工现场任一定位对象的定位信息，调整施工进度平台中该定位对象对应模型的位置；和/或根据施工现场任一施工机械的运行姿态信息，调整所述施工进度平台中该施工机械对应模型的运行姿态；s2，等待预设时间后，更新该定位对象的定位信息和/或该施工机械的运行姿态信息，执行步骤s1。
具体地，为了实现施工现场与施工进度平台的交互，需要将人员和施工机械的定位信息和/或施工机械的运行姿态集成到施工进度平台，通过施工进度平台向管理人员动态展示人员和施工机械的活动位置、轨迹和/或施工机械的运行状态。
首先，根据施工现场中任一定位对象的定位信息，对施工进度平台中该定位对象对应的模型的位置进行调整。本发明具体实施例中，所述定位对象包括人员和施工机械，还能够包括可移动临时建筑，且不限于此。
此外，还能够根据施工现场中任一施工机械的运行姿态信息，对施工进度平台中该施工机械对应的模型的运行姿态进行调整。其中，所述施工机械的运行姿态信息，可以通过定位装置对所述施工机械各个部分的定位信息分析获取，也可以直接连接所述施工机械的控制单元获取，且不限于此。
随后，等待预设时间，对该定位对象的定位信息进行更新和/或对该施工机械的运行姿态信息进行更新。完成更新后，执行上一步骤，对施工进度平台中对应的模型进行更新。其中，所述预设时间可以调整，通过对预设时间的调整实现对定位信息和/或运行姿态信息的传输频率的调整，以达到精确定位、流畅展示的目的。
例如，获取塔吊运行姿态信息，即塔吊的的工作状态、载荷和转角数据，并根据上述运行姿态信息在施工进度平台中驱动塔吊模型进行同步旋转运行。
本发明具体实施例中，通过更新定位和机械运行姿态，实现了施工现场与施工进度平台中人员与机械动作的可视化同步，满足了施工现场的安全管理要求，建立了施工安全的实时监控体系。
基于上述具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，还包括：根据所述施工进度平台中任一摄像头模型的监控角度控制该摄像头模型对应的摄像头。
具体地，调整所述施工进度平台中任一摄像头模型的监控角度，应用调整后的该摄像头模型的监控角度对施工现场该摄像头模型对应的实体摄像头的监控角度进行调整。
进一步地，所述施工进度平台中摄像头模型附带显示其视域轮廓，以使得工作人员能够通过其视域轮廓实现对所述摄像头模型对应的实体摄像头的监控角度和监控范围的调整。
本发明具体实施例中，通过施工进度平台实现了对施工现场的控制，提高了施工现场现代化管理的即时性。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，所述步骤s1前还包括：s01，将施工现场的周边环境模型和固定临建模型作为施工进度平台的三维场景；将可移动临建模型、工程本体模型和监测设备模型作为标准构件载入所述施工进度平台，构建标准构件库；s02，根据施工现场布置情况，从所述标准构件库中提取标准构件添加到所述三维场景中，构建施工进度平台。
具体地，在实现施工现场和施工进度平台的交互之前，需要构建施工进度平台：
首先，将施工现场的周边环境模型和固定临建模型作为施工进度平台的三维场景；
其中，所述周边环境模型包括施工现场周边建筑物、道路、附属设施、河道水系、城市绿地等的模型；所述固定临建模型包括施工现场中空间位置固定不动的房屋、设施设备模型，例如办公用房模型和生活用房模型等。
将可移动临建模型、工程本体模型和监测设备模型作为标准构件载入所述施工进度平台，构建标准构件库。
其中，所述可移动临建模型包括施工过程中空间位置发生变化的设置设备模型，例如可移动作业平台、发电设备、配电箱柜和渣土临时堆场等的模型；本发明具体实施例中，所述施工现场为地铁明挖车站施工现场，对应地，所述工程本体模型包括开挖土方和地铁等的模型；检测设备模型包括环境变形监测测点、视频监控设备、定位系统设备、大型机械运行系统监控设备和环境监测设备等的模型。
随后，根据施工现场的布置情况，从上一步骤中构建的标准构件库中提取对应的标准构件，并根据所述标准构件在施工现场中对应的位置将所述标准构件添加到所述三维场景中。
进一步地，按照类别对上述标准构件一一添加分类信息，将添加分类信息后的标准构件载入所述施工进度平台，解析所述标准构件的分类信息，并根据解析后所述标准构件对应的分类对所述标准构件进行分类管理，由此组建标准构件库。
针对塔吊、施工护栏等尺寸变化规律明确的设施，在所述施工进度平台中开发参数化构件。例如，塔吊对节数、单节尺寸和颜色进行参数化，施工护栏对立杆间距、高度进行参数化，施工围挡对高度、颜色进行参数化。
根据施工现场的布置情况，通过从标准构件库中拖拽标准构件或针对标准构件输入坐标的形式，所述标准构件添加到所述三维场景中。
本发明具体实施例中，通过三维场景和bim建模实现了施工进度平台的构建，有效改善了实际施工情况与设计模型之间的感官认知，为管理人员在施工进度情况方面提供了有效的参考依据。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，所述步骤s1前还包括：在施工现场部署通信基站和信号接收器，将任一定位卡设置在对应的定位对象上。
具体地，在获取任一定位对象的定位信息之前，需要在施工现场对定位设备进行部署。所述定位设备包括通信基站、信号接收器和定位卡。其中，定位卡与定位对象一一对应，任一定位卡设置在该定位卡对应的定位对象上。
例如，施工现场部署180颗定位beacon(信号接收器)、3台通信基站、300张定位卡，定位信息上传频率设置为5秒钟一次。信号接收器、通信基站和定位卡之间，通过无线网络实现信号传输。通信基站将接收到的定位对象的定位信息发送给施工进度平台，施工进度平台再根据所述定位信息更新所述定位对象模型对应的位置。
本发明具体实施例中，对施工现场的定位设备进行了设置，为实现施工现场与施工进度平台中定位对象的可视化同步提供了基础。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，所述定位对象包括人员和/或可移动施工机械；任一所述人员的定位标签信息包括工种、编号、进场时间、所属单位代号、个人基本信息中的至少一种；任一所述可移动施工机械的定位标签信息包括机械类别、编号、进场时间和责任驾驶员个人信息中的至少一种；各人员和/或可移动施工机械的定位标签信息储存在所述施工进度平台的数据库中。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，所述步骤s1前还包括：在所述施工进度平台中设置危险区域；相应地，所述步骤s1后还包括：若该定位对象对应模型处于所述危险区域，则向该定位对象发出安全提示指令。
具体地，为了增加施工进度平台的安全预警功能，在对定位对象的位置进行更新前，在施工进度平台的三维场景中绘制危险区域。
在根据施工现场任一定位对象的定位信息，调整施工进度平台中该定位对象对应模型的位置后，对该定位对象对应模型的位置进行判断：
若该定位对象对应模型处于上述危险区域，则向该定位对象发送安全提示指令
本发明具体实施例中，通过增加危险区域并对定位对象位置进行判断，实现了对定位对象安全状态的实时监控和预警，有利于提高施工现场的安全性。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，还包括：根据实际工程进度，调整施工进度平台中各工程本体模型的施工状态；所述施工状态包括未施工、正在施工和施工完毕；所述工程本体模型的施工状态通过透明度和/或颜色区分。
具体地，所述施工进度平台还具备显示实际施工进度的功能，进一步地，根据实际工程进度中任一实际工程本体的施工状态，对所述施工进度平台中该实际工程本体对应的工程本体模型的施工状态进行调整。
所述施工进度平台中，通过工程本体模型的透明度和/或颜色，表征所述工程本体模型对应的实际工程本体的施工状态。
例如，针对地铁明挖车站工程，所述工程本体模型包括开挖土方模型和地铁模型。
其中，开挖土方模型的施工状态表现方式如下：未施工状态下，开挖土方模型为现实中的状态，即真实颜色实体；正在施工状态下，开挖土方模型为闪烁红色实体；施工完毕状态下，开挖土方模型为半透明实体，并默认该图层关闭。
所述地铁模型的施工状态表现方式如下：未施工状态下，地铁模型为半透明实体，并在土方开挖完成前默认图层关闭；正在施工状态下，地铁模型为闪烁红色实体；施工完毕状态下，地铁模型为真实颜色实体。
本发明具体实施例中，通过透明度和/或颜色表征施工进度平台中工程本体的施工状态，使得施工进度平台对工程本体施工状态的显示更加清晰明了。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，所述步骤s02后还包括：若所述施工现场中存在新增人员和/或设备，从所述标准构件库中提取所述新增人员和/或设备对应的标准构件添加到所述三维场景中。
具体地，本发明具体实施例中，所述施工现场中新增人员和/或设备，通过管理人员监测获知，但不限于此。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，所述步骤s01前还包括：应用3dmax对所述施工现场的周边环境进行建模，获取周边环境模型；应用revit对所述施工现场的固定临时建筑、可移动临时建筑、工程本体和监测设备进行建模，分别获取固定临建模型、可移动临建模型、工程本体模型和监测设备模型。
具体地，3dmax(3dstudiomax)，是discreet公司开发的基于pc系统的三维动画渲染和制作软件，其可堆叠的建模步骤，使制作模型具备非常大的弹性。本发明具体实施例中，应用3dmax对所述施工现场的周边环境进行建模，进一步包括：
利用3dmax建立周边建筑物、道路及附属设施、河道水系、城市绿地的1:1模型，并利用现场采集的高清照片对模型进行贴图和渲染处理。
revit是autodesk公司一套系列软件的名称。revit系列软件是为建筑信息模型(bim)构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。本发明具体实施例中，应用revit对所述施工现场的固定临时建筑、可移动临时建筑、工程本体和监测设备进行1:1建模。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，所述应用revit对所述施工现场的工程本体进行建模，获取工程本体模型后，还包括：根据施工方案中的流水段将所述工程本体模型划分为若干个工程本体阶段模型，并将分类信息添加到对应的各工程本体阶段模型中。
具体地，例如，根据开挖土方建立开挖土方模型，按照施工方案的分层、分段开挖方案将所述开挖土方模型划分为若干个开挖土方阶段模型，并在各个开挖土方阶段模型中添加所述分层、分段开挖方案中对应的阶段分类信息。
基于上述任一具体实施例，一种施工现场与施工进度平台的交互方法，所述监测设备包括视频监控摄像头、环境变形监测点、环境监控仪器和机械运行监测设备。上述监测设备通过有线网传输信息。
其中，所述环境变形监测点包括沉降监测、水平位移、测斜和轴力监测点。所述环境监控仪器包括温度、风速、噪声和空气质量监测等设备终端。
为了更好地理解与应用本发明提出的一种施工现场与施工进度平台的交互方法，本发明进行以下示例，且本发明不仅局限于以下示例。
某地铁站为两层明挖岛式车站，站前折返区间与车站同期明挖施工。明挖基坑总长770米(含前区间92米、车站304米、战后区间373米、宽约60米，采用围护桩加锚索支护形式。通过相关bim模型建立、施工进度平台开发和数据集成，最终建立一个与施工现场情况动态同步的施工进度平台，并通过所述施工进度平台实现虚拟现场与实际施工现场的可视化数据交互。图2为本发明具体实施例的一种施工现场与施工进度平台的交互结构示意图，如图2所示，主要步骤如下：
1.建立基础bim模型
(1)利用3dmax建立周边建筑物、道路及附属设施、河道水系、城市绿地的模型，并利用现场采集的高清照片对模型进行贴图和渲染处理，作为三维场景基础数据。
(2)利用revit建立施工场地临建bim模型，包括办公用房、生活用房、生产加工设施和安全文明施工设施模型等，作为三维场景基础数据。
(3)利用revit建立开挖土方和地铁各专业bim模型，并增加属性信息。其中开挖土方按照施工方案的分层、分段开挖方案建立土块模型；围护桩进行统一编号，并区别桩类型；锚索进行统一编号，并区别锚索类型；车站主体结构按照混凝土施工流水段拆分构件模型；其他各专业按照系统拆分，添加所述系统信息。
(4)利用revit建立监测点(沉降、水平位移、锚索轴力计、桩体测斜、水位监测)、监控设备(pm2.5监测设备、摄像头、定位基站)、定位对象(施工人员、管理人员、渣土车辆、混凝土罐车、挖掘机等)和临时性设备设施(移动作业平台、发电设备、配电箱柜、渣土临时堆场模型)模型，作为施工进度平台的初始模型数据。
2.开发基于bim-gis技术的施工进度平台及标准构件库；
(1)开发以gis技术为底层的施工进度平台，通过统一的坐标系统实现各类bim模型的精确定位。
(2)将所述监测点、监控设备、定位对象、临时性设施设备等施工进度平台构件的初始模型数据载入施工进度平台，并解析其分组信息和名称，形成标准构件库。
(3)针对塔吊、施工围挡、安全护栏，在施工进度平台下开发相应参数化构件。其中，塔吊对节数、单节尺寸和颜色进行参数化，施工护栏对立杆间距、高度进行参数化，施工围挡对高度、颜色进行参数化。
3.现场定位设备、监控设备和网络环境布置
(1)施工现场以光纤形式布设有线网络，为环境监控设备、视频监控设备、机械运行监控系统和人机定位设备提供网络。
(2)施工现场部署180颗定位beacon(信号接收器)、3台通信基站、300张定位卡，定位信息上传频率设置为5秒钟一次。
(3)施工现场塔吊已有运行监控系统，不需另行安装。
(4)第三方监测单位按照风险监测设计图纸布置现场测点，并统一编号。
(5)在建设管理单位的安全风险管理中心统一要求下，安装视频监控系统及设备终端。另外，施工单位根据安全保卫需求安装独立视频监控设备和系统。
(6)在施工现场均匀布置环境监控设备，采集温度、噪声、pm2.5数据。
4.在施工进度平台中集成所有bim模型
(1)将周边环境、场地临建和工程本体模型集成至施工进度平台，并类别、专业和分组进行图层管理。
(2)通过设计图纸，获取监测点坐标、点号和分组信息并载入平台，通过分类和坐标信息驱动施工进度平台中的环境变形监测的相应标准构件，生产相应模型，并对模型位置进行调整。
(3)视频监控摄像头、环境监控设备和定位基站，根据实际布设位置，利用施工进度平台的标准构件拖拽添加。
(4)人员、施工机械的位置模型，通过施工进度平台获取的定位数据自动加载。
(5)现场作业塔吊通过托拆施工进度平台中的相应标准构件拖拽添加。
5.施工进度上报
(1)工程本体模型上附加轴网模型，作为参照物辅助模型识别。
(2)监理单位管理人员根据施工进度巡视情况，每天上传进度数据。
6.人员、施工机械定位信息采集、集成和安全提醒
(1)向现场作业人员和施工机械分发定位标签，并建立定位标签台账，录入施工进度平台数据库。
(2)人员的定位标签属性信息包括：角色、工种、编号、进场时间、所属单位代号、个人基本信息等。
(3)机械定位标签属性信息包括：机械类别、编号、进场时间、责任驾驶员名称及相关个人信息。
(4)在施工进度平台中绘制虚拟危险区域，进行安全区域管理。一旦人员、机械进入危险区域自动向其发出安全提示指令。
(5)施工人员、机械作业人员遇到紧急情况，触发定位标签警报向平台反馈危险信息。
7.施工场地环境数据集成和展示
(1)开发施工进度平台与塔吊运行监控系统的数据接口，获取塔吊的工作状态、载荷和转角数据，并在平台中驱动塔吊模型进行同步旋转运行。
(2)针对施工现场发现的漏水、火灾隐患、安全风险和质量问题，在施工进度平台三维场景中拖拽添加相应标准构件，实现问题的上报。
(3)针对施工现场发生的施工设施增加和/或移动，在施工进度平台三维场景中通过拖拽添加构件模型和/或移动构件模型位置，实现现场变化信息的上报。
8.视频监控系统的集成与远程控制
(1)开发安全风险管理视频监控系统和施工现场安防视频监控各系统的数据接口，建立施工现场摄像头与施工进度平台中摄像头的关联关系。
(2)安全管理人员通过施工进度平台，通过模型远程控制摄像头姿态，巡视现场安全情况。
本示例中，通过更新定位和机械运行姿态，实现了施工现场与施工进度平台中人员与机械动作的可视化同步，满足了施工现场的安全管理要求，建立了施工安全的实时监控体系。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。