一种工程施工全流程实时监控管理系统的制作方法

1.本发明涉及施工管理技术领域，尤其涉及一种工程施工全流程实时监控管理系统。


背景技术：

2.随着我国国民经济的飞速发展和建设工程施工工艺水平的不断提高，建设工程施工同样也面临着增加提高施工安全、提高施工质量的迫切需求；
3.现有的建筑工程施工期监测主要是人工监测，即监测人员固定周期巡检每一个监测点，现场采集监测点数据，然后由人工录入的方式处理测点数据，这种监测方式不够智能，难以提高对建筑施工及生产人员的管理，且监测范围有限，无法兼顾施工全流程，因此，本发明提出一种工程施工全流程实时监控管理系统以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提出一种工程施工全流程实时监控管理系统，该工程施工全流程实时监控管理系统从多个方面对工程施工进行监测，方便全流程把控，提高工程的安全性和质量。
5.为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种工程施工全流程实时监控管理系统，包括平台架构、监测硬件系统、现场可视化管理平台、运维管理平台和报警系统，所述平台架构基于电脑端x64位架构，且平台架构包括人机交互界面、施工建模模块、设备采集模块和即时通讯模块，所述监测硬件系统包括施工地形基坑监测模块和周边地形监测模块，所述现场可视化管理平台包括人员登记模块、刷卡信息匹配模块和航空拍摄模块，所述运维管理平台包括工程价格跟踪单元、造价数据库、计算单元、报表生成单元、质量管控单元和进度控制单元；
6.所述施工建模模块基于施工图纸和施工中各项数据源，利用3d建模系统同步仿真模拟，获得施工进度模型并显示在人机交互界面上，所述设备采集模块关联施工现场的各类自动化设备的控制器，感知现场设备的信息并在施工进度模型上标注设备坐标，所述地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据，并将感应的数据及相应地理坐标显示在施工进度模型中，所述人员登记模块用于施工人员定时登记，所述刷卡信息匹配模块为门禁系统，通过刷卡授予施工人员权限，所述航空拍摄模块包括无人机和全景探头，对施工现场进行航空拍摄。
7.进一步改进在于：所述施工建模模块包括3d建模系统、地理坐标标注系统和时间信息回退系统，所述3d建模系统构造施工进度模型，所述地理坐标标注系统对施工进度模型中各项施工单元进行坐标标注，同时根据地形基坑监测模块和周边地形监测模块的实际坐标在施工进度模型中进行坐标标注。
8.进一步改进在于：所述时间信息回退系统包括时间数据备案模块和时间搜索模块，所述时间数据备案模块对施工进度模型各个时间进度的数据进行记录，所述时间搜索
模块用于根据时间来搜索时间数据备案模块中的数据。
9.进一步改进在于：所述设备采集模块包括hinet数据网关和hinet智能网关，所述hinet数据网关和hinet智能网关连接施工现场各类自动化设备的控制器，从不同的控制器中解析取出用户关心的数据，并通过联网接口将所收集数据传输至人机交互界面上。
10.进一步改进在于：所述即时通讯模块包括光纤通讯电缆和5g无线通讯模块，所述光纤通讯电缆构成有线组网，连接施工建模模块、设备采集模块、施工地形基坑监测模块、周边地形监测模块、人员登记模块和刷卡信息匹配模块，所述5g无线通讯模块无线连接航空拍摄模块与人机交互界面。
11.进一步改进在于：所述施工地形基坑监测模块包括压差式沉降仪、裂缝测量仪、激光收敛计、振弦式传感器和非接触式静力水准仪，用于监测沉降、裂缝、变形、应力和垂直位移；所述周边地形监测模块包括静力水准仪和倾角仪，用于周边地形位移、倾角和沉降监测。
12.进一步改进在于：所述人员登记模块为人脸识别系统，用于施工人员定时扫脸登记并记录登录数据，所述刷卡信息匹配模块安装于施工现场的各个伸缩门及闸刀上，用于施工人员刷卡获得进入权限并记录刷卡人员身份和刷卡位置，所述无人机用于监测人员手动操控，环绕施工现场飞行，并通过全景探头将拍摄景象显示在所述人机交互界面中。
13.进一步改进在于：所述造价数据库上传有工程所需项目的施工单价格表，所述工程价格跟踪单元用于运维人员上传每天的工程价格所需，并标注时间戳，所述计算单元用于对工程价格总量进行计算累加，获得即时总价，所述质量管控单元根据平台架构、监测硬件系统、现场可视化管理平台的有无异常状况，判断工程质量，所述进度控制单元基于施工进度模型，判断施工进度和效率，并在人机交互界面上显示预估完工时间。
14.进一步改进在于：所述报表生成单元用于打出报表显示每天的工程价格所需、即时总价，同时，所述报表生成单元打出报表显示：设备采集模块采集的自动化设备运行情况、地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据、以及施工人员登记和刷卡授权数据。
15.进一步改进在于：所述报警系统包括声光报警系统、报警阈值系统，所述报警阈值系统连接设备采集模块、地形基坑监测模块和周边地形监测模块，且报警阈值系统预设有各类自动化设备的运行正常数据，以及地形基坑和周边地形的数据正常值，当监测数据异常时，启动声光报警系统，所述声光报警系统基于人机交互界面，在监测到异常时发出声光报警，并在施工进度模型中高亮显示异常坐标。
16.本发明的有益效果为：
17.1、本发明利用3d建模系统同步仿真模拟，获得施工进度模型并显示在人机交互界面上，利用设备采集模块关联施工现场的各类自动化设备的控制器，感知现场设备的信息进行设备监测，利用地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据，进行地形监测，利用人员登记模块进行施工人员定时登记、利用刷卡信息匹配模块刷卡授予施工人员权限，从而进行人员管理，利用所无人机和全景探头，对施工现场进行航空拍摄，从而进行实际施工监测，综上，从多个方面对工程施工进行监测，方便全流程把控，提高工程的安全性和质量。
18.2、本发明利用运维管理平台的作用，记录每天的工程价格所需，记录即时总价，记
录平台架构、监测硬件系统、现场可视化管理平台有无异常状况，判断工程质量，并记录施工进度模型模拟进度，判断施工进度和效率，并可以将所有记录信息通过报表生成单元打出报表，便于综合把控整个工程的运维状况，节省成本，提高整体的运维效率。
19.3、本发明通过报警阈值系统预设有各类自动化设备的运行正常数据，以及地形基坑和周边地形的数据正常值，在监测数据异常时，通过声光报警系统发出声光报警，并在施工进度模型中高亮显示异常坐标，有利于维护人员根据坐标快速排除异常，保证施工正常进行。
附图说明
20.图1为本发明的组成示意图。
具体实施方式
21.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
22.实施例一
23.根据图1所示，本实施例提出了一种工程施工全流程实时监控管理系统，包括平台架构、监测硬件系统、现场可视化管理平台、运维管理平台和报警系统，所述平台架构基于电脑端x64位架构，且平台架构包括人机交互界面、施工建模模块、设备采集模块和即时通讯模块，所述监测硬件系统包括施工地形基坑监测模块和周边地形监测模块，所述现场可视化管理平台包括人员登记模块、刷卡信息匹配模块和航空拍摄模块，所述运维管理平台包括工程价格跟踪单元、造价数据库、计算单元、报表生成单元、质量管控单元和进度控制单元；
24.所述施工建模模块基于施工图纸和施工中各项数据源，利用3d建模系统同步仿真模拟，获得施工进度模型并显示在人机交互界面上，所述设备采集模块关联施工现场的各类自动化设备的控制器，感知现场设备的信息并在施工进度模型上标注设备坐标，所述地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据，并将感应的数据及相应地理坐标显示在施工进度模型中，所述人员登记模块用于施工人员定时登记，所述刷卡信息匹配模块为门禁系统，通过刷卡授予施工人员权限，所述航空拍摄模块包括无人机和全景探头，对施工现场进行航空拍摄。使用时，利用3d建模系统同步仿真模拟，获得施工进度模型并显示在人机交互界面上，利用设备采集模块关联施工现场的各类自动化设备的控制器，感知现场设备的信息进行设备监测，利用地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据，进行地形监测，利用人员登记模块进行施工人员定时登记、利用刷卡信息匹配模块刷卡授予施工人员权限，从而进行人员管理，利用所无人机和全景探头，对施工现场进行航空拍摄，从而进行实际施工监测，综上，从多个方面对工程施工进行监测，方便全流程把控。
25.所述施工建模模块包括3d建模系统、地理坐标标注系统和时间信息回退系统，所述3d建模系统构造施工进度模型，所述地理坐标标注系统对施工进度模型中各项施工单元进行坐标标注，同时根据地形基坑监测模块和周边地形监测模块的实际坐标在施工进度模型中进行坐标标注。所述时间信息回退系统包括时间数据备案模块和时间搜索模块，所述
时间数据备案模块对施工进度模型各个时间进度的数据进行记录，所述时间搜索模块用于根据时间来搜索时间数据备案模块中的数据。利用时间搜索模块用于根据时间来搜索时间数据备案模块中的数据，方便监测人员查看历史施工情况。
26.所述设备采集模块包括hinet数据网关和hinet智能网关，所述hinet数据网关和hinet智能网关连接施工现场各类自动化设备的控制器，从不同的控制器中解析取出用户关心的数据，并通过联网接口将所收集数据传输至人机交互界面上。所述即时通讯模块包括光纤通讯电缆和5g无线通讯模块，所述光纤通讯电缆构成有线组网，连接施工建模模块、设备采集模块、施工地形基坑监测模块、周边地形监测模块、人员登记模块和刷卡信息匹配模块，所述5g无线通讯模块无线连接航空拍摄模块与人机交互界面。
27.所述施工地形基坑监测模块包括压差式沉降仪、裂缝测量仪、激光收敛计、振弦式传感器和非接触式静力水准仪，用于监测沉降、裂缝、变形、应力和垂直位移；所述周边地形监测模块包括静力水准仪和倾角仪，用于周边地形位移、倾角和沉降监测。利用地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据，进行地形监测。
28.所述人员登记模块为人脸识别系统，用于施工人员定时扫脸登记并记录登录数据，所述刷卡信息匹配模块安装于施工现场的各个伸缩门及闸刀上，用于施工人员刷卡获得进入权限并记录刷卡人员身份和刷卡位置，所述无人机用于监测人员手动操控，环绕施工现场飞行，并通过全景探头将拍摄景象显示在所述人机交互界面中。利用人员登记模块进行施工人员定时登记、利用刷卡信息匹配模块刷卡授予施工人员权限，从而进行人员管理，利用所无人机和全景探头，对施工现场进行航空拍摄，从而进行实际施工监测。
29.所述造价数据库上传有工程所需项目的施工单价格表，所述工程价格跟踪单元用于运维人员上传每天的工程价格所需，并标注时间戳，所述计算单元用于对工程价格总量进行计算累加，获得即时总价，所述质量管控单元根据平台架构、监测硬件系统、现场可视化管理平台的有无异常状况，判断工程质量，所述进度控制单元基于施工进度模型，判断施工进度和效率，并在人机交互界面上显示预估完工时间。所述报表生成单元用于打出报表显示每天的工程价格所需、即时总价，同时，所述报表生成单元打出报表显示：设备采集模块采集的自动化设备运行情况、地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据、以及施工人员登记和刷卡授权数据。利用运维管理平台的作用，记录每天的工程价格所需，记录即时总价，记录平台架构、监测硬件系统、现场可视化管理平台有无异常状况，判断工程质量，并记录施工进度模型模拟进度，判断施工进度和效率，并可以将所有记录信息通过报表生成单元打出报表，便于综合把控整个工程的运维状况，节省成本，提高整体的运维效率。
30.实施例二
31.根据图1所示，本实施例提出了一种工程施工全流程实时监控管理系统，包括平台架构、监测硬件系统、现场可视化管理平台、运维管理平台和报警系统，所述平台架构基于电脑端x64位架构，且平台架构包括人机交互界面、施工建模模块、设备采集模块和即时通讯模块，所述监测硬件系统包括施工地形基坑监测模块和周边地形监测模块，所述现场可视化管理平台包括人员登记模块、刷卡信息匹配模块和航空拍摄模块，所述运维管理平台包括工程价格跟踪单元、造价数据库、计算单元、报表生成单元、质量管控单元和进度控制单元；
32.所述施工建模模块基于施工图纸和施工中各项数据源，利用3d建模系统同步仿真模拟，获得施工进度模型并显示在人机交互界面上，所述设备采集模块关联施工现场的各类自动化设备的控制器，感知现场设备的信息并在施工进度模型上标注设备坐标，所述地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据，并将感应的数据及相应地理坐标显示在施工进度模型中，所述人员登记模块用于施工人员定时登记，所述刷卡信息匹配模块为门禁系统，通过刷卡授予施工人员权限，所述航空拍摄模块包括无人机和全景探头，对施工现场进行航空拍摄。使用时，利用3d建模系统同步仿真模拟，获得施工进度模型并显示在人机交互界面上，利用设备采集模块关联施工现场的各类自动化设备的控制器，感知现场设备的信息进行设备监测，利用地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据，进行地形监测，利用人员登记模块进行施工人员定时登记、利用刷卡信息匹配模块刷卡授予施工人员权限，从而进行人员管理，利用所无人机和全景探头，对施工现场进行航空拍摄，从而进行实际施工监测，综上，从多个方面对工程施工进行监测，方便全流程把控。
33.所述报警系统包括声光报警系统、报警阈值系统，所述报警阈值系统连接设备采集模块、地形基坑监测模块和周边地形监测模块，且报警阈值系统预设有各类自动化设备的运行正常数据，以及地形基坑和周边地形的数据正常值，当监测数据异常时，启动声光报警系统，所述声光报警系统基于人机交互界面，在监测到异常时发出声光报警，并在施工进度模型中高亮显示异常坐标。使用时，通过报警阈值系统预设有各类自动化设备的运行正常数据，以及地形基坑和周边地形的数据正常值，在监测数据异常时，通过声光报警系统发出声光报警，并在施工进度模型中高亮显示异常坐标，有利于维护人员根据坐标快速排除异常，保证施工正常进行。
34.本发明利用3d建模系统同步仿真模拟，获得施工进度模型并显示在人机交互界面上，利用设备采集模块关联施工现场的各类自动化设备的控制器，感知现场设备的信息进行设备监测，利用地形基坑监测模块和周边地形监测模块感应施工现场基坑应力和周边地形沉降数据，进行地形监测，利用人员登记模块进行施工人员定时登记、利用刷卡信息匹配模块刷卡授予施工人员权限，从而进行人员管理，利用所无人机和全景探头，对施工现场进行航空拍摄，从而进行实际施工监测，综上，从多个方面对工程施工进行监测，方便全流程把控，提高工程的安全性和质量。且本发明利用运维管理平台的作用，记录每天的工程价格所需，记录即时总价，记录平台架构、监测硬件系统、现场可视化管理平台有无异常状况，判断工程质量，并记录施工进度模型模拟进度，判断施工进度和效率，并可以将所有记录信息通过报表生成单元打出报表，便于综合把控整个工程的运维状况，节省成本，提高整体的运维效率。同时，本发明通过报警阈值系统预设有各类自动化设备的运行正常数据，以及地形基坑和周边地形的数据正常值，在监测数据异常时，通过声光报警系统发出声光报警，并在施工进度模型中高亮显示异常坐标，有利于维护人员根据坐标快速排除异常，保证施工正常进行。
35.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。