基于BIM和AR的施工管理系统、方法及计算机设备与流程

本发明涉及施工管理，尤其是涉及一种基于bim和ar的施工管理系统、方法及计算机设备。

背景技术：

1、增强现实(augmented reality，ar)技术是利用光学投影技术把虚拟信息投影叠加在现实环境中的一种技术，其在裸眼所看见的现实环境的基础上，增加虚拟图形和信息，从而达到增强现实的效果。

2、bim技术逐渐应用在电力行业信息化管理中。但也在实际操作层面存在一些痛点，同时也面临着诸多挑战：

3、1)目前电网基建项目设计环节已经开始大量使用bim建模，但是普遍还处于对传统二维图纸进行建模转换阶段的初级应用阶段。

4、2)bim技术在部分施工项目的工程应用尝试，目前主要是基于bim模型应用的专项应用，多集中于深化设计和可视化管理方面，此类型应用仍未完全成熟。

5、3)电网基建项目管理方对于项目实际进度的掌握主要还是依托于施工单位在周例会上的汇报为主，业主方对于现场实际进度的把握以及实际施工变更内容缺乏有效的管控手段和技术支撑。

6、4)传统进度控制的主要还是以纸质图纸为主，业主方对于施工管控主要以宏观为主，无法较为直观的了解现场实际情况，项目的进度数据管理缺乏实时性、整合性和协同性，电网基建工程信息零碎，传统进度管控技术信息传递效率低且准确率难以保证，工程参与各方缺乏协同的进度信息管理手段。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供基于bim和ar的施工管理系统、方法及计算机设备。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、作为本发明的第一方面，提供一种基于bim和ar的施工管理系统，所述系统搭载有施工目标的bim模型；所述系统包括规划模块、数据采集模块、bim匹配模块、工期管理模块和ar显示模块；

4、所述规划模块用于制定施工工期、施工工作重心和方针；

5、所述数据采集模块用于采集施工现场的图像；

6、所述bim匹配模块用于对系统与bim模型进行定位，基于定位信息将采集数据与bim模型进行匹配；

7、所述工期管理模块用于对工期进行管理，包括工期设置单元、工序管理单元、物料配套单元、人员安排单元和复核单元；

8、所述ar显示模块基于bim模型匹配结果，通过ar技术在采集图像上显示工期管理信息。

9、作为优选技术方案，所述定位包括室外定位和室内定位：

10、所述bim匹配模块在室外定位时：使用定位设备采集系统的地理信息坐标，扫描定位设备上的模型定位二维码，将施工现场采集数据与bim模型进行匹配；

11、所述bim匹配模块在室内定位时：扫描布置在施工现场的模型定位二维码，将施工现场采集数据与bim模型进行匹配。

12、作为优选技术方案，所述规划模块还用于展示建筑施工完成效果、规避施工冗余和规避安全隐患。

13、作为优选技术方案，所述工期设置单元用于把每一个工件和工序分别安排到工期中，基于工期设置对施工建筑的bim模型进行模型深化。

14、作为优选技术方案，所述工序管理单元用于在封闭化管理或在交叉施工的情况下，规划人员和物料进场顺序。

15、作为优选技术方案，所述物料配套单元用于将物料按工期和施工区域分配到物料运输点位。

16、作为优选技术方案，所述人员安排单元用于按工期和施工区域安排人员出勤工时和组织结构。

17、作为优选技术方案，所述复核单元用于在复核时在现场还原工序，从时间和地点上追溯错误发生的区域和阶段，并考察影响范围。

18、作为本发明的第二方面，提供一种施工管理方法，所述方法应上述的基于bim和ar的施工管理系统进行施工管理，其步骤包括：

19、施工前，通过所述规划模块展示建筑施工完成效果、制定施工工期，统一施工工作重心和方针，对施工冗余和安全隐患进行规避；

20、施工时，采用所述数据采集模块采集施工现场的数据；通过所述工期管理模块基于所述bim匹配模块匹配结果，对工期进行管理；在所述ar显示模块上显示采集数据与bim模型匹配和工期管理结果。

21、作为本发明的第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的施工管理方法。

22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

23、1)本发明提供一种基于bim和ar的工期管理系统，该系统搭载于各移动端平台上，通过ar技术将移动端便携的bim模型与现实场景结合，提升现场应用的直观体验，可以核查相关设施设备的施工状态，工程量确定，并进行对照记录，实现基于bim数据的工程现场进度、质量控制。利用手机和平板终端实现增强现实的虚实融合和实时交互，将变电站bim模型、电力设备三维模型直接映射、叠加在现实场景中，使工程人员不再依据二维图纸“指手画脚”般地讨论施工方案，而是直接通过操作模型和动画现场模拟和验证施工方案并进行优化，合理规划施工。

24、2)本发明采用bim技术对电网基建工程建设过程中信息数据管理中有着很高的重要性。利用bim技术模型与数据关联的特点，bim技术在设计阶段的应用能够减少电网基建工程的设计时间，提高设计效率。

25、3)本发明将bim技术和ar技术结合，明显提升了建筑空间感知，丰富了设计成果表达；在施工阶段给予施工人员实景实地可视化指导。

技术特征：

1.一种基于bim和ar的施工管理系统，其特征在于，所述系统搭载有施工目标的bim模型；所述系统包括规划模块、数据采集模块、bim匹配模块、工期管理模块和ar显示模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于bim和ar的施工管理系统，其特征在于，所述定位包括室外定位和室内定位：

3.根据权利要求1所述的一种基于bim和ar的施工管理系统，其特征在于，所述规划模块还用于展示建筑施工完成效果、规避施工冗余和规避安全隐患。

4.根据权利要求1所述的一种基于bim和ar的施工管理系统，其特征在于，所述工期设置单元用于把每一个工件和工序分别安排到工期中，基于工期设置对施工建筑的bim模型进行模型深化。

5.根据权利要求1所述的一种基于bim和ar的施工管理系统，其特征在于，所述工序管理单元用于在封闭化管理或在交叉施工的情况下，规划人员和物料进场顺序。

6.根据权利要求1所述的一种基于bim和ar的施工管理系统，其特征在于，所述物料配套单元用于将物料按工期和施工区域分配到物料运输点位。

7.根据权利要求1所述的一种基于bim和ar的施工管理系统，其特征在于，所述人员安排单元用于按工期和施工区域安排人员出勤工时和组织结构。

8.根据权利要求1所述的一种基于bim和ar的施工管理系统，其特征在于，所述复核单元用于在复核时在现场还原工序，从时间和地点上追溯错误发生的区域和阶段，并考察影响范围。

9.一种施工管理方法，其特征在于，所述方法应用如权利要求1-8任一所述的基于bim和ar的施工管理系统进行施工管理，其步骤包括：

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求9所述的施工管理方法。

技术总结
本发明涉及一种基于BIM和AR的施工管理系统、方法和计算机设备，所述系统搭载有施工目标的BIM模型；所述系统包括规划模块、数据采集模块、BIM匹配模块、工期管理模块和AR显示模块；所述规划模块用于制定施工工期、施工工作重心和方针；所述数据采集模块用于采集施工现场的图像；所述BIM匹配模块用于对系统与BIM模型进行定位，基于定位信息将采集数据与BIM模型进行匹配；AR显示模块基于BIM模型匹配结果，通过AR技术在采集图像上显示工期管理信息。与现有技术相比，本发明具有给予施工人员实景实地可视化指导，减少工程的设计于施工时间，提高效率等优点。

技术研发人员：龚淼,黄昊,倪嘉妤,张雷,齐秉柱,汪欣
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12