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一种基于GIS+BIM系统的预制构件厂生产管理系统

阅读:843发布:2020-05-14

专利汇可以提供一种基于GIS+BIM系统的预制构件厂生产管理系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种基于GIS+BIM的预制构件厂生产管理系统,以预制构件厂的生产任务为核心,贯穿计划、实施、养护、运输和安装等制梁过程的综合管理系统。借助GIS技术为梁场提供了海量的地理信息数据和空间信息,帮助预制构件厂在3D立面上快速模拟各类生产场景地形数据,并实时地展示各构件对象与环境的空间 位置 关系。同时,GIS与BIM的有机融合,对现场参与对象的“人、机、料、物”等实体进行 定位 追踪、精细调配,提供了精准的空间矢量信息,从而更真实地虚拟现场动态生产场景。实现了预制构件厂在局部有限的作业面上统一、协调、 可视化 的施工,提高生产效率。,下面是一种基于GIS+BIM系统的预制构件厂生产管理系统专利的具体信息内容。

1.一种基于GIS+BIM系统的预制构件厂生产管理系统,其特征在于:包括服务器以及服务器相连的GIS模、BIM模块和使用终端;
GIS模块用于获取预制场内部实体,如“人员、运梁车、生产台座、龙吊、搅拌车、吊斗”等对象的矢量数据、空间拓扑关系,定位各自在预制场上的地理空间位置
BIM模块作用于将现场的建筑及结构物、构件半成品等设备进行数字模型化,建立标准构件模型库,搭建可视化虚拟梁场;
服务器用于依据预制场内的各类生产场景,匹配制梁过程中的计划、实施、养护、运输、安装等过程模拟,能够对现场参与对象进行定位追踪、精细调配,自动输出虚拟梁场的生产场景。
2.使用端用于接收预制场各类生产场景的动态数据,协同指导施工,使得各参与对象能够在狭窄工作面上有机协调,提高生产效率;
根据权利要求1所述的系统,其特征在于:
GIS终端包括扫描图像矢量化、拓扑空间分析、图像处理、网格分析、地形模型、地图整饰输出等一系列功能。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:
BIM终端包括图纸导入、数据建模、模型加载、模拟施工、动态场景、飞行浏览、场地管理等功能模块。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:
矢量数据包括表征是一种常见的图形数据结构,记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置,它用一系列有序的X、Y、H坐标对表示地理实体的空间位置。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于:
预制场内生产场景包括筋加工与绑扎、混凝土生产与运输、模板拼装、混凝土浇筑与振捣、钢绞线张拉、孔道压浆、蒸汽养生、成品梁运输与安装等多场景切换。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的系统,其特征在于:
还包括与服务器相连的采集终端,采集终端用于预制场内不同进展状况下的生产场景,以此获取现场各个参与对象的动态数据并将该数据发送至服务器。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的系统,其特征在于:
服务器还用于GIS技术获取现场作业线上的人员、运梁车、龙门吊、生产台座等图像的扫描信息,转化为系统能够识别的矢量数据信息,自动更新地理空间动态,实时反馈到BIM梁场生产模型上。

说明书全文

一种基于GIS+BIM系统的预制构件厂生产管理系统

技术领域

[0001] 借助GIS +BIM信息技术,将建筑或结构物、工装、设备、半成品等构件进行精准定位,再与 BIM 平台绘制的梁场实物模型有机融合,实现预制场生产对象的高效虚拟、定点映射,使得生产场景能够基于可视化的三维地理空间上协同施工,提升预制场制梁过程的生产效率。

背景技术

[0002] 传统的预制场需要投入大量人、物料、机具设备等资源进行生产。而现场作业面的零散和泛化,往往存在“人与人”、“人与机”、“人与物”等多工作面施工互干扰的难题;导致在制梁生产过程中,容易出现工序施工混乱、资源难统筹的现象。如混凝土浇筑工序中,由施工员进行任务的指派;专业队收到指令投入生产;浇筑过程中搅拌站的送料;龙吊配合的吊装浇筑等;工序结束质检员的检验。在狭窄作业面,短时间内洴入了多对象的参与,执行多个动作行为,使得各个生产节奏间难以协调,无法满足现场生产高效、协同的施工要求。
[0003] 利用GIS+BIM充分地发挥两种技术优势,形成互补。BIM系统将预制场里面的人、料、机、物等构件模型化,自动初始化三维梁场;结合GIS平台,建立“精准”的三维空间,还原预制场的地理信息全貌。两者的有机整合,使其能够统一协调现场资源,为工序生产提速,实现梁场生产场景过程的即时、可视化三维空间呈现。发明内容
[0004] 基于GIS+BIM的预制场生产管理系统是建筑信息模型BIM技术和地理空间信息GIS技术有机融合。先以BIM轻量化引擎为核心,将现场的建筑及结构物、构件半成品等设备模型化,建立标准构件模型库,初始化三维梁场。再借助GIS 系统将现场“人员、运梁车、生产台座、龙门吊”等实物对象定位追踪,获取其矢量数据、大小、空间拓扑关系,还原在预制场地理空间位置;并将数据与BIM模型对象进行关联,确保矢量数据能够在三维梁场精准定位。
[0005] 集成物联网技术实时连接现场GPS定位装置,智能获取作业线上的人员、运梁车、龙门吊、生产台座等对象的定位信息,转化为GIS+BIM系统能够识别的矢量数据信息,自动更新最新梁场动态,实时反馈到三维模型及地理空间上;实现所有资源的智能调度,保证现场生产的有序、协同组织实施。
[0006] 基于GIS+BIM的预制场系统包括:生产模、BIM模块、GIS模块、多终端支持层。通过建立三维构件标准化库,如台座、龙门吊、梁片、筋半成品、搅合站等模型信息;搭配GIS系统记录构件模型的空间矢量数据信息,自动初始化三维地理空间梁场;应用物联网技术手段获悉梁场各参与者最新的GIS动态,如人员定位GPS装置、运梁车车载终端、龙门吊终端监控设备、台座GPS定位装置等定位参数,进行系统性的有机统一、全面协调现场(人、机、料等要素)生产;实现多渠道终端展示的三维空间、场景交换、协同管理的可视化平台。
[0007] 通过模拟预制梁在GIS+BIM系统下进行的混凝土浇筑施工过程。施工员在获取梁场的月度计划下,根据现场架桥进度信息,下发新的指令任务,梁片进入排产;系统按己生成的任务,预先匹配当前梁片参数属性,确认生产工艺路线,按标准工序进行施工;当工序流入至“混凝土浇筑”环节时,由专业队长应用移动端进行扫码操作,开始工序的生产;现场的人员、生产设备、物料等资源一并启动进入生产状态,工人的到位、龙门吊的装吊料、拌合站的下料、搅拌车的运料等。集成施工应用的物联网技术手段,在现场进行加装人员定位装置、运梁车车载终端、龙门吊运行监控终端、台座定位传感器等其它GPS定位设备,获取最新的梁场参与对象GIS动态定位信息,实时反馈到GIS系统中进行矢量数据分析,追踪生产对象的空间信息;同步配置BIM模型构件库,灵活指挥调度现场,使其能够在狭窄的工作面上各施其职、互不干扰,从而保证生产过程的有序、统一协调。附图说明
[0008] 图1 GIS+BIM系统的预制构件生产管理系统图;图2 预制场系统组成图;
图3 一种基于GIS+BIM系统的预制梁场展示图。

具体实施方式

[0009] 下面将结合GIS+BIM系统关于预制梁生产的实施例进行清楚、完整的描述,在系统中起到的作用。本领域的技术人员在没有做出创造型劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
[0010] 实施例1:本实施提供一榀工字梁的混凝土浇筑工序生产过程。具体如下:
1)标准模型库:根据预制梁场各个功能区域的模型设计图纸,基于BIM按照1:1比例,绘制预制梁场内各建筑物及结构、台座、龙门吊、各半成品构件等标准模型。
[0011] 2)梁场三维建模:按照梁场工地形作区域的位置和梁场的二维(CAD)施工图,结合现场生产进度情况,初始化预制梁场的三维模型。
[0012] 3)GIS空间定位:通过现场加装的GPS定位设备,自动收集预制梁场内各参与对象数据,获取场内各建筑物及结构物、人员、设备等构件的地理定位信息,生成初始化GIS梁场。
[0013] 4) GIS+BIM融合:基于BIM技术,对梁场的场地点云数据进行处理后,导入建模平台以形成预制梁场的三维地形地貌图。将预制梁场的整体三维模型与梁场的地形地貌图结合,生成预制梁场的三维地貌模型。
[0014] 5)生产任务:根据月度计划进行生产任务下发,该工字梁进入排产期。
[0015] 6)工序生产:梁片按施工进度进入“混凝土浇筑”工序生产环节。现场的瓦工到位,准备开始浇筑混凝土;施工员下达物料需求通知单,送达拌合站进行投料生产;搅拌车运料到梁片待浇区;龙门吊斗装混凝土到浇筑区;瓦工跟进摊铺震捣;浇筑完成后质检员质检评定等各阶段不同作业面层的施工。
[0016] 7)GIS定位应用:集成施工现场应用的物联网技术手段,对现场“混凝土浇筑”工序生产中的参与对象,加装的人员定位装置、运梁车车载终端、龙门吊运行监控终端、台座定位传感器等GPS定位设备,获取最新的梁场GIS定位动态信息,实时反馈到GIS系统中进行矢量数据分析,追踪和还原各生产对象的经/纬度、海拔、距离等空间地理信息。
[0017] 8)GIS+BIM协同生产:利用BIM技术,检查出相关接触距离超过限制的人员、设备、构件的位置并予以调整,保证各个功能区域的模型的准确性。同步配置GIS信息,灵活指挥调度现场,使各对象能够在狭窄的工作面上各施其职、互不干扰,从而保证生产过程的有序、统一协调。
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