基于BIM的工程项目要素的管理方法和系统.pdf

本发明提供了一种基于BIM的工程项目要素的管理方法和系统，其将第一BIM模型的属性数据A保存到服务器中；对第一BIM模型进行简化得到第二BIM模型并发布，其中通过构件ID实现与服务器中属性数据A的数据关联以及与PC端中的第一BIM模型进行匹配；在移动端A中加载第二BIM模型，对采集到的工程项目要素信息与构件ID之间建立关联关系，并通过服务器共享。本发明通过两套BIM模型和构件ID的关联，实现了数据交互和可视化交互。

1.  一种基于BIM的工程项目要素的管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A：在PC端中保存第一BIM模型，通过PC端，将第一BIM模型的属性数据A保存到服务器中，所述属性数据包括构件ID；对第一BIM模型进行简化得到第二BIM模型，并将第二BIM模型发布以供移动端和/或WEB端使用，其中，经简化后，第二BIM模型的属性数据B仅保留了第一BIM模型的属性数据A中的构件ID，以通过构件ID实现与服务器中属性数据A的数据关联，并与PC端中的第一BIM模型进行匹配；
步骤B：在移动端A中加载第二BIM模型，对采集到的工程项目要素信息与构件ID之间建立关联关系，并将工程项目要素信息及关联关系发送给服务器进行保存和信息共享；
步骤C：服务器针对来自用户终端的请求中的构件ID，根据所述关联关系调取并向第三方终端返回相应的工程项目要素信息，其中，所述用户终端是指不包括移动端A在内的移动端、PC端。

2.  根据权利要求1所述的基于BIM的工程项目要素的管理方法，其特征在于，所述步骤A包括如下步骤：
-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中子模型进行重建；
-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；
-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。

3.  根据权利要求1所述的基于BIM的工程项目要素的管理方法，其特征在于，还如下步骤：
在移动端内，利用第二BIM模型响应用户操作，并通过构件ID与工程项目要素信息之间的关联关系，向用户返回调取自服务器的构件模型或者工程项目要素信息。

4.  根据权利要求1所述的基于BIM的工程项目要素的管理方法，其特征在于，所述工程项目要素信息包括质量、安全、环境、进度中任一项或任多项信息。

5.  根据权利要求1所述的基于BIM的工程项目要素的管理方法，其特征在于，服务器中的属性数据A仅保留构件ID和模型名称作为唯一信息匹配的关键字。

6.  一种基于BIM的工程项目要素的管理系统，其特征在于，包括如下PC端、服务 器、移动端；
在PC端中保存第一BIM模型，通过PC端，将第一BIM模型的属性数据A保存到服务器中，所述属性数据包括构件ID；对第一BIM模型进行简化得到第二BIM模型，并将第二BIM模型发布以供移动端和/或WEB端使用，其中，经简化后，第二BIM模型的属性数据B仅保留了第一BIM模型的属性数据A中的构件ID，以通过构件ID实现与服务器中属性数据A的数据关联，并与PC端中的第一BIM模型进行匹配；
在移动端A中加载第二BIM模型，对采集到的工程项目要素信息与构件ID之间建立关联关系，并将工程项目要素信息及关联关系发送给服务器进行保存和信息共享；
服务器针对来自用户终端的请求中的构件ID，根据所述关联关系调取并向第三方终端返回相应的工程项目要素信息，其中，所述用户终端是指不包括移动端A在内的移动端、PC端。

7.  根据权利要求6所述的基于BIM的工程项目要素的管理系统，其特征在于，在所述PC端中执行如下步骤：
-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中子模型进行重建；
-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；
-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。

8.  根据权利要求6所述的基于BIM的工程项目要素的管理方法，其特征在于，在移动端内，利用第二BIM模型响应用户操作，并通过构件ID与工程项目要素信息之间的关联关系，向用户返回调取自服务器的构件模型或者工程项目要素信息。

9.  根据权利要求6所述的基于BIM的工程项目要素的管理方法，其特征在于，所述工程项目要素信息包括质量、安全、环境、进度中任一项或任多项信息。

10.  根据权利要求6所述的基于BIM的工程项目要素的管理方法，其特征在于，服务器中的属性数据A仅保留构件ID和模型名称作为唯一信息匹配的关键字。

基于BIM的工程项目要素的管理方法和系统
技术领域
本发明涉及基于BIM的管理方法，具体地涉及基于BIM的工程项目要素的管理方法和系统，尤其涉及基于BIM的质量、安全、环境、进度管理方法。
背景技术
BIM是Building Information Modeling的缩写，国内通常将其翻译为建筑信息模型。是一种建筑全生命周期信息化管理技术，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图五大特点。BIM是一种全新的建筑设计、施工、管理方法，以三维数字信息技术为基础，将规划、设计、建造、运营等各阶段的数据资料全部包含在3D模型之中，让建筑物整个生命周期中任何阶段的工作人员在使用该模型时，都能根据精确完整的数据做出有效、正确的决策。
移动互联网(Mobile Internet,简称MI)是一种通过智能移动终端，采用移动无线通信方式获取业务和服务的新兴业务，包含终端、软件和应用三个层面。终端层包括智能手机、平板电脑、电子书、MID等；软件包括操作系统、中间件、数据库和安全软件等。应用层包括休闲娱乐类、工具媒体类、商务财经类等不同应用与服务。随着技术和产业的发展，未来，LTE(长期演进，4G通信技术标准之一)和NFC(近场通信，移动支付的支撑技术)等网络传输层关键技术也将被纳入移动互联网的范畴之内。通过对移动互联网的使用，能够轻松实现对建筑全生命周期的无纸化管理，保证工程任何岗位的工作人员都能获取完备、实时的工程信息。
传统的工况及进度等工程项目要素的管理方式中存在如下几方面的缺陷：
(1)信息传递方面。由于工程管理涉及的单位和部门众多，传统的方法如开会、发文等方式，信息传递的效率很低，各方及时掌握动态信息更显得十分困难，从而造成各方的信息不对称，造成沟通困难，甚至拖延工程进度；
(2)信息加工方面。工程项目中工况有关的质量、安全、环境、进度等数据，量大而且不停地在变化，手工操作难以及时汇总，使各方难以把握工程的状况。并且，工程的图纸、文件等资料文档，量大而且一般以纸面的形式保存，且随着工程 的进展和各类资料的不断积累增多，易造成文档丢失，甚至影响后期建筑的运维工作；
(3)信息使用方面。建筑工程建设与管理过程中必然产生海量的信息，特别是对质量、安全、环境等工况和工程进度的管理更是重中之重，但是传统的工程管理方式往往因不能及时记录、沟通等各方面因素造成对工况的遗忘，从而影响工程的质量和正常进度。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于BIM的工程项目要素的管理方法和系统。本发明的特点包括：
(1)使用移动互联网技术实现工程信息的实时记录、上传和下载，能在最短时间内反应现场问题，且不会丢失。
(2)信息包括文字、语音、图片、视频，描述问题更加准确。
(3)所有的数据都保存在BIM模型数据库中，并且经过加密和备份，保证了数据的安全性和可靠性。
(4)数据访问开放安全接口，可以给其他管理系统数据共享。
(5)采用BIM三维模型立体展示，比二维图纸更加直观。
根据本发明提供的一种基于BIM的工程项目要素的管理方法，包括如下步骤：
步骤A：在PC端中保存第一BIM模型，通过PC端，将第一BIM模型的属性数据A保存到服务器中，所述属性数据包括构件ID；对第一BIM模型进行简化得到第二BIM模型，并将第二BIM模型发布以供移动端和/或WEB端使用，其中，经简化后，第二BIM模型的属性数据B仅保留了第一BIM模型的属性数据A中的构件ID，以通过构件ID实现与服务器中属性数据A的数据关联，并与PC端中的第一BIM模型进行匹配；
步骤B：在移动端A中加载第二BIM模型，对采集到的工程项目要素信息与构件ID之间建立关联关系，并将工程项目要素信息及关联关系发送给服务器进行保存和信息共享；
步骤C：服务器针对来自用户终端的请求中的构件ID，根据所述关联关系调取并向第三方终端返回相应的工程项目要素信息，其中，所述用户终端是指不包括移动端A在内的移动端、PC端。
优选地，所述步骤A包括如下步骤：
-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中子模型进行重建；
-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；
-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。
优选地，还如下步骤：
在移动端内，利用第二BIM模型响应用户操作，并通过构件ID与工程项目要素信息之间的关联关系，向用户返回调取自服务器的构件模型或者工程项目要素信息。
优选地，所述工程项目要素信息包括质量、安全、环境、进度中任一项或任多项信息。
优选地，服务器中的属性数据A仅保留构件ID和模型名称作为唯一信息匹配的关键字。
根据本发明提供的一种基于BIM的工程项目要素的管理系统，包括如下PC端、服务器、移动端；
在PC端中保存第一BIM模型，通过PC端，将第一BIM模型的属性数据A保存到服务器中，所述属性数据包括构件ID；对第一BIM模型进行简化得到第二BIM模型，并将第二BIM模型发布以供移动端和/或WEB端使用，其中，经简化后，第二BIM模型的属性数据B仅保留了第一BIM模型的属性数据A中的构件ID，以通过构件ID实现与服务器中属性数据A的数据关联，并与PC端中的第一BIM模型进行匹配；
在移动端A中加载第二BIM模型，对采集到的工程项目要素信息与构件ID之间建立关联关系，并将工程项目要素信息及关联关系发送给服务器进行保存和信息共享；
服务器针对来自用户终端的请求中的构件ID，根据所述关联关系调取并向第三方终端返回相应的工程项目要素信息，其中，所述用户终端是指不包括移动端A在内的移动端、PC端。
优选地，在所述PC端中执行如下步骤：
-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中子模型进行重建；
-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；
-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。
优选地，在移动端内，利用第二BIM模型响应用户操作，并通过构件ID与工程项目要素信息之间的关联关系，向用户返回调取自服务器的构件模型或者工程项目要素信息。
优选地，所述工程项目要素信息包括质量、安全、环境、进度中任一项或任多项信息。
优选地，服务器中的属性数据A仅保留构件ID和模型名称作为唯一信息匹配的关键字。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1)结合了BIM模型的三维可视化技术，更加直观的进行工程管理；
2)利用互联网技术及智能移动设备的快速发展，实现了电脑终端平台、移动终端平台等多平台、全方位的工程管理模式，丰富了管理手段和工具，实现了工程管理的信息化和多样化；
3)使用移动互联网和数据云技术，实现工程管理中信息数据的多平台实时共享，消除工程管理中各参与方信息不对称问题；
4)明确的各平台终端用途，简化工程管理过程，降低成本支出，使工程管理中的事件管理清晰化、责任分配明确化、进度控制数据化。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1至图4共同示出本发明所提供的所述管理方法的拓扑图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于 本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种基于BIM的工程项目要素的管理方法，包括如下步骤：
步骤A：在PC端中保存第一BIM模型，通过PC端，将第一BIM模型的属性数据A保存到服务器中，所述属性数据包括构件ID；对第一BIM模型进行简化得到第二BIM模型，并将第二BIM模型发布以供移动端和/或WEB端使用，其中，经简化后，第二BIM模型的属性数据B仅保留了第一BIM模型的属性数据A中的构件ID，以通过构件ID实现与服务器中属性数据A的数据关联，并与PC端中的第一BIM模型进行匹配。例如，在PC上的C/S端将作为第一BIM模型的详细BIM模型的属性数据A保存到服务器数据库中，用于后续的数据实时交互，所述属性数据A作为原始数据经确认录入服务器数据库中后优选地将不可被编辑；在PC上的C/S端还将详细BIM模型进行简化，得到作为第二BIM模型的简化BIM模型，简化BIM模型的属性数据B中将只保留构件ID，用以和服务器数据库中的所述属性数据A实现数据关联。
步骤B：在移动端A(例如PAD)中加载第二BIM模型，对采集到的工程项目要素信息与构件ID之间建立关联关系，并将工程项目要素信息及关联关系发送给服务器进行保存和信息共享。例如，在PAD上加载简化BIM模型，进行质量、安全、环境、进度的信息采集，并通过构件ID与详细BIM模型数据交互。
步骤C：服务器针对来自用户终端的请求中的构件ID，根据所述关联关系调取并向第三方终端返回相应的工程项目要素信息，其中，所述用户终端是指不包括移动端A在内的移动端、PC端。
其中，所述步骤A包括如下步骤：
-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中子模型进行重建；
-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；
-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。
优选地，所述工程项目要素信息包括质量、安全、环境、进度中任一项或任多项信息。服务器中的属性数据A仅保留构件ID和模型名称作为唯一信息匹配的关键字。在移动端内，利用第二BIM模型响应用户操作，并通过构件ID与工程项目要素信息之间的关联关系，向用户返回调取自服务器的构件模型或者工程项目要素信息。例如，在多用户终端(例如多个移动端或者WEB端)上根据用户角色权限对采集的质量、安全、环 境、进度信息进行查看和评论、回复，并通过在简化BIM模型中点击构件获取构件ID和位置信息，将这些质量、安全、环境、进度、评论、回复信息与详细BIM模型的数据通过构件ID相关联，实现各工程参与方在工程管理上实时快速的交流。在移动端和WEB端能够利用第二BIM模型根据构件的建造、拆除时间属性来模拟整个施工中建筑物完成的过程。
所述步骤B包括如下步骤：
在移动端A上利用Unity3D展示第二BIM模型(即简化BIM模型)；
在移动端A上根据新建工况指令，通过第二BIM模型添加质量、安全、环境、进度的新建工况关联至构件ID，并设置新建工况的如下属性信息：
-工况类型，其中，工况类型包括安全、质量、环境等；
-工况创建人，其中，将发出新建工况指令的移动端的登录用户作为工况创建人；
-创建时间，其中，工况创建的时间以WEB服务端的时间为准；
-截止时间，其中，截止时间用于记载工况处理的最终日期，若在该最终日期到达时工况的工况状况还是新问题时，则通过WEB服务端向前端智能平台推送提醒消息和工况属性信息；
-报警间隔，其中，报警间隔用于记载相邻两次报警的提醒消息推送的间隔时间；
-工况状况，其中，工况状况包括新问题、处理中、处理完成、关闭这四个状况；
-工况标题，其中，工况标题用于记载工况内容的简介；
-工况内容，其中，工况内容用于记载工况的实际说明；
-工况附件，其中，工况附件包括图片、语音、视频；
-关联构件，其中，关联BIM模型中的构件ID，用于记载工况所关联的构件ID，采用气泡及高亮显示；
将新建的工况信息在移动端A上进行发布，在服务器的后台数据云上通过构件ID作为关联实现信息数据共享交互，并通过Web端推送到其它移动端上。
进一步地，与所述基于BIM的工程项目要素的管理方法相应地，本发明还提供了一种基于BIM的工程项目要素的管理系统，包括如下PC端、服务器、移动端；
在PC端中保存第一BIM模型，通过PC端，将第一BIM模型的属性数据A保存到服务器中，所述属性数据包括构件ID；对第一BIM模型进行简化得到第二BIM模型，并将第二BIM模型发布以供移动端和/或WEB端使用，其中，经简化后，第二BIM模型的属性数据B仅保留了第一BIM模型的属性数据A中的构件ID，以通过构件ID实现与服务 器中属性数据A的数据关联，并与PC端中的第一BIM模型进行匹配；
在移动端A中加载第二BIM模型，对采集到的工程项目要素信息与构件ID之间建立关联关系，并将工程项目要素信息及关联关系发送给服务器进行保存和信息共享；
服务器针对来自用户终端的请求中的构件ID，根据所述关联关系调取并向第三方终端返回相应的工程项目要素信息，其中，所述用户终端是指不包括移动端A在内的移动端、PC端。
优选地，在所述PC端中执行如下步骤：
-对第一BIM模型中造成模型面数超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中造成模型尺寸超过设定阈值的顶点进行移除；
-对第一BIM模型中子模型进行重建；
-对第一BIM模型中的族实例进行简化并通过MaxScript脚本进行替换；
-对第一BIM模型中相同材质的子模型进行合并。
优选地，在移动端内，利用第二BIM模型响应用户操作，并通过构件ID与工程项目要素信息之间的关联关系，向用户返回调取自服务器的构件模型或者工程项目要素信息。
优选地，所述工程项目要素信息包括质量、安全、环境、进度中任一项或任多项信息。
优选地，服务器中的属性数据A仅保留构件ID和模型名称作为唯一信息匹配的关键字。
所述移动端(包括移动端A)包括工况信息管理模块，其中，所述工况信息管理模块，包括如下装置：
新建工况管理装置：用于根据新建工况指令，通过第二BIM模型添加质量、安全、环境、进度的新建工况关联至构件ID，并设置新建工况的如下属性信息：
-工况类型，其中，工况类型包括安全、质量、环境；
-工况创建人，其中，将发出新建工况指令的移动端的登录用户作为工况创建人；
-创建时间，其中，工况创建的时间以WEB服务端的时间为准；
-截止时间，其中，截止时间用于记载工况处理的最终日期，若在该最终日期到达时工况的工况状况还是新问题时，则通过WEB服务端向前端智能平台推送提醒消息和工况属性信息；
-报警间隔，其中，报警间隔用于记载相邻两次报警的提醒消息推送的间隔时间；
-工况状况，其中，工况状况包括新问题、处理中、处理完成、关闭这四个状况；
-工况标题，其中，工况标题用于记载工况内容的简介；
-工况内容，其中，工况内容用于记载工况的实际说明；
-工况附件，其中，工况附件包括图片、语音、视频；
-关联构件，其中，关联构件用于记载工况所关联的构件，采用气泡及高亮显示；
工况评论管理装置：用于接收前台智能平台对工况的评论信息，并将评论信息添加到工况内容中，然后通过WEB服务端在前台智能平台、WEB服务端、后台数据库端之间同步更新工况内容；
工况回复管理装置：用于接收其它移动端或WEB端对工况评论信息的回复信息，并将回复信息添加到工况内容中，然后通过WEB服务端在移动端、WEB服务端、服务器的后台数据库端之间同步更新工况内容；
工况信息的推送装置：用于将超过截止日期且工况状况还是新问题或处理中的工况的工况属性信息，通过WEB服务端推送给用户指令指定的移动端。
进度管理装置：管理有效数据：根据选择的日期范围查找关联的进度信息，只要进度的计划开始、结束；实际开始、结束日期与选择的日期有关即作为有效数据显示；管理进度及时差的表示。
更为具体地，在本发明提供的基于BIM的工程项目要素的管理方法和系统：全部或部分数据可以通过构件ID进行关联使用移动互联网技术保存到WEB服务端以及服务器，无需人工干预，前端和后台会根据数据来分析判断工期是否在预定周期内、及时提醒未处理的安全、质量、环境问题；采用本地缓存技术，可实现无网络下的数据收发；使用Unity3D将移动终端、详细BIM模型、三维实时交互相结合技术处于国内领先水平。其中，本发明的主要特点是能够实现BIM模型实时交互，具体包括：
a.通过简化BIM模型中保存的构件ID和服务器中的数据库进行关联；
b.将简化BIM模型和详细BIM模型通过构件ID进行匹配； 
c.对详细BIM模型的构件属性、模型标高等信息，通过PC端的C/S程序提取、存储至服务器数据库中，保留构件ID和模型名称作为唯一匹配这些信息的关键字，实现信息交互；
d.对简化BIM模型在移动端实现旋转、缩放、构件选中、建造进度模拟等用户操作，并通过模型构件ID与工程项目要素的新增、修改等操作相关联，既可以通过模型查看工程项目要素，也可以通过查看工程项目要素来查看模型信息，实现模型和数据的 可视化交互。
利用本发明能够实现如下应用
1利用现场采集的人员、材料、机械的实际工作情况比对已做好的工程筹划中的进度计划，自动生成工作报表和模型关联的三维可视化模型，从而进行后续更具体的进度安排和优化。
2利用现场各方工作人员采集的实际数据与国家技术规范或者相关样板工程做对比，自动导出相关总结报告。各个事件发生的时间及地理位置和空间坐标均关联三维可视化的BIM模型，从而对建筑施工的质量进行合理把控，对于隐蔽工程做好数据的记录和积累。
3在三维可视的BIM模型中展示关联的与实际情况相符合的事件数据，利用各方现场人员采集的丰富信息对建筑工程在施工过程中的安全问题进行管理和把控，对于隐蔽工程做好提前留底和防范。
4利用现场的实时监测数据对建筑工程的施工过程进行监测，数据自动采集并在三维模型中实时展示。同时设定主动预警的警戒值，发现问题主动预警，并根据事件的轻重缓急自动判断监测频率。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。