基于数字孪生的工程施工管控方法及系统与流程

    专利2025-07-28  158


    本发明涉及数据处理相关,具体涉及基于数字孪生的工程施工管控方法及系统。


    背景技术:

    1、工程施工管控是指在施工过程中协调各部工作,使得施工项目得以展开,但,不可避免的,施工管理需要大量的人力和时间,需要进行大量的文件和报表的填写和归档,操作繁琐、效率低下,同时,往往只能发现问题后进行事后处理,缺乏对施工过程中潜在风险控制,容易导致事故和损失的发生。整体上来说,传统的工程施工管控方法存在信息不透明、操作繁琐、风险控制不足和资源浪费等问题。

    2、综上所述,现有技术中存在工程施工管控过度依赖不完全数据记录,在施工管控过程中不同主体之间可能存在信息孤岛,无法为项目团队提供有效的数据支持和决策依据的技术问题。


    技术实现思路

    1、本申请通过提供了基于数字孪生的工程施工管控方法及系统,旨在解决现有技术中的工程施工管控过度依赖不完全数据记录,在施工管控过程中不同主体之间可能存在信息孤岛,无法为项目团队提供有效的数据支持和决策依据的技术问题。

    2、鉴于上述问题,本申请提供了基于数字孪生的工程施工管控方法及系统。

    3、本申请公开的第一个方面,提供了基于数字孪生的工程施工管控方法,其中,所述方法包括:通过对施工工程的施工数据进行采集以构建同步数字孪生系统,其中,所述同步数字孪生系统为所述施工工程的现场工况同步的数字孪生系统;建立所述施工工程的流程化bim仿真模型,以所述同步数字孪生系统能够调用任一流程节点的bim仿真模型;当获取第一流程节点对应的第一bim仿真模型时,对所述第一bim仿真模型进行三维划分,得到关键bim仿真模型、邻边bim仿真模型和断面bim仿真模型;以所述同步数字孪生系统分别对所述关键bim仿真模型、邻边bim仿真模型和断面bim仿真模型进行工况模拟,输出模拟工况数据集;当采集到实时工况数据集后再与所述模拟工况数据集进行比对评估,得到预控差异指标;根据所述预控差异指标,生成管控差异提醒信息。

    4、本申请公开的另一个方面,提供了基于数字孪生的工程施工管控系统,其中,所述系统包括:系统构建模块,用于通过对施工工程的施工数据进行采集以构建同步数字孪生系统,其中,所述同步数字孪生系统为所述施工工程的现场工况同步的数字孪生系统;模型调用模块,用于建立所述施工工程的流程化bim仿真模型,以所述同步数字孪生系统能够调用任一流程节点的bim仿真模型;三维划分模块,用于当获取第一流程节点对应的第一bim仿真模型时,对所述第一bim仿真模型进行三维划分,得到关键bim仿真模型、邻边bim仿真模型和断面bim仿真模型;工况模拟模块,用于以所述同步数字孪生系统分别对所述关键bim仿真模型、邻边bim仿真模型和断面bim仿真模型进行工况模拟,输出模拟工况数据集;比对评估模块,用于当采集到实时工况数据集后再与所述模拟工况数据集进行比对评估,得到预控差异指标;差异提醒模块,用于根据所述预控差异指标,生成管控差异提醒信息。

    5、本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

    6、由于采用了通过对施工工程的施工数据进行采集以构建同步数字孪生系统;建立施工工程的流程化bim仿真模型,以同步数字孪生系统能够调用任一流程节点的bim仿真模型;当获取第一流程节点对应的第一bim仿真模型时,对第一bim仿真模型进行三维划分,得到关键bim仿真模型、邻边bim仿真模型和断面bim仿真模型;以同步数字孪生系统分别对关键bim仿真模型、邻边bim仿真模型和断面bim仿真模型进行工况模拟,输出模拟工况数据集;当采集到实时工况数据集后再与模拟工况数据集进行比对评估,得到预控差异指标;根据预控差异指标,生成管控差异提醒信息,实现了同步监测并将施工过程中的各种数据整合,为项目团队提供全面的数据支持和决策依据,同时,在虚拟环境中进行模拟,并辅助于施工管控,提高施工管控质量,减少资源浪费和成本的技术效果。

    7、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。



    技术特征:

    1.基于数字孪生的工程施工管控方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,当采集到实时工况数据集后再与所述模拟工况数据集进行比对评估,得到预控差异指标,方法包括:

    3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述预控差异指标的表达式如下:

    4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述关键偏离指标;所述邻边偏离指标;所述断面偏离指标,令最小化时,以输出对应的调节信息,并将所述调节信息发送至所述同步数字孪生系统中对实时施工工程进行差异调整。

    5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,当获取第一流程节点对应的第一bim仿真模型时,对所述第一bim仿真模型进行三维划分,方法还包括:

    6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,当采集到实时工况数据集后再与所述模拟工况数据集进行比对评估之前,方法还包括:

    8.基于数字孪生的工程施工管控系统,其特征在于,用于实施权利要求1-7任意一项所述的基于数字孪生的工程施工管控方法,包括:


    技术总结
    本发明涉及数据处理技术领域,提供基于数字孪生的工程施工管控方法及系统,方法包括:施工数据采集以构建同步数字孪生系统;调用BIM仿真模型;三维划分得到关键、邻边、断面BIM仿真模型;工况模拟输出模拟工况数据集;当采集到实时工况数据集后与模拟工况数据集比对得到预控差异指标,生成管控差异提醒信息,解决工程施工管控过度依赖不完全数据记录,施工管控过程中不同主体之间可能存在信息孤岛,无法为项目团队提供有效的数据支持和决策依据技术问题,实现同步监测并将施工过程中的各种数据整合,为项目团队提供全面的数据支持和决策依据,在虚拟环境中进行模拟并辅助于施工管控,提高施工管控质量,减少资源浪费和成本技术效果。

    技术研发人员:徐卓,耿裕华,戴夕华,秦浩,姜永锋,张广超,程杨,吴尚博,季建峰,穆小香,秦飞虎
    受保护的技术使用者:南通四建集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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