建筑施工现场危险源管理中 BIM技术的应用

建筑施工现场危险源管理中 BIM技术的应用

邓小琼

桂林市金辉建设发展有限公司 广西省桂林市 541000

摘要：建筑施工现场的安全是重中之重，预防施工的危险事故发生，应用BIM、GPS/GIS、无线传感技术WSN、激光扫描LST等技术，整体去构造建筑施工之中的危险源管理管理系统架构，着重点在于了解这个系统的重要环节，含有：数据采集层、数据处理层、模型应用层、可视化展示层，而且深入分析了这个系统的功能以及数据逻辑。这个危险源管理系统主要是以集成化的BIM安全信息模型作为底子，数据采集实时来自于在现场装的传感设备，以此来让BIM模型与现场工作环境达到一个实时互通的作用，之后再将二次的去开发Revit，把整理好的最为直接的危险源数据库和三维BIM模型相互传递信息，达到根据可视化三维模型平台实时环境下可以识别危险源的作用，达到实时动态的管理建筑施工时的危险源。

关键词：BIM技术；建筑施工；危险源管理

前言：根据许多危险事故产生的直接原由在于危险源，每次事故发生时的起点正是它，所以在施工之中最为重要的方面是对危险源的检测以及控制措施方面的构造，两者之中施工之中安全管理的核心是现场危险源的检测识别；另一方面，据调查研究可知，事故的产生有90%的原由是来自于人们的错误行为。由于人为原因，所以传统的一些危险源管理方法无法将危险源检测识别做得很好，没有危险源的检测识别的重大作用了，但是BIM技术的坚持发展为施工现场安全管理给出了更新的技术方法来应付安全问题。

1基于BIM的危险源管理系统框架

1.1数据采集层

数据采集层有个别名叫做感知层,使用WSN(如RFID,ZigBee和UWB),GPS/GIS及激光扫描等技术去达到对现场安全情况的实时自动化动态收集, 主要收集建筑施工的现场中安全相关信息包含危险源的地点、隐患阶段和危险情况等信息,大概包括：工人安全信息、机器设备安全信息、模板支架安全信息、环境安全信息、主体结构安全信息等。使用地理和定位信息系统(GIS和GPS)精确检测以及实时掌握到施工现场的地质条件和旁边的地理环境现场情况;在现场装备的传感器了解施工现场的实时变化，例如还可以使用RFID技术实时去定位现场工人、特种机器和设备位置情况;现场时检测当地作业环境的轮廓数据可以使用激光扫描;采用网络传输技术传递上面说的各种实时数据信息然后统一到BIM场部模型当中,然后能够达到BIM模型和实时的现场工作环境与信息互相传递。郭红领等人采用RFID技术达到了动态定位现场施工人员的作用,而且还提议以BIM技术和RFID技术为支撑的施工现场工人实时定位系统的建设框架;刘占省等使用无线移动终端、WEB和RFID技术整合利用,将以BIM为基础的应力-应变三维可视化动态监测系统进行了二次开发,达到了对徐州奥体中心整个施工过程预应力钢结构动态监测的目的,只要一旦溢出拟定预设应力-应变范围时,就会做出警告,这能直接、生动地提早发觉现场结构有着隐藏的危险源。

2数据处理层

数据采集层只是收集了施工实时的数据，这不能直接传递，还需专业的处理信息，比如要转换信息的格式等处理，而且还要监察管理收集而来的数据，另一边还要使用网络实时传输的功能将达到现场动态实时数据和BIM模型的相对与交换信息。收集而来的数据在和BIM去交互的时候还要遵循IFC标准,数据进行交互的同时还要对数据去处理、识别以及匹配,这样才可以得出对应BIM模型所需的重要数据,把收集的数据和模型载体联系挂接在一起以及交互,能让模型应用层有着基础数据支撑。

3模型应用层

安全管理检查架构的最为关键层就是模型应用层，这个关键层大概在于两大方面。1) 使用的是MicrosoftAccess2013数据库，它能对施工过程、施工安全影响方面、施工安全预防控制方法等关于保存和查找施工安全的数据以及信息,构造成有关施工安全危险预防控制数据库(施工安全危险源数据库)。以BIM技术为底子组建的数据知识库，有关的信息要在 BIM模型中提出或者使用时，需要数据库中的施工安全预控措施针对的施工设计项包括在BIM属性信息中，比如长度、高度等属性能够在属性信息中提出直观影响的静态的信息；关于安全的动态因素比如：行走路线、交叉作业，能够使用可视化施工模拟或漫游对此去识别。

2危险源管理系统框架功能分析

2.1三维可视化展示

整合以及共享施工环节安全管理有关的全部信息都是给与BIM系统的，利用所得的信息就可以对应的去设计与安排施工地点，使用VR/AR技术,然后在三维可视化模式下,使得工作人员和负责人员在施工工序与规范标准这些事上有了更为直接形象的了解,严格加强安全管理人员在全部的建筑施工之中的事中动态管控本事,这样在以后的改进以及优化施工部门的时候能够有所依靠。

2.2危险源信息快速显示

BIM虚拟建模是系统功能之一，根据这个可以让每个施工环节的信息可以整合到BIM模型之中,还能让得到的信息一直能够做到一致与关联。经过Revit二次开发后，提出以及判断BIM模型中的规定的属性与图元信息可以在巨大的信息库中很快得出需要的信息,这让跟踪、存储、浏览、管理以及共享信息更加快速方便且高效,使得信息的利用率提升巨大。

2.3危险源数据知识库高效查询

数据库的创立可以使用某些编程语言去编写（比如SQL语言），编写的为施工危险源的数据情况库，需要有着保存以及查询两大主要功能。大概实现过程为：首先从Revit模型中获得的属性与图元信息,实时检测识别模型之中危险源,然后传递到施工危险源数据知识库中,其次使用查询得到相应的解决方法立即去解决现场作业过程之中产生的新问题,这种方法非常高效地引导了安全文明施工工作,大大加强施工过程中安全、规范程度。

2.4信息采集的实时及高效

这个系统架构需要坚定的基础，比如：实时收集到的当场数据等；但是数据收集又要整合使用各类传感器、网络传输、GPS/GIS等技术既能确保现场数据采集实时性的数据，又要确保信息具有完整性,使信息的传递具有高效率、实时、即时传递几个优点。

3危险源管理系统框架逻辑结构分析

数据层、模型层、应用层和展示层构成了危险源管理系统框架逻辑结构体系的四大层次。

3.1数据层

数据层的信息大部分从BIM参数化设计模型中获取，主要信息为：施工设备与安全信息的建设模型、施工进展信息和有关施工安全影响因素数据库和施工当场采集的实时施工数据。

3.2模型层

模型层大概是虚拟施工模拟、安全信息提取等方式，也就是施工过程中安全管理的具体使用方法。所使用的BIM为模型数据库，它有着整合全部的施工信息，许多高效的施工安全信息都在其中,它不仅能够自动提出对应的属性以及图元信息,而且能够检测、区别,可以达到高速查询观看和高效交互信息的功能。另外,可以使用许多施工模拟软件去可视化管理建设施工,以此动态模拟施工建设的每个环节。

3.3应用层

应用层的功能是在施工动态模拟中提出属性或图元信息、查询识别危险源方法、以及预控方法,分别区分出的危险源和数据知识库,以此去提出对应的高效解决方法,就可以避免危险源因素,然后接着改进有关施工安全措施以及优化施工部门的方法。

结语

让BIM技术成为建筑业施工过程危险源管理极其高效的技术能力，一边能够大大加强施工之中的安全性，另一边大大减少了施工工人等的危险系数，以此获得新的技术途径。将BIM技术的信息整合为关键，先把每个施工步骤信息整合到形象的三维模型中，然后再使用无线网络传输技术、GPS/GIS、激光扫描技术等，达到BIM模型和当场实际工作环境信息交换的目的。最后经过二次开发Revit的利用, 去对接集成的直观危险源数据库以及三维BIM模型,通过可视化三维模型平台达到实际情况下危险源去识别的目的。

参考文献：

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[4]高玉华,王勇,李乃元. BIM技术在大型钢结构施工危险源管理中的应用[J]. 建材与装饰,2018(51):141-142.

[5]陈丽娟. 基于BIM技术的建筑施工危险源管理研究[D].西安工业大学,2017.