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基于大数据架构的全过程工程咨询项目管理平台

2021-07-20 来源:《土木建筑工程信息技术》作者:潘多忠、程嘉、余渊
取、分析和利用。由于BIM模型信息已经作为数据存储,平台更可以针对多个模型,以及多个项目中的大量模型进行统计,形成真正的工程项目综合管理能力。
当前,对于大型工程项目,BIM建模是一项复杂的过程。如何实现从图纸到BIM模型的管理是一大难点,为了对项目全过程的建模进行协同管理,平台对模型采取了分专业和索引化的办法,确保图纸和复杂的BIM模型的提交、审核、交付。
传统的BIM施工管理平台往往基于单个项目,主要是关联该项目中使用的模型。不同项目中的BIM模型往往分开存储。全过程咨询平台通过元数据管理,形成了整合大量模型的数据库。同时,平台结合了虚拟地球3DGIS技术,可以实现大规模实景预览,空间分析、日照分析以支持项目设计修改和提升。此外,依赖GIS模型的定位功能,可以对现场施工设备、人员的管理提供支持。
1.3工程项目管理
如前所述,施工项目管理主要关注的是现场质量安全,人员管理,采购库存管理等。对于全过程工程咨询项目,除了以上这些问题的跟踪解决,同时还需要进行组织会议、协调进度、费用调整、文档汇总等工作。
基于前述BIM模型的组织,平台将相应的工程信息与之关联,费用与模型挂接。在进度管理中,通过和BIM模型结合,实现细化的进度控制,并结合费用信息,为全过程咨询的进度费用给出预测。在费用管理中,通过导入预算清单,并且进行签证审批,这样在系统上形成明确清晰的费用更新列表。除此之外,系统可进行各种申请的提交和记录,如会议资料、质量安全等信息进行流程化管理,并集成手机端,提供关键的数据积累和利用。
工程项目管理模块与BIM模型采用标准化接口的办法传递数据,确保两者之间高效的数据交换,这样做的好处是,在更新工程项目管理功能时候,BIM模块部分可以继续工作,确保了平台的整体稳定性。
1.4内容管理服务
内容管理大致可以分为两部分,首先是文档管理。传统系统中通行的办法是通过文件夹的模式管理,这一方法有几个弊端。首先是文件相互之间缺乏关联,即无法很快地根据专业、文件版本、日期、所属项目类型进行检索;其次,系统不保留文件分发历史记录,无法留痕也就不能追踪;最后,文件夹系统的命名比较随意,最后很难从中提取一套完整的项目手册进行交付。
全过程工程咨询平台针对以上问题,采用版本控制技术,并对工作文件进行文件名规范。系统并基于标签、文件日期、专业、负责人等维护一个文件索引,对整个文档的提交和审核进行有效管理和控制,帮助全过程咨询方查询历史文件,进行高效的交付。
内容管理的另一部分是实时数据管理。系统需要实现异构工程数据集成功能:通过大数据技术,将多种工程数据,如3D激光扫描数据,现场照片,文档信息,图纸等的进行整合。内容管理服务导入这些数据,平台能够利用这些信息和数据进行查询和分析,为工程项目的实施起到支撑和优化作用。典型的应用如:通过现场设备自动获取施工设备使用时长和状况,预测工程进度;通过施工现场的三维扫描成型和BIM模型比对,评估施工质量等。
总之,全过程咨询平台基于云架构和微服务,为用户提供灵活的、功能强大的项目管理手段。表1是传统平台和全过程工程咨询平台的主要差异点,后续将对其中的关键问题加以说明。
2BIM模型协同服务
BIM技术目前在工程项目中的应用已经较为普遍,目前,在国内智慧工地项目中,一般信息化系统包括一个或一组施工BIM模型,通过该BIM模型,施工单位可以开展如碰撞检查、土建算量、质量安全问题定位、进度展示等工作。这是传统的BIM应用领域,以三维可视化定位和简单空间数据应用为基础。
我们认为,在新一代全过程咨询平台中,BIM是工程信息的最重要部分。对于全过程咨询工作,需要从数据的视角去对BIM模型进行组织和应用,这方面的关键是数据的可交换性,即能够将BIM模型提供到分空间、时间、类型等的信息,并对构件级信息进行综合查询和提取。为了实现这一目标,平台采用了兼容国际标准,工业基础类(IndustrialFoundationClass),将BIM模型转换成IFC并形成可管理的数据库[9]。通过IFC格式,BIM信息可以进一步应用于更为复杂的场景,因为此时的BIM数据可以转换为其它形式的信息,不再局限于Revit等建模工具内的有限的应用。
图3列出了BIM技术在全过程项目管理中的拓展应用。
在平台的流程中,总体的BIM模型由各子模型组成,该模型集群由项目专门人员维护和更新,确保数据的有效性和一致性。随着工程进度的不断推进,模型的精细度也逐步提高,并形成可支持具体施工应用的中间格式,最后通过数据提取,获得可以交付的竣工模型。平台从最初的设计图纸开始,到BIM粗模的建立,再到各专业的BIM精细化模型,并逐步合并成为整个的项目模型。在这一过程中,用户可以自定义BIM专业、文件夹以区分不同区域如楼层的模型,平台可以实现模型的合并,某专业的某一区域的模型变更可以自动反映到平台上,供其它相关人员使用和检查。
平台上的模型按照用户的需求进行组织,如图4是一个预先设定的模型分解的例子。相应的图纸设计、建模、审批人员可以按专业进行协同。针对单个模型文
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