一种基于bim的装配式建筑构件智能管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于BIM的装配式建筑构件智能管理系统，包括公共互联网，所述公共互联网分别连接有BIM工作站、BIM&RFID显示终端、工厂BIM&RFID工作站、BIM&RFID移动式工作站、现场BIM&RFID工作站和物流BIM&RFID读取终端，所述公共互联网与BIM工作站之间设有BIM服务器，所述工厂BIM&RFID工作站连接有大容量有源RFID抗金属标签，所述BIM&RFID移动式工作站连接有现场BIM&RFID读取终端和现场BIM&RFID写入终端，现场BIM&RFID读取终端和现场BIM&RFID写入终端与所述现场BIM&RFID工作站连接。本实用新型的有益效果为：与现有技术相比，本实用新型信息链完整，信息化程度高，充分发挥了BIM技术的优势，可显著提高装配式建筑施工中构件管理的工作效率和准确度、实现远程构件监控和施工进度监控、方便构件信息采集、并可提升构件安装的效率。
【专利说明】一种基于BIM的装配式建筑构件智能管理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于BM的装配式建筑构件智能管理系统。
【背景技术】
[0002]关于BIM 技术:BIM (Building Information Modeling,建筑信息模型)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立。BIM是继CAD (计算机辅助设计)技术之后，出现在工程建设行业的又一重要的计算机应用技术，将引发建筑行业一次技术性革命。该技术利用数字建模软件，提高项目设计、建造和管理的效率，并能给相关企业带来显著的经济效益。
[0003]关于RFID 技术:射频识别即 RFID(Radio Frequency IDentification)技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频(1251134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频，无源等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如:图书馆，门禁系统，食品安全溯源等。RFID技术中所衍生的产品大概有三大类:无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。有源RFID产品，是最近几年发展起来的，其远距离自动识别的特性，决定了其巨大的应用空间和市场潜质。在远距离自动识别领域，如智能医院，智能停车场，智能交通，智慧城市，智慧地球及物联网等领域有重大应用。有源RFID在这个领域异军突起，属于远距离自动识别类。产品主要工作频率有超高频433MHZ,微波 2.45GHZ 和 5.8GMHZ。
[0004]关于装配式建筑:装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了。早期的装配式建筑外形比较呆板，千篇一律。后来人们在设计上做了改进，增加了灵活性和多样性，使装配式建筑不仅能够成批建造，而且样式丰富。
[0005]目前RFID技术在建筑工程领域已经开始应用，但现有技术设计、加工、物流、物资管理和施工安装过程信息断链，没有形成完善科学的应用体系，构件信息不完整、信息量小，应用效率低下。且现有技术并没有与BM技术有效结合，采用的普通RFID标签，抗金属干扰能力差，读取距离短，信息量小，无法写入BIM信息，不能有效适应装配式建筑施工的要求。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种基于BM的装配式建筑构件智能管理系统，用于施工总承包单位进行装配式建筑各种构件的物资管理和施工进度管理工作。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:
[0008]一种基于BM的装配式建筑构件智能管理系统，包括公共互联网，所述公共互联网分别连接有可构建装配式建筑整体和每个构件的数字化建筑信息模型的BM工作站、可远程同步显示各种信息的BM&RFID显示终端、可显示或处理装配式建筑整体和每个构件的数字化建筑信息模型数据并编写每个构件的识别码的工厂BIM&RFID工作站、对装配式建筑的BM数据和构件的识别码进行现场管理的BM&RFID移动式工作站和现场BM&RFID工作站、以及物流BM&RFID读取终端，所述公共互联网与BM工作站之间设有BM服务器，所述工厂BIM&RFID工作站连接有用于存储每个构件的识别码和基本BIM参数的大容量有源RFID抗金属标签，所述BM&RFID移动式工作站连接有在现场读取构件信息的现场BIM&RFID读取终端和对构件信息进行修改的现场BM&RFID写入终端，现场BM&RFID读取终端和现场BM&RFID写入终端与所述现场BM&RFID工作站连接。
[0009]进一步的，所述BM&RFID显示终端、工厂BM&RFID工作站、BM&RFID移动式工作站、现场BM&RFID工作站、物流BM&RFID读取终端、现场BM&RFID读取终端和和现场BIM&RFID写入终端为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或智能手机。
[0010]进一步的，所述BIM工作站、BIM服务器和BIM&RFID显示终端均为一个或多个。
[0011]进一步的，所述大容量有源RFID抗金属标签内设有芯片，优选的，所述芯片为MB89R112 芯片。
[0012]本实用新型的有益效果为:1、信息链完整，信息化程度高。设计环节建立的BM模型信息，可在加工、物流、物资管理和施工安装等各个环节传递和应用，形成完整的信息链条，可显著提高各个环节中构件管理的工作效率和准确度，相较现有技术增设了 BM&RFID显示终端、BIM&RFID移动式工作站、现场BM&RFID写入终端等信息化组件，系统信息化程度高；2、充分发挥了 BIM技术的优势，将装配式建筑BM模型的丰富而完整的信息写入大容量有源RFID抗金属标签并在各工作站和终端中存储，大大提升了建筑构件RFID标签内的信息质量和数量；3、利用大容量有源RFID抗金属标签的可远程读写、抗金属干扰能力强的特性，方便了构件信息采集，并可真正实现构件远程监控和施工进度监控，提升构件安装的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0014]图1是本实用新型实施例所述基于BM的装配式建筑构件智能管理系统的结构框图。
[0015]图中:
[0016]1、公共互联网；2、BM工作站；3、BIM服务器；4、BM&RFID显示终端；5、工厂BM&RFID工作站；6、大容量有源RFID抗金属标签；7、BM&RFID移动式工作站；8、现场BM&RFID工作站；9、物流BM&RFID读取终端；10、现场BM&RFID读取终端；11、现场BIM&RFID写入终端。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，本实用新型实施例所述的基于BM的装配式建筑构件智能管理系统，包括公共互联网，所述公共互联网分别连接有BM工作站、BM&RFID显示终端、工厂BIM&RFID工作站、BIM&RFID移动式工作站、现场BM&RFID工作站和物流BM&RFID读取终端，所述公共互联网与BM工作站之间设有BM服务器，所述工厂BM&RFID工作站连接有大容量有源RFID抗金属标签，所述BM&RFID移动式工作站连接有现场BM&RFID读取终端和现场BM&RFID写入终端，现场BM&RFID读取终端和现场BM&RFID写入终端与所述现场BIM&RFID工作站连接；所述BIM&RFID显示终端、工厂BIM&RFID工作站、BIM&RFID移动式工作站、现场BIM&RFID工作站、物流BIM&RFID读取终端、现场BIM&RFID读取终端和和现场BIM&RFID写入终端为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或智能手机，包括软件和RFID读写组件；所述BM工作站、BM服务器和BM&RFID显示终端均为一个或多个；所述大容量有源RFID抗金属标签内设有芯片；所述芯片为MB89R112。
[0018]本实用新型设有所述BIM工作站、BIM服务器，负责构建装配式建筑整体和每个构件的数字化建筑信息模型，即BIM模型。所述BM工作站、BIM服务器一般均为多台，具体数量根据工程和企业规模决定。具体而言，多个设计师在多个BIM工作站分别使用现有软件构建装配式建筑各种构件的BIM模型，并构建建筑物的各个部分、各个专业类别的BIM模型，并通过内部网络在BM服务器上实现协同设计，最终完成整个建筑物的BM模型。建筑物的BM模型中包含着各种构件的丰富的信息，包括构件名称、几何尺寸、材质、重量、颜色、在建筑物中的三维定位信息、进度信息、运往的地点甚至造价信息等。
[0019]所述BM服务器通过所述公共互联网将建筑物、构件的BM数据传送到所述BIM&RFID显示终端、工厂BM&RFID工作站、BM&RFID移动式工作站、现场BM&RFID工作站和物流BM&RFID读取终端上储存和应用，并可同步更新。
[0020]所述工厂BM&RFID工作站可使用现有软件将接收到的构件的BM数据进行显示和处理、编写每个构件的识别码(UID)和BM信息码，并写入大容量有源RFID抗金属标签。大容量有源RFID抗金属标 签在储存构件的识别码(UID)之外仍有充足的存储空间，可使用现有技术将包含构件名称、几何尺寸、材质、颜色、在建筑物中的三维定位信息、进度信息甚至造价信息的BIM信息码写入该标签。
[0021]所述大容量有源RFID抗金属标签的芯片可使用任意现有技术的产品，比如FerVID系列的MB89R112芯片，容量可达64K。大容量有源RFID抗金属标签，抗金属干扰能力强，有效传送距离可达70-90米，可使用螺丝紧固在金属或其他材质的构件上，标签和构件连接处应有铅封。构件安装并验收合格后，可选择将标签拆掉重复使用。大容量有源RFID抗金属标签采用现有技术进行低功耗整体硬件和软件设计，不换电池的待机寿命可达2年以上。标签电池应在工厂BM&RFID工作站写标签前再启用。
[0022]本实用新型设有所述BM&RFID移动式工作站和现场BM&RFID工作站可查看构件和建筑物的BM模型，收集现场BM&RFID读取终端读取的进入现场的构件的识别码(UID)和BIM信息码，并根据以上信息对物流、物料管理和施工进度进行监控和管理。
[0023]本实用新型设有BM&RFID显示终端可远程同步显示所述BM服务器、工厂BIM&RFID工作站、BM&RFID移动式工作站和现场BM&RFID工作站内的各种信息，便于企业管理者对设计、加工、物流、施工安装等各个环节的实时监控和管理。所述BM&RFID显示终端可设在可以联网的任何地点，数量可扩展。
[0024]本实用新型设有所述现场BM&RFID读取终端和现场BM&RFID写入终端，可在现场读取构件信息，或对构件信息进行修改，并可将相应信息上传至BIM&RFID移动式工作站和现场BIM&RFID工作站。
[0025]本实用新型设有所述现场BM&RFID写入终端，可为现场加工的一些构件制作RFID标签，或对工厂加工的半成品在现场加工后对其RFID标签进行修改和补充。
[0026]本实用新型所述各种部件，与大容量有源RFID抗金属标签之间使用RFID通讯。其他各种部件之间可以利用现有技术通过有线网络、W1-F1、3G移动通信网络等方式进行通信。
[0027]具体实施例一:
[0028]将本实用新型用于一栋装配式住宅的总承包建设工作。首先，设计单位使用BIM工作站、BIM服务器运行现有软件完成了该装配式住宅的BIM模型的设计。然后，设计单位在BIM服务器中将该装配式住宅的BIM模型进行网络共享。通过所述公共互联网，各个环节的操作者可使用所述BM&RFID显示终端、工厂BM&RFID工作站、BM&RFID移动式工作站、现场BM&RFID工作站和物流BM&RFID读取终端下载该装配式住宅的BM模型。
[0029]在工厂中，生产者首先根据该装配式住宅的BIM模型中的参数将各个构件生产出来。然后，操作者在工厂BM&RFID工作站上将各个构件的BIM模型数据使用现有技术进行编码，并和构件的识别码(UID)—起写入大容量有源RFID抗金属标签。之后，写入数据并开启电源的有源标签被安装在相应构件上，构件装车运往安装地。在物流运输过程中，如果中途存在运输工具更换(比如汽车运输转为船运)、集散分装等情况，可使用物流BIM&RFID读取终端读取构件标签上的信息，对运输工具更换和集散分装的过程进行管理，避免物流环节的错漏。
[0030]在该装配式住宅 施工现场大门处，设有带有门型RFID读取组件的现场BM&RFID读取终端。运输车运输构件到达后，通过大门时，大门处的现场BIM&RFID读取终端自动读取所有构件的数据，并上传至工地物资主管携带的BM&RFID移动式工作站和工地办公室内的现场BM&RFID工作站内，物资管理人员可根据这些信息快速编制到场材料的清单。现场还设有手持式现场BM&RFID读取终端，便于物资主管随时对物料进行核查、清点。
[0031]在该装配式住宅施工过程中，施工管理人员可在现场的任意位置使用手持式现场BIM&RFID读取终端实时读取构件的大容量有源RFID抗金属标签内的信息，进而实现以下功能:①对构件安装进度监控。比如，塔吊的指挥和管理人员，对每一件由塔吊吊装的构件均使用注明塔吊专用的现场BM&RFID读取终端读取RFID标签数据，并将读取结果上传至工作站，施工总体管理人员以及远在异地的企业管理人员就可以通过查阅工作站的中塔吊专用读取终端上传的数据了解到该构件已经进入塔吊吊装环节，从而了解该构件的安装进度。②提高施工过程的信息化程度，提高施工效率。仍以塔吊为例，塔吊的指挥和管理人员，通过读取RFID标签中构件的准确的几何尺寸和重量(甚至吊装示意图)和在BM模型中的安装坐标，省去了现场测量环节，有效避免超重，准确确定安装位置，可以科学、快速、安全地制定吊装方案。
[0032]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于BM的装配式建筑构件智能管理系统，包括公共互联网，其特征在于:所述公共互联网分别连接有BM工作站、BIM&RFID显示终端、工厂BM&RFID工作站、BIM&RFID移动式工作站、现场BM&RFID工作站以及物流BM&RFID读取终端，所述公共互联网与BM工作站之间设有BM服务器，所述工厂BM&RFID工作站连接有大容量有源RFID抗金属标签，所述BM&RFID移动式工作站连接有现场BM&RFID写入终端，所述现场BM&RFID读取终端和所述现场BM&RFID写入终端与所述现场BM&RFID工作站连接。
2.根据权利要求1所述的基于BIM的装配式建筑构件智能管理系统，其特征在于:所述BIM&RFID显示终端、工厂BIM&RFID工作站、BIM&RFID移动式工作站、现场BIM&RFID工作站、物流BIM&RFID读取终端、现场BIM&RFID读取终端和和现场BIM&RFID写入终端为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或智能手机。
3.根据权利要求2所述的基于BIM的装配式建筑构件智能管理系统，其特征在于:所述BM工作站、BIM服务器和BM&RFID显示终端均为一个或多个。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的装配式建筑构件智能管理系统，其特征在于:所述大容量有源RFID抗金属标签内设有芯片。
5.根据权利要求4所述的基于BIM的装配式建筑构件智能管理系统，其特征在于:所述芯片为MB89R112。
【文档编号】G06Q50/28GK203503006SQ201320605308
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】王宽 申请人:中铁建设集团有限公司