一种建筑施工质量检测智能定位反馈系统及方法与流程

本发明属于建筑施工管理技术领域，具体涉及一种建筑施工质量检测智能定位反馈系统及方法。

背景技术：

近年来，超高层建筑、大体量城市综合体等项目越来越多。此类项目功能复杂、技术要求高、时间跨度大、参建单位多，在施工等环节上的协调需要更加高效准确。目前我国大多数建筑工程仍然在使用传统的建筑质量控制方式，即现场与图纸相结合的方式，往往需要不同专业的管理和技术人员共同对工程质量进行有效控制，但是，由于这种方式对专业性要求特别高，各专业之间、专业技术人员与项目管理人员之间、建设项目各参与方之间由于专业化程度不同，总会出现沟通不畅、信息传递失真以及质检信息不能顺利下达施工班组等问题，建筑信息无法得到高效利用，项目管理难以实现智能化，浪费了大量的人力、物力和财力。

在建筑工程项目的质量控制过程中，会产生大量的数据、资料、报表，数据繁多。传统的结合二维图纸进行施工质量管控的方式中，建筑质量资料管理方法是人工归档和登记台帐，报表统计大都通过手工计算。同时资料的管理过程中不同的人员在输入和统计中产生一定的误差。这些都影响质量管理的有效性，而且传统质量控制信息管理方式的低效也远远不能满足现代工程建设质量控制的要求。并且在传统的实际施工质量检测过程中，施工质量检测资料填写的资料人员往往不是质检人员，导致施工质量检测资料的填写时间经常滞后于实际检测时间，而导致原始检测资料遗漏缺失。更有甚者，资料人员在办公室凭空编造验收记录表里的数据，使得工程验收资料毫无依据。

为改变传统的管理方式，加快项目管理进程，目前我国少数建筑工程也用到了“bim技术+二维码技术”来实现对材料、构件的信息跟踪。该技术需要对构件逐个进行二维码打印，然后将二维码粘贴在相应的构件上，然而存在二维码纸条与构件、材料粘贴不牢以及使用后无法二次利用与回收等缺陷，此外，为了便于后续二维码打印，在进行建模时，就必须将各个构件详细划分，导致建模的工作量成倍增加。

技术实现要素：

本发明目的是：旨在提供一种建筑施工质量检测智能定位反馈系统，能够在实现建筑主体构件信息追踪定位的功能上提高质量信息反馈的准确性，实现各建筑参与方、各专业之间的协同管理，提高工程管理水平与质量，缩短工程建设周期，节约项目管理成本。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种建筑施工质量检测智能定位反馈系统，包括rfid标签、服务器端和rfid手持端，所述服务器端与rfid手持端连接，其中

所述rfid标签用于储存包含有建筑构件信息的数据文件；

所述服务器端内安装有revit软件，该软件中安装有用以获取由rfid手持端传到服务器端的建筑构件信息并将获取的建筑构件信息与revit三维模型数据进行匹配的专有插件，所述服务器端用于建立建筑构件的bim模型以及与rfid手持端的数据进行传输和展示；

所述rfid手持端用于接收服务器端的数据，并将数据传递给rfid标签，或者读取rfid标签的数据，并将数据传递给服务器端，再或者对rfid标签写入数据。

进一步限定，所述rfid标签安装在建筑构件内部。这样方便于之后对rfid标签的读取。

进一步限定，所述服务器端通过无线网络与rfid手持端连接。

进一步限定，所述服务器端通过数据线与rfid手持端连接。

进一步限定，所述服务器端通过蓝牙与rfid手持端连接。

一种建筑施工质量检测智能定位反馈方法，包括以下步骤：

步骤一，通过调用revit的api制作插件并安装到revit中，插件用以获取由rfid手持端传到服务器端的建筑构件信息并将获取的建筑构件信息与revit三维模型数据进行匹配。

步骤二，建立建筑构件的bim模型，根据建筑图纸在revit软件中进行建模，通过施工模拟与碰撞检测对模型进行优化，得到bim模型。

步骤三，构件信息的导出，模型建立完毕后，对bim模型中各个设备及构件的信息通过revit软件自带功能进行补录，并将相应模型和构建的信息分别与不同的rfid标签id一一对应关联。

步骤四，rfid标签的安装，在制作建筑构件时，预先将步骤三中的rfid标签安装在相应的构件内部。

步骤五，rfid标签信息的记录，将导出的数据存储文件从服务器端通过无线网络或数据线传送到rfid手持端中。

步骤六，rfid标签的读写，现场技术人员进行施工质量进行检测，对存在质量问题的构件，通过rfid手持端扫描，在app界面中中显示读取到对应构件的信息；当现场技术人员将构件质量问题检测出时，在app中将现场检测的构件问题进行编辑写入，或根据系统提供的构件常见问题进行选择，将构件问题信息保存到rfid标签。

步骤七，质检文件传输，现场技术人员每对一个rfid标签进行质量问题的编辑写入时，rfid手持端将这些信息保存在该标签唯一对应的数据存储文件中，当施工质量现场检测任务完成之后，现场技术人员将对应的数据存储文件传输到服务器端。

步骤八，bim模型的动态联动管理，在revit软件读取已传输至服务器端的数据存储文件，管理技术人员选中文件中存在质量问题的构件名称，通过revit软件对bim模型中所选择的构件进行显示，并弹出窗口对其构件的问题信息、位置信息进行描述。

步骤九，管理技术人员在revit软件中查看步骤八中的信息，并根据问题表述，指定整改方案，下达整改指令即可。

在上述步骤中，所述数据存储文件为xml文件或json文件。进一步限定，所述rfid标签信息的记录步骤与rfid标签的读写步骤之间，还设有rfid手持端的放置的步骤，将rfid手持端放置在施工进口，为施工质量检测信息进行标签读取与信息传递做准备。

在上述步骤四中，所述rfid标签安装在构件内部的方法是，所述rfid芯片外部包裹有pvc外壳，所述pvc外壳与弹簧一体注塑成型，所述弹簧两端与rfid芯片中的天线两端分别连接，所述弹簧的右端和pvc外壳左端分别连接两个对称的l形筒体结构，所述l形筒体结构与弹簧一体成型，所述l形筒体结构竖直部分的内壁上开设有两行卡槽，所述l形筒体结构下部套设有高度调节机构。

所述高度调节机构又包括柱体，所述柱体上部的左右两侧连接有弹片，所述弹片与柱体之间设置有间隙，所述弹片上连接有多个与卡槽配合的凸块，所述凸块的截面为直角三角形，所述柱体下端连接有连接杆，所述连接杆下端连接有夹持机构。

所述夹持机构又包括上半圆环形板和下半圆环形板，所述上半圆环形板的上端与连接杆的下端连接，所述上半圆环形板的下端与下半圆环形板的上端连接，所述上半圆环形板、下半圆环形板和高度调节机构均为塑料结构，且一体注塑成型，所述上半圆环形板的中心轴线与下半圆环形板的中心轴线相互垂直。

安装时，首先将两个柱体分别插入对应的l形筒体结构内，通过控制柱体插入l形筒体结构内的深度，将rfid芯片调节到合适的高度，凸块卡在卡槽内，使得柱体只能在向插入l形筒体结构内的方向运动，防止柱体与l形筒体结构脱落，然后将右侧夹持机构中的下半圆环形板勾在横向钢筋上，同时上半圆环形板勾在纵向钢筋上，即可完成右侧夹持机构的安装；然后拉伸弹簧到合适长度，接着按照上述右侧夹持机构的安装过程完成左侧夹紧机构的安装，即可完成全部安装。

本发明的优点具有操作简单、可适用不同专业人群、可二次循环利用、成本低、信息化综合利用能力强等的优势，更适合目前技术要求高、时间跨度大、参建单位多，在施工等环节上的协调需要更加高效准确的超高层建筑、大体量城市综合体等项目。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明中系统的运行流程图；

图2为本发明中插件的开发流程图；

图3为本发明中rfid标签的安装结构示意图一；

图4为本发明中rfid标签的安装结构示意图二；

图5为本发明中rfid标签安装结构的高度调节机构与夹持机构连接的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

rfid标签1、pvc外壳2、弹簧3、l形筒体结构4、高度调节机构5、柱体51、弹片52、间隙53、凸块54、连接杆55、上半圆环形板56、下半圆环形板57、纵向钢筋6、横向钢筋7。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

本发明的一种建筑施工质量检测智能定位反馈系统，包括服务器端、rfid标签和rfid手持端，服务器端通过无线网络、数据线或者蓝牙与rfid手持端连接，rfid标签安装在建筑构件中，其中

服务器端内安装有由autodesk公司研发的revit软件，该软件中又安装有用以获取由rfid手持端传到服务器端的建筑构件信息并将获取的建筑构件信息与revit三维模型数据进行匹配的名为toolsbymichael的插件，该插件由申请人自行研发，服务器端用于建立建筑构件的bim模型以及与rfid手持端的数据传输和展示；

rfid手持端用于接收服务器端的数据，并将数据传递给rfid标签，或者读取rfid标签的数据，并将数据传递给服务器端，也可以直接对rfid标签写入数据；

rfid标签用于储存包含有建筑构件信息的数据文件。

一种建筑施工质量检测智能定位反馈方法，包括以下步骤：

步骤一，安装toolsbymichael插件，本插件利用c#语言对revit进行二次开发，并将开发出来的插件复制到revit软件安装路径的相应位置，重启revit，在选项卡中就会出现所创建的toolsbymichael插件。

其中利用c#语言对revit进行二次开发的步骤包括：

1）启动visualstudio，在“文件”菜单下选择“新建项目”，选择名称为“c#”的类库，输入“.addin”作为插件名称。

2）在“解决方案资源管理器”中，单击“getuniqueid”下级列表中的“getuniqueidform.cs”，进入插件开发界面，然后找到revit安装目录中的revitapi.dll文件，双击revitapi.dll，revitapi就会出现在资源管中，此时即可编写程序，利用revitapi获取建筑构件的uid，uid是revitsdk所提供的一个属性值，包括建筑构件的各类信息都可以通过调用开发包后读取uid来获得。

3）添加代码。通过调用revitapi创建插件，获取由rfid手持端传到服务器端的建筑构件信息，这些建筑构件信息包含在uid当中。代码如下：

privatevoidfamilyinstanceslistbox_selectedindexchanged(objectsender,system.eventargse)

{

this.uniqueidtextbox.clear();

stringnameandidfamily=familyinstanceslistbox.selecteditemasstringnameandid;

if(family!=null)

{

icollection<elementid>elementid=newlist<elementid>();

elementelement=m_doc.getelement(family.uniqud);

elementid.add(element.id);

uniqueidtextbox.text=family.uniqueid;

uidocument.selection.setelementids(elementid);

}

}

以上代码中，m_doc.getelement(family.uniqud)是获取uid的方法，该方法通过载入传送到服务器端的rfid标签信息，然后获取每个族实例的element，它里面有个属性叫uniqueid，通过获取属性的值，来获取到构件的uid。

4）调用revitapi。要实现对建筑构件的定位，还需要将获取的uid与revit三维模型数据库进行匹配，利用它们的共同属性进行匹配，然后在revit中将建筑构件高亮显示出来。通过调用revit提供的sdk开发包里面的一个api函数，可对uid进行唯一识别。相关代码如下：privateilist<elementid>filterdata(elementidelementid,outapielementcollectorallinstances)

{

elementclassfilterinstancefilter=newelementclassfilter(typeof(familyinstance));

elementclassfilterhostfilter=newelementclassfilter(typeof(hostobject));

logicalorfilterlogicalorfilter=newlogicalorfilter(instancefilter,hostfilter);

/*filteredelementcollector*/

allinstances=newfilteredelementcollector(m_doc);

elementlevelfilterelementlevelfilter=newelementlevelfilter(elementid);

allinstances.wherepasses(logicalorfilter).wherepasses(elementlevelfilter);

ilist<elementid>eleid=newlist<elementid>();

foreach(variteminallinstances)

{

eleid.add(item.id);

}

returneleid;

}

上一步骤完成之后，即完成了对revit的二次开发，将开发出来的插件复制到路径c:\programdata\autodesk\revit\addins\2015（根据自己的revit版本选择）。然后重启revit,在选项卡中就会出现所创建的toolsbymichael插件。

步骤二，建立建筑构件的bim模型。在施工准备阶段，bim团队根据业主提供的建筑图纸在revit软件中进行建模，通过施工模拟与碰撞检测对模型进行优化，将建好的模型作为该系统应用的检测对象。

步骤三，构件信息的导出。模型建立完毕后，随着施工的逐渐起步，需对bim模型中各个设备及构件的厂家信息、进厂检验等信息通过revit软件自带功能进行补录。在revit软件平台中选择“获取构件uid”功能，将已建好的bim模型中构件的uid、厂家信息、材料信息等全部导出到一个xml文件中，也可对单个构件进行信息的导出。

步骤四，rfid标签的安装。如图3到图5所示，rfid标签1外部包裹有pvc外壳2，将rfid标签1密封在pvc外壳2内，可以防止混凝土中的水分进入rfid标签1内将其损坏，并且也可以防止混凝土将rfid标签1压坏，从而对rfid标签1起到了很好的保护作用，在注塑时，将pvc外壳2与弹簧3一体注塑成型，使弹簧3嵌入pvc外壳2中，并且将弹簧3的一端与rfid标签中的天线一端连接，另一端通过导线与天线另一端对应连接，这样不仅可以提高pvc外壳2与弹簧3连接的稳固性，并且能够将弹簧3作为外接天线使用，提高了天线接收信号的能力，方便了之后的检测。

在弹簧3的右端和pvc外壳2左端分别连接两个对称的l形筒体结构4，l形筒体结构4为塑料结构，注塑时，l形筒体结构4与弹簧3一体成型，这样能够提高l形筒体结构4与弹簧3连接的稳固性，l形筒体结构4竖直部分的内壁上开设有两行卡槽，l形筒体结构4下部套设有高度调节机构5，高度调节机构5用于调节rfid标签1与混凝土表面的距离，从而使rfid标签1在可读的范围内。

其中高度调节机构又包括柱体51，柱体51上部的左右两侧连接有弹片52，弹片52与柱体51之间设置有间隙53，在将柱体51插入l形筒体结构4时，弹片52被l形筒体结构4内壁挤压，间隙53方便弹片52向中心紧靠，弹片52上连接有多个与卡槽配合的凸块54，凸块54的截面为直角三角形，这样，使得柱体51只能在向插入l形筒体结构4内的方向运动，防止柱体51与l形筒体结构4脱落，柱体51下端连接有连接杆55，连接杆55下端连接有夹持机构。

夹持机构又包括上半圆环形板56和下半圆环形板57，上半圆环形板56的上端与连接杆55的下端连接，上半圆环形板56的下端与下半圆环形板57的上端连接，上半圆环形板56、下半圆环形板57和高度调节机构均为塑料结构，且一体注塑成型，上半圆环形板56的中心轴线与下半圆环形板57的中心轴线相互垂直。实际生产中，混凝土墙板中横向的钢筋与纵向的钢筋直径相同，所以在混凝土墙板中使用的上半圆环形板56和下半圆环形板57的内径大小相同；而混凝土梁中横向的钢筋与纵向的钢筋直径不同，所以在混凝土梁中使用的上半圆环形板56和下半圆环形板57的内径大小不同，可以根据实际生产情况使上半圆环形板56和下半圆环形板57的内径大小不同，实际生产中，在钢筋架10制作完成后，再进行rfid标签1的安装，安装时，首先将两个柱体51分别插入对应的l形筒体结构4内，通过控制柱体51插入l形筒体结构4内的深度，将rfid标签1调节到合适的高度，凸块54卡在卡槽内，使得柱体51只能在向插入l形筒体结构4内的方向运动，防止柱体51与l形筒体结构4脱落，然后将右侧夹持机构中的下半圆环形板57勾在横向钢筋7上，同时上半圆环形板56勾在纵向钢筋6上，即可完成右侧夹持机构的安装；然后拉伸弹簧3到合适长度，接着按照上述右侧夹持机构的安装过程完成左侧夹紧机构的安装，即可完成rfid标签1的安装，之后再进行浇筑、抹平等工序。

步骤五，rfid标签信息的记录。将导出的xml文件从服务器端通过无线网络或数据线传送到rfid手持端中。运行rfid手持端中的“快读”app，选择自主存放文件的路径，再选择已导入至rfid手持端的xml文件，将rfid手持端依次靠近安装在建筑构件中的多个rfid标签，执行“开始写入uid”命令，app通过显示“开始写入uid，请依此放芯片”、“uid写入成功，请放下一张芯片”、“uid写入完毕”，来引导使用者使用。

步骤六，rfid标签的读写。rfid标签的读取：当现场技术人员进行施工质量检测时，对存在质量问题的构件，现场技术人员手持施工现场的rfid手持端，运行“快读”app，点击“读取信息”按钮，可在app界面中读取到该构件的uid、材料信息以及位置信息等。通过对这些信息的分析，有助现场技术人员对构件质量问题源头的推断；

rfid标签的写入：当现场技术人员将构件质量问题检测出时，在该款app中的“问题记录”栏将现场检测的构件问题进行编辑写入，也可根据系统提供的构件常见问题进行选择，最后点击“记录信息”按钮，可将编辑的构件问题信息保存到rfid标签中。

步骤七，质检文件传输。当现场技术人员每对一个rfid标签进行质量问题的编辑写入时，rfid手持端后台系统就会将这些信息自动保存在默认路径为/rfidnfcm1的bimtmp.xml文件中。xml文件会通过对构件唯一的uid进行识别，在同样的uid下，新保存至bimtmp.xml文件中的内容将覆盖并替换以前的记录。现场技术人员可以根据此路径对bimtmp.xml文件进行重命名，以便后期的查询。当施工质量现场检测任务完成之后，现场技术人员可将需要的文件通过无线网络、数据线或蓝牙等可以传输到服务器端。

步骤八，bim模型的动态联动管理。在revit软件中运行本系统，通过点击“问题记录文件路径”按钮，可读取已传输至服务器端的xml文件。技术人员选中文件中存在质量问题的构件名称，通过revit软件可对bim模型中所选择的构件进行高亮显示，并弹出窗口对其构件的问题信息、位置信息等做简单的描述。

步骤九，管理技术人员在revit软件中查看步骤八中的信息，并根据问题表述，指定整改方案，下达整改指令即可。

根据数据存储的要求，上述xml文件也可通过json文件替换。

在上述实施例中，为了为后续施工质量检测信息进行标签读取与信息传递做准备，在步骤四与步骤五之间，还设有rfid手持端的放置的步骤，将rfid手持端放置在施工进口。

以上对本发明提供的一种建筑施工质量检测智能定位反馈系统及方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。