一种基于BIM全息可视化的施工风险分析系统及方法与流程

本发明涉及施工风险分析，具体为一种基于bim全息可视化的施工风险分析系统及方法。

背景技术：

1、bim建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具。它是来形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计；它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于bim进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

2、现有的建筑施工过程中，通常都是基于预设施工的节点进行施工，这种施工方法应用在空旷地域时或者一个新的地域时可以很好实行，但是在对现有的建筑区域进行改造施工过程中会存在很多弊端，例如对现有的建筑区域进行翻新过程中，会对施工区域的周围区域内的通行造成影响，同时在现有的施工区域的地下也会存在很多管路，因此在进行上述情况的建筑区域进行施工时，所要考虑到的施工因素增多，施工过程中的风险因素也增多，采用现有施工规划分析方法很难对施工过程中的风险因素进行全面的考虑，导致施工规划不够合理，施工进度较慢。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一，通过基于bim的技术建立施工区域的模型，将施工路径中存在的风险因素在模型中进行标记，同时增加对施工过程中相邻区域的实时风险分析，能够提高施工过程中风险分析的全面性，以解决现有的施工过程中风险分析维度单一，导致施工中容易出现事故、施工效率较慢的问题。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于bim全息可视化的施工风险分析系统，包括施工区域分析模块、风险分析模块以及风险调控分析模块；所述施工区域分析模块包括施工区域模型建立单元以及相邻区域分析单元，所述施工区域模型建立单元用于建立施工路径的三维模型；所述相邻区域分析单元用于获取相邻区域的区域信息；

3、所述风险分析模块包括基础风险分析单元以及实时风险分析单元，所述基础风险分析单元配置有基础排布数据库，所述基础排布数据库内存储有施工路径上的管路排布信息以及地形信息，所述基础风险分析单元用于基于施工路径上的管路排布信息以及地形信息建立基础风险分析模型；所述实时风险分析单元用于基于基础风险分析模型和相邻区域的区域信息建立实时风险分析模型；

4、所述风险调控分析模块用于基于实时风险分析模型得到若干路径风险点，基于若干路径风险点进行施工风险调控。

5、进一步地，所述施工区域模型建立单元配置有施工区域模型建立策略，所述施工区域模型建立策略包括：获取区域施工图纸，提取区域施工图纸中的施工路径，基于施工路径建立路径二维图，路径二维图包括x轴和y轴；

6、设定第一路径划分距离，每间隔第一路径划分距离设定划分点，获取划分点的海拔高度；

7、以划分点做横向切割线，横向切割线与施工路径的宽度相同，且横向切割线与施工路径的长度方向相垂直；

8、在路径二维图上增加z轴得到路径三维图，z轴与路径二维图相垂直，以z轴的延伸方向作为海拔高度的方向；

9、将划分点的海拔高度作为横向切割线的海拔高度，在路径三维图中将横向切割线的z轴坐标进行标记，依次连接相邻的横向切割线，得到施工路径的三维模型。

10、进一步地，所述相邻区域分析单元配置有相邻区域分析策略，所述相邻区域分析策略包括：获取施工区域的外部区域的车流量信息，设定为外部车流信息；

11、获取施工区域的内部区域的车流量信息，设定为内部车流信息。

12、进一步地，所述基础风险分析单元配置有基础管路风险分析策略，所述基础管路风险分析策略包括：在路径三维图中对施工路径的三维模型进行膨胀处理，得到路径膨胀三维模型；

13、获取路径膨胀三维模型中的管路排布信息，提取位于路径膨胀三维模型中的管路排布信息的管路排布路径，以风险管路路径的顶面作为风险管路路径；

14、每间隔第一管路划分距离设定一个风险管路参考点，获取风险管路参考点的地下深度，基于风险管路参考点的地下深度得到风险管路参考点在路径三维图中的坐标，依次连接风险管路参考点的坐标得到管路参考路径；

15、将管路参考路径对应的路径膨胀三维模型的表面位置设定为管路表面风险路径；

16、将管路表面风险路径在路径膨胀三维模型中进行标记。

17、进一步地，所述基础管路风险分析策略还包括路径膨胀子策略，所述路径膨胀子策略包括：以施工路径的三维模型作为施工表面路径，以第一膨胀距离作为宽度膨胀距离，以第二膨胀距离作为深度膨胀距离；

18、在施工表面路径的两侧分别增加宽度膨胀距离后得到施工表面膨胀路径；将施工表面膨胀路径向下方增加深度膨胀距离，得到路径膨胀三维模型。

19、进一步地，所述基础风险分析单元配置有基础地形风险分析策略，所述基础地形风险分析策略包括：获取路径膨胀三维模型的施工表面膨胀路径，获取地形信息中的地形高点，将施工表面膨胀路径上的地形高点进行标记，其中，地形高点的海拔高度与施工表面路径在同一横向切割线上的海拔高度的差值大于第一高度阈值，且地形高点的海拔高度大于与施工表面路径在同一横向切割线上的海拔高度；

20、将地形高点的位置在路径膨胀三维模型中进行标记。

21、进一步地，所述基础风险分析单元还配置有基础风险分析策略，所述基础风险分析策略包括：将进行地形高点的位置和进行管路表面风险路径标记后的路径膨胀三维模型作为基础风险分析模型。

22、进一步地，所述实时风险分析单元配置有实时风险分析策略，所述实时风险分析策略包括：设定第一周期，将第一周期划分为若干时间点；

23、在若干时间点中获取第一数量的外部车流信息中的外部车流量，求取每个时间点的若干外部车流量的平均值，得到每个时间点的外部时间点车流量；将若干外部时间点车流量由高到低进行排序，将排序前第一比例的若干外部时间点车流量对应的时间点设定为外部时间风险点；

24、在若干时间点中获取第一数量的内部车流信息中的内部车流量，求取每个时间点的若干内部车流量的平均值，得到每个时间点的内部时间点车流量；将若干内部时间点车流量由高到低进行排序，将排序前第一比例的若干内部时间点车流量对应的时间点设定为内部时间风险点；

25、将外部时间风险点的信息记录到外部区域中，将内部时间风险点的信息记录到内部区域中，将外部区域和内部区域在基础风险分析模型中进行标记；

26、将进行外部区域和内部区域标记后的基础风险分析模型设定为实时风险分析模型。

27、进一步地，所述风险调控分析模块配置有风险调控策略，所述风险调控策略包括：将实时风险分析模型中的外部区域和内部区域分别设定为外部区域基础风险点以及内部区域基础风险点；

28、将外部区域基础风险点对应的外部时间风险点作为外部区域基础风险点对应的施工表面路径的第一基础施工时间点；将内部区域基础风险点对应的内部时间风险点作为内部区域基础风险点对应的施工表面路径的第二基础施工时间；

29、将外部区域基础风险点对应的外部时间风险点之外的时间点作为对应的施工表面路径的第一动态施工时间点，将内部区域基础风险点对应的内部时间风险点之外的时间点作为对应的施工表面路径的第二动态施工时间点；

30、在第一基础施工时间点对外部区域基础风险点对应的施工表面路径的地形高点的位置进行施工，在第二基础施工时间点对内部区域基础风险点对应的施工表面路径的地形高点的位置进行施工；

31、在第一动态施工时间点对外部区域基础风险点对应的施工表面路径的地形高点的位置之外的路径进行施工，在第二动态施工时间点对内部区域基础风险点对应的施工表面路径的地形高点的位置之外的路径进行施工。

32、第二方面，本发明还提供一种基于bim全息可视化的施工风险分析方法，包括：

33、建立施工路径的三维模型；

34、获取相邻区域的区域信息；

35、基于施工路径上的管路排布信息以及地形信息建立基础风险分析模型；

36、基于基础风险分析模型和相邻区域的区域信息建立实时风险分析模型；

37、基于实时风险分析模型得到若干路径风险点，基于若干路径风险点进行施工风险调控。

38、本发明的有益效果：本发明通过施工区域分析模块中的施工区域模型建立单元能够建立施工路径的三维模型；通过相邻区域分析单元能够获取相邻区域的区域信息，能够对施工路径和施工路径的周边影响信息进行获取，为风险分析搭建全面的数据参照基础；

39、本发明通过风险模型建立模块的基础风险分析单元能够基于施工路径上的管路排布信息以及地形信息建立基础风险分析模型；再通过实时风险分析单元能够基于基础风险分析模型和相邻区域的区域信息建立实时风险分析模型，通过上述风险分析模型的建立，能够便于在施工过程中根据风险因素调整施工规划，同时能够提高施工过程中风险分析的全面性；

40、本发明通过风险调控分析模块能够基于实时风险分析模型得到若干路径风险点，基于若干路径风险点进行施工风险调控，该设计能够基于风险分析对施工过程进行施工规划指导，有助于提高施工过程的效率，降低施工过程的事故发生率。

41、本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。