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施工措施与工艺BIMVR知识库系统

<p style=”text-indent: 2em;”>  为更好的帮助施工现场工作人员构建系统的施工动态模型,通过虚拟仿真技术能实现仿真技术和虚拟现实技术的有机结合,增加建筑施工过程的可视化、图像化水平,实现三维的、系统的、动态的仿真效果,在建筑施工环节的应用中提高施工人员的学习能力,为工程建设单位实现工程建设信息化管理的——“施工措施与工艺BIMVR知识库系统”。</p>

描述

该系统建设包含资源建设与平台建设两大板块。其中的资源建设部分是针对建设施工企业定制化开发,包含企业标志类、施工现场标准化构件与施工措施、工艺工法模型等资源。平台建设为资源建设的载体,通过系统平台实现资源的存储、管理与分类;通过平台直接或间接调用相关模型资源。资源的呈现方式涵盖WEB端与外部应用平台(BIMVR可视化平台),通过施工措施与工艺BIMVR仿真资源的建设与呈现,结合工程仿真与虚拟现实技术,实现施工现场安全施工教育、文明工地展示、施工措施模拟与工艺工法推广等目的。

本系统是采用Php+Mysql+Html+Javascript进行开发的B/S架构的虚拟资源整合系统。

系统示意图

1.2 运行环境

该系统的运行环境具体如下:
1.2.1 服务器运行环境

WEB服务器:Nginx

数据库:Mysql

1.2.2 客户端运行环境

操作系统:Windows系统

运行平台:谷歌浏览器、火狐浏览器、360浏览器等

2 系统架构及功能

2.1 系统架构

系统架构示意图

本系统以施工措施与工艺工法等相关资源建设为核心,其资源的建设包含施工措施BIM模型资源、工艺工法BIM模型资源、工程机具模型资源、安全文明施工资源与UOPVR资源等内容。通过BIMVR虚拟仿真资源系统进行整合与管理,包含资源新建、分类、存储、管理等核心管理功能。施工现场使用者可通过本系统查看、学习与管理施工工艺工法资源;上传与下载工艺工法等BIM模型用于实际工程;查看与管理施工BIMVR应用等。

2.2 系统功能描述

2.2.1 资源分类与管理
2.2.1.1 在线上传与下载资源

上传与下载资源示意图

系统可在线上次与下载相关资源,系统使用者可按权限管理相关资源,资源类型包含视频类、电子书籍、文档类、规范类、图集类等所需资源。

系统的资源平台的上传格式兼容大部分文档,系统使用者可根据需要上传施工相关的其他资源。

2.2.1.2 资源板块分类管理

系统默认资源分类示意图

系统支持使用者自由定制资源分类标准与资源分类架构,默认分类为通用型施工措施与工艺工法分类,使用者可以借鉴次分类来制定符合本企业的资源分类,系统底层架构丰富,集成度较高,便于使用者的管理与使用。

2.2.1.3 在线浏览与查看资源

在线浏览与查看视频示意图

 

在线浏览与查看文档示意图

系统支持使用者上传部分资源的在线浏览与查看,包含Word、Excel、PPT、Pdf等常规文档资源;影视音像资源,实现此系统平台建设的轻量化与高集成化。

2.2.2 集成外部应用

2.2.2.1 在线全景系统应用

航拍全景系统示意图

系统集成了全景系统,使用者可使用此系统进行形象化、融入式的施工应用,通过软件全景渲染成图与无人机航拍成图两种方式建立全景资源。

2.2.2.2 在线3D模型呈现应用

交互式3D模型在线呈现示意图

系统集成与支持在线浏览与查看3D模型,解决3D模型WEB端查看的轻量化,使用者可使用此功能观察建筑物的每一个细部构造、节点做法、处理措施等。

2.2.2.3 BIMVR可视化系统应用

 

 

 

 

 

BIMVR可视化集成示意图

系统集成与支持平台显示端的简化三维模型中,并且根据需要还可以激活完整的建筑模型,将模型平台端的完整数据模型输出到三维展示端(BIM可视化平台),三维模型在PC端打开时可以外接无线手柄对其进行漫游浏览,方便多人在场时的演示,三维模型还可以在移动端中打开浏览,使现场工作者轻量化的在多地实时浏览查看模型,此外,无论PC端或是移动端皆可接入虚拟现实VR设备,对模型进行沉浸式浏览,让现场工作者更加真实的了解建筑物内部的构造,完成虚拟施工的体验式目标。

3 系统应用场景

3.1 施工现场虚拟仿真应用

通过系统集成的BIMVR可视化平台,基于BIM技术,对施工现场各种设施的三维信息化建设,完成施工现场的可视化布置,形成BIM模型,并更直观进行施工现场布置的优化。借助VR技术,形成BIMVR模型,用于项目宣传、项目安全文明施工展示观摩、施工措施与工艺的VR体验。通过外部关联的BIMVR可视化平台,可实现展示动画的输出;接入VR设备实现虚拟施工现场体验。

在线关联外部应用示意图

外部应用(BIMVR可视化平台)示意图

3.2 基于BIMVR技术的施工措施与工艺资源库应用

通过系统的资源管理平台,借助BIMVR技术,对现有施工措施与工艺工法的模型资源、图纸资源、数据资源进行整合与建设,形成以施工措施、工艺为核心的资源库系统,作为施工项目的整合与展示平台,各个项目都可调用此资源,形成一体化BIMVR施工资源库管理系统。

施工措施与工艺示意图

施工措施与工艺示意图

3.3 关键节点施工工艺虚拟仿真应用

系统通过对大部分文档的在线浏览与查看支持,可实现视频类、文档类等资源的查看,并通过集成的外部BIMVR可视化平台对施工工艺工法流程可视化展示。对工艺复杂、质量要求较高的节点部位,利用虚拟仿真技术进行关键节点操作工艺及质量标准的三维展示,制造身临其境的虚拟环境。

同时支持接入外接VR设备,结合虚拟仿真技术,完成关键节点的施工模拟,可更直观发现施工过程中的施工薄弱环节,提前预知相关问题,包括安全管理、施工技术等内容。

关键节点施工工艺示意图

在线关联外部应用示意图

外部应用(BIMVR可视化平台)示意图

3.4 基于VR技术的施工安全教育应用

通过集成的BIMVR可视化平台,利用BIM技术建立了与实体体验馆1:1的VR工程模型,通过软件处理,结合VR眼镜实现了动态漫游,让体验者有更加逼真的感受通过VR设备和虚拟仿真建筑体验馆相结合的形式,不必建设实体体验馆,只需带上VR设备,就能进行安全知识学习,视频观看,安全考核等基础培训,同时施工安全VR体验馆最大的价值在于体验者能以事故当事人的身份和视角在虚拟环境中亲身体验安全事故的惨痛教训。

在线关联外部应用示意图

外部应用(BIMVR可视化平台)示意图

3.5 基于倾斜摄影技术的逆向建模应用

通过集成的BIMVR可视化平台,使用倾斜摄影技术,以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果能够直观反映地物的外观、位置、高度等属性,为真实效果和测绘级精度提供保证,完成对资源的整合。

在线关联外部应用示意图

外部应用(BIMVR可视化平台)示意图

3.6 基于无人机的施工进度监控应用

通过集成的全景展示系统,基于BIM与倾斜摄影技术的施工监控应用是利用BIM技术结合无人机倾斜摄影技术,将施工现场建筑虚拟化,利用虚拟化模型与施工现场进行周期性对比,形成一个可视化的施工监控方法,达到较为精确监控施工现场进度监控的效果。有利于管理层对整个施工项目周期进行有效的把控。

施工进度示意图

施工进度全景示意图

关联施工进度示意图

3.7 基于无人机的施工现场安全监控应用

通过系统集成的BIMVR可视化平台,可实现对无人机数据采集与倾斜摄影技术方式生成的数据模型,利用BIM技术结合无人机倾斜摄影技术,将施工现场建筑虚拟化,利用虚拟化模型与施工现场进行周期性对比,形成一个可视化的安全施工监控方法,达到较为完善监控施工现场监控的效果。

在线关联外部应用示意图

在线激活外部应用示意图

外部应用(BIMVR可视化平台)示意图

外部应用(BIMVR可视化平台)示意图

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