基于BIM与物联网融合的建筑施工过程智能监控技术研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

曹健阳

河北省第四建筑工程有限公司 河北省石家庄市 050000

摘要

随着信息技术在建筑工程领域的广泛应用,建筑施工管理逐渐向数字化和智能化方向发展。建筑信息模型(BIM)技术能够实现工程信息的集成化管理,而物联网技术则通过传感设备实现对施工现场环境和设备状态的实时感知。将BIM技术与物联网技术进行融合,可以构建智能化施工监控体系,从而提升施工管理效率和工程质量。本文围绕建筑施工过程中的智能监控需求,对BIM与物联网融合技术进行系统研究,并从技术架构、数据采集、信息处理以及智能管理等方面进行分析。研究结果表明,通过构建基于BIM与物联网融合的智能监控系统,可以实现对施工进度、安全状态以及设备运行情况的实时监控,从而提高施工管理的科学性和效率。研究认为,在建筑工程信息化发展过程中,推动BIM与物联网技术深度融合,对于提升施工管理水平和促进建筑行业数字化转型具有重要意义。


关键词

BIM技术;物联网;建筑施工;智能监控;数字化管理

正文


引言
  随着建筑行业规模不断扩大和工程复杂程度持续提高,传统施工管理方式在信息获取和决策效率方面逐渐显现出一定局限。为了提高施工管理效率并降低安全风险,建筑行业开始积极引入信息技术。BIM技术通过建立数字化建筑模型,实现工程信息的可视化管理,而物联网技术则通过传感器和网络设备实现对施工现场环境与设备状态的实时监测。将两种技术进行融合,可以形成更加完整的施工监控体系,实现对施工过程的动态管理。因此,对基于BIM与物联网融合的建筑施工智能监控技术进行研究,对于推动建筑施工管理模式创新具有重要意义。

一、BIM与物联网融合技术在建筑施工中的应用基础
  BIM技术是一种以数字化模型为核心的信息管理技术,其能够通过三维模型整合建筑工程的设计信息、施工信息以及运维信息,从而实现工程全生命周期管理。在建筑施工阶段,BIM技术可以通过可视化模型展示施工结构与施工流程,使施工管理人员能够更加直观地了解工程进展情况。同时,BIM模型还能够整合施工数据,为施工计划制定和资源配置提供重要依据。物联网技术则通过传感器、通信网络以及数据处理平台实现对物理环境的实时感知。在建筑施工现场,可以通过部署温度传感器、位移传感器以及设备监测装置,对施工环境和设备状态进行实时监控。通过无线通信技术,这些数据能够及时传输到管理平台,从而实现对施工现场状态的实时掌握。当BIM技术与物联网技术相结合时,可以形成数字模型与现场数据之间的动态交互关系。施工现场采集的数据能够实时反馈至BIM模型,从而使模型能够反映真实施工状态。同时,BIM模型中的施工计划和设计信息也可以为现场管理提供指导。

二、基于BIM与物联网融合的施工监控系统架构
  在建筑施工智能监控系统中,需要构建完善的技术架构以实现信息采集与数据处理。首先,在数据采集层需要部署多种传感设备,例如环境监测传感器、设备运行监测装置以及结构监测设备。这些设备能够对施工现场的温度、湿度、振动以及设备运行状态进行实时采集,从而获取施工环境的动态数据。其次,在数据传输层通过无线通信技术实现数据传输。传感设备采集的数据通过网络传输至数据处理平台,使管理人员能够实时获取施工现场信息。同时,通过数据加密和网络安全技术,可以确保数据传输过程中的安全性和稳定性。在数据处理层,通过信息平台对采集数据进行分析和处理,并将结果与BIM模型进行关联。通过这种方式,可以实现施工数据的可视化展示,使管理人员能够直观了解施工进度和设备运行状态。

三、施工过程智能监控的数据采集与处理技术
  在建筑施工智能监控系统中,数据采集与处理是实现智能管理的重要环节。通过物联网设备可以对施工现场环境和设备状态进行实时采集,例如通过温度传感器监测施工环境温度,通过振动传感器监测施工设备运行状态。这些数据能够反映施工现场实际情况,并为施工管理提供重要依据。在数据处理过程中,需要通过信息系统对采集数据进行整理与分析。通过建立数据处理模型,可以对施工状态进行实时评估。例如,当设备运行数据出现异常时,系统可以及时发出警报,从而提醒管理人员进行检查。同时,通过数据分析技术还可以对施工进度进行评估,从而判断施工是否按照计划进行。通过将处理后的数据与BIM模型进行关联,可以实现施工信息的可视化管理。在BIM模型中,可以通过不同颜色或图形标识显示施工状态,使管理人员能够快速了解工程进展情况。这种可视化方式不仅提高了信息传递效率,还能够减少信息误差,从而提高施工管理质量。

四、基于融合技术的施工安全与质量监控机制
  在建筑施工过程中,安全管理和质量管理是施工管理的重要内容。通过BIM与物联网技术融合,可以建立完善的施工安全与质量监控机制。通过在施工现场部署监测设备,可以实时监测施工环境变化。例如,通过环境监测设备可以监测施工现场的温度和空气质量,从而保障施工人员安全。同时,通过设备监测系统可以实时掌握施工设备运行状态,避免设备故障对施工安全造成影响。在质量管理方面,通过BIM模型可以记录施工过程中的关键数据,并与设计标准进行对比,从而判断施工质量是否符合要求。当监测数据出现异常时,系统能够及时提示管理人员进行调整,从而避免质量问题扩大。此外,通过实时数据分析,可以对施工过程进行持续监控,从而提高工程质量控制水平。通过建立智能监控机制,可以实现施工安全与质量管理的全过程控制,使施工管理更加科学化和规范化。

五、BIM与物联网融合技术在施工管理中的发展趋势
  随着信息技术不断发展,BIM与物联网技术在建筑施工管理中的应用前景十分广阔。未来,随着传感技术和数据处理技术不断进步,施工监控系统将具备更高的数据采集精度和更强的数据分析能力。同时,通过人工智能技术的引入,可以对施工数据进行深度分析,从而实现更加智能化的施工管理。此外,在建筑工程管理过程中,数字化技术将逐渐形成完整的工程信息管理体系。通过将BIM、物联网以及大数据技术进行整合,可以实现施工信息的全面管理,使工程管理更加高效。在这一过程中,建筑企业需要不断加强技术应用能力,并完善信息管理体系,从而推动建筑行业数字化转型。

结论
  随着建筑工程规模和复杂程度不断提高,传统施工管理方式已经难以满足现代工程管理需求。通过将BIM技术与物联网技术进行融合,可以构建智能化施工监控系统,实现对施工进度、安全状态以及设备运行情况的实时监控。本文从技术应用基础、系统架构、数据采集与处理、安全质量监控以及技术发展趋势等方面进行了系统分析。研究结果表明,BIM与物联网融合技术能够显著提升施工管理效率,并提高工程质量和安全管理水平。未来,在建筑工程信息化发展过程中,应进一步加强相关技术研究,并推动智能监控系统在施工管理中的广泛应用,从而促进建筑行业的数字化发展。

参考文献
[1] 张建华. BIM技术在建筑施工管理中的应用研究[J]. 建筑经济, 2021.
[2] 李志强. 物联网技术在建筑工程管理中的应用分析[J]. 建筑技术开发, 2020.
[3] 王磊. BIM与物联网融合在智慧工地中的应用研究[J]. 土木工程与管理学报, 2022.


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