[發(fā)明專利]施工設(shè)備智能管理裝置及設(shè)置該裝置的智能管理系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611233577.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN106779448A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯開明;李雷;韓豫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京建工集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06K17/00;G06Q50/08
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 杜靜靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種融合BIM和RFID的施工設(shè)備智能管理系統(tǒng)，屬于施工設(shè)備管理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工程趨于大型化、復(fù)雜化，施工設(shè)備的使用也越來越頻繁，因操作工人的違規(guī)操作和施工設(shè)備的管理不當(dāng)導(dǎo)致的安全事故頻發(fā)。目前，對(duì)于操作工人和施工設(shè)備的管理主要依靠管理人員的監(jiān)督與安排，但因?yàn)楣芾砣藛T的經(jīng)驗(yàn)與精力有限，施工現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜以及施工器械繁多，管理效率不高且效果有限。因此，在施工設(shè)備管理領(lǐng)域，亟需一套主動(dòng)、高效、智能的施工設(shè)備管理系統(tǒng)及方法。同時(shí)，BIM和RFID技術(shù)迅速發(fā)展并走向成熟。其中，利用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)的管理、設(shè)備信息的管理、施工現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)同管理的可行性已經(jīng)得到證實(shí)。另一方面，無線射頻技術(shù)已經(jīng)被用于設(shè)備信息采集、設(shè)備定位、身份權(quán)限識(shí)別、施工現(xiàn)場(chǎng)管理等，并且，BIM與RFID在施工管理中運(yùn)用的可行性已經(jīng)被證實(shí)，基于BIM和RFID的建筑工人智能管理系統(tǒng)已經(jīng)被構(gòu)建，為本研究的開展提供了參考。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一個(gè)融合BIM的RFID的建筑工人智能管理系統(tǒng)及方法, 該技術(shù)方案克服傳統(tǒng)設(shè)備管理方式管理效率不高且效果有限的不足，提高施工設(shè)備管理的效率和效果，從而實(shí)現(xiàn)施工設(shè)備權(quán)限的識(shí)別與管理、工作面定位、工作時(shí)間統(tǒng)計(jì)、調(diào)度管理和違規(guī)操作記錄功能。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種施工設(shè)備權(quán)限智能管理裝置,其特征在于，所述管理裝置包括設(shè)備端和工人端，其中，設(shè)備端包括電源、RFID閱讀器、單片機(jī)單元和聲光報(bào)警器，設(shè)備端安裝于所需管理的施工設(shè)備上，且設(shè)備端的單片機(jī)單元與施工設(shè)備的啟動(dòng)裝置相連，工人端為RFID標(biāo)簽，所述電源用于為RFID閱讀器、單片機(jī)單元、聲光報(bào)警器提供能源，所述RFID閱讀器用于讀取RFID標(biāo)簽的信息，所述單片機(jī)單元用于控制設(shè)備啟動(dòng)，所述聲光報(bào)警器用于權(quán)限不符時(shí)報(bào)警提示。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述RFID閱讀器以無線方式與RFID標(biāo)簽相連；所述RFID閱讀器以有線方式與單片機(jī)單元相連；所述單片機(jī)單元以有線方式與設(shè)備啟動(dòng)裝置相連；所述單片機(jī)單元以有線方式與聲光報(bào)警器相連。

設(shè)置有智能管理裝置且融合BIM和RFID的智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述智能管理系統(tǒng)還包括計(jì)算機(jī)和LED顯示器，該系統(tǒng)能夠通過置于施工現(xiàn)場(chǎng)和施工設(shè)備上的RFID閱讀器讀取包括施工設(shè)備和施工設(shè)備操作者的信息，并匯總至計(jì)算機(jī)后臺(tái)，進(jìn)行分析和處理，從而實(shí)現(xiàn)施工設(shè)備操作權(quán)限控制、定位追蹤、狀態(tài)管理、運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)、工作面碰撞管理、調(diào)度管理、違規(guī)操作記錄，并將數(shù)據(jù)在BIM中進(jìn)行匯總和可視化展示。

將無源RFID標(biāo)簽置于施工設(shè)備外側(cè)和工人工作證中或安全帽內(nèi)側(cè)頂部，在施工設(shè)備的RFID標(biāo)簽中預(yù)先寫入施工設(shè)備的名稱、來源、工作區(qū)域等信息，在工人的RFID標(biāo)簽中預(yù)先寫入建筑工人的姓名、年齡、工種、設(shè)備操作權(quán)限等基本信息。

將RFID閱讀器、LED顯示器、聲光報(bào)警器安置在施工現(xiàn)場(chǎng)中的施工設(shè)備、工作面出入口處等關(guān)鍵位置，用于讀取和顯示RFID標(biāo)簽中的信息，并在施工設(shè)備的RFID閱讀器中預(yù)設(shè)具有該設(shè)備相關(guān)權(quán)限的人員名單。

依據(jù)項(xiàng)目施工圖紙?zhí)峁┙ㄖ锏膸缀魏徒Y(jié)構(gòu)等參數(shù)信息，使用BIM三維建模軟件預(yù)先建立擬建建筑物的BIM模型，并導(dǎo)入系統(tǒng)后臺(tái)，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)和可視化平臺(tái)。

根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃設(shè)置各個(gè)工作面內(nèi)每天具有權(quán)限的施工設(shè)備。

當(dāng)施工設(shè)備操作工人攜帶工作證或佩戴貼有RFID標(biāo)簽的安全帽進(jìn)入施工設(shè)備時(shí)，施工設(shè)備上的RFID閱讀器讀取RFID標(biāo)簽中工人的基本信息，同時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前時(shí)間與施工進(jìn)度計(jì)劃判斷設(shè)備處于“閑置”狀態(tài)或“待維護(hù)”狀態(tài)，并與系統(tǒng)預(yù)設(shè)的工人名單作對(duì)比，判斷該名工人具有該設(shè)備的何種操作權(quán)限；若該名工人具有相應(yīng)權(quán)限，則機(jī)器可被使用；反之，機(jī)器不可啟動(dòng)，聲光報(bào)警器發(fā)出“非法操作”警報(bào)，紅色警示燈持續(xù)閃爍，處于“待維護(hù)”狀態(tài)的設(shè)備維護(hù)完畢后，其狀態(tài)將轉(zhuǎn)變?yōu)椤按ぷ鳌睜顟B(tài)，從而實(shí)現(xiàn)施工設(shè)備的權(quán)限管理功能。

工人操作使用中的施工設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后，當(dāng)其通過各工作面關(guān)鍵出入口處時(shí)，位于施工現(xiàn)場(chǎng)各工作面關(guān)鍵出入口處的RFID閱讀器讀取到經(jīng)過與此的施工設(shè)備的信息后，并傳輸至計(jì)算機(jī)后臺(tái)，計(jì)算機(jī)后臺(tái)識(shí)別RFID閱讀器的位置信息，根據(jù)此進(jìn)行該設(shè)備所處作業(yè)面的判定，并將此工作面施工設(shè)備數(shù)據(jù)匯總至計(jì)算機(jī)后臺(tái)，在BIM模型中將施工設(shè)備的分布情況進(jìn)行可視化展示，從而實(shí)現(xiàn)施工設(shè)備的工作面定位功能。