CN112465309A

CN112465309A - 一种可视化施工管控系统及其实现方法

Info

Publication number: CN112465309A
Application number: CN202011255410.2A
Authority: CN
Inventors: 宋华杰; 侯佳仑; 宋华彬; 张松峰
Original assignee: Dingwang Tiancheng Technology Qingdao Co ltd
Current assignee: Dingwang Tiancheng Technology Qingdao Co ltd
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2021-03-09

Abstract

本申请公开了一种可视化施工管控系统，包括业务表现层、业务应用层、服务层、数据层、基础设施；所述业务表现层包括移动端APP、施工流程工序管控、图像获取存储系统、图像处理系统、图像模式识别、施工进度管控、巡检系统、物料成本核算、预警系统、数据分析系统；所述业务应用层包括业务列表模块、查询报表模块、API数据接口、业务统计模块、业务流程、基础网络；所述服务层包括短信平台、消息推送、GPS定位、视频处理、数据访问组件、数据交换组件、图像拍摄、视频传输；所述数据层包括系统应用数据库、文件存储数据库、用户管理数据库；所述基础设施包括基础网络、服务器、存储系统。具有以下优点：利用互联网和物联网，实现谁施工、谁自检、谁对工程质量负责的目的。

Description

一种可视化施工管控系统及其实现方法

技术领域

本发明是一种可视化施工管控系统及其实现方法，属于建筑工程信息管理技术领域。

背景技术

随着城市化进程的加快，基础工程建设越来越多，随之出现的工程质量问题也越来越多，主要与现场施工不规范、同时缺乏有效管控有关。目前国内几乎没有无质量问题的工程。工程质量除了少数由材料引起，几乎95％以上的工程质量问题都是由施工不规范造成的。层层监管为什么还是频频出质量问题？一是施工现场普遍存在的本位主义思想，现场施工工人流动性比较大，又无法做到规范施工。监管人员无法做到24小时监控。就造成大量工程质量隐患。即使发现问题也不上报，监理包庇质量问题普遍存在。因为质量问题整改势必影响工期和成本，这也是甲方不允许的。就造成施工方与监理方共同向甲方隐瞒质量问题。或对质量问题视而不见。尤其是隐蔽工程，施工方和监理方对出现的质量问题更是得过且过。

人类不断发展，科技不断进步，人工智能应用十分普遍。为了提高施工质量判断的速度保证工程的时效性，我们想到了用人工智能领域的机器视觉技术，机器视觉技术可以如同人的眼睛读取物体信息，并能快速的分析数据，最终进行处理，失误率极低、速度极快是两个重要特点。基于这两个特点，机器视觉技术应用到了工程施工领域，在防水工程建设的实施过程中采用该项技术，非常显著的提高了工作效率，同时保证了工程质量。

目前随着智能化工地、数字工地概念的提出及不断建设，视频监控技术同样在朝着智能化的方向不断发展，通过图像智能分析技术对人员及施工表面，施工结构质量的监控已被逐渐实现并在实际应用中取得一定的效果

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种可视化施工管控系统及其实现方法，利用互联网和物联网，实现谁施工、谁自检、谁对工程质量负责的目的，将纸质验收变为线上线下同时同步验收，具有很强的时效性、互动性、可追溯性、可靠性、开放性，不但可提升工程施工质量，更可大大提高行业人员整体素质。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种可视化施工管控系统，包括业务表现层、业务应用层、服务层、数据层、基础设施；

所述业务表现层包括移动端APP、施工流程工序管控、图像获取存储系统、图像处理系统、图像模式识别、施工进度管控、巡检系统、物料成本核算、预警系统、数据分析系统；

所述业务应用层包括业务列表模块、查询报表模块、API数据接口、业务统计模块、业务流程、基础网络；

所述服务层包括短信平台、消息推送、GPS定位、视频处理、数据访问组件、数据交换组件、图像拍摄、视频传输；

所述数据层包括系统应用数据库、文件存储数据库、用户管理数据库；

所述基础设施包括基础网络、服务器、存储系统。

进一步的，所述移动端APP可进行图像采集拍摄，图像采集拍摄完成后进行图像后期制作，图像后期制作比如加水印、合成预览、分享发布、存储管理及转码处理，内容审核，加速分发，视频播放，完成工程项目的实时性管控、地域管控、时间管控。

进一步的，所述移动端APP可进行工序技术文档查询，工序技术文档查询包括施工注意事项和工序技术文档两大板块，操作人员可以通过文档查询相关的施工资料及工序相关技术标准，拍摄方法等等，方便培训，所有资料可通过后台上传，操作者可以在线查看，也可以存储转发。

进一步的，一种可视化施工管控系统，所述实现方法包括实时巡检系统的实现方法，所述实时巡检系统的实现方法包括以下步骤：

操作人员登录系统后，选择实行巡检模块，进入巡检画面，所述的实时工地巡检模块配合带有摄像头和4G/5G无线数据传输功能的安全帽共同完成的，实现了查看班组工作人员佩戴巡检安全帽的实时画面，查看班组工作人员目前所在的位置，视频存储回访，轨迹管理，发送实时语音信息，电子围栏，报警，全方位的施工可视化巡检。

进一步的，所述实现方法包括预警系统的实现方法，所述预警系统的实现方法包括以下步骤：所述预警系统中问题上报反馈与协调包括填写问题基本信息，拍摄现场图片，拍摄现场视频，提交问题，推送消息给相关岗位人员，推送消息给项目负责人，实时完成问题上报，及时通知相关领导及负责人处理问题，并将问题存档，利于之后的学习改正。

进一步的，所述实现方法还包括物料成本核算的实现方法，所述物料成本核算的实现方法包括以下步骤：所述问题物料成本核算过程，管理员对工程项目所需物料种类和熟练进行预先设定，项目负责人上传施工所需物料、施工部位、施工面积，系统根据上传的数据自动进行成本核算。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

实现谁施工、谁自检、谁对工程质量负责的目的，将纸质验收变为线上线下同时同步验收，具有很强的时效性、互动性、可追溯性、可靠性、开放性，以结果为导向，以施工、验收规范为标准，建立一种公平机制，利用本发明管控系统的开放性，达到工程各方自律的目的。通过本发明管控方法不但可提升工程施工质量，更可大大提高行业人员整体素质，有利于推动社会的发展和进步。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为基于图像模式识别的可视化管控系统架构图；

图2为基于图像模式识别的可视化管控系统功能模块；

图3为施工流程工序管控流程图；

图4为图像获取存储系统流程图；

图5为工序质量图像模式识别检测及判断流程图；

图6为质检员对工序图像可视化质量检查并反馈整改的流程图；

图7为可视化管控图像拍摄传输系统架构图；

图8为工序技术文档查询；

图9为实时工地巡检模块的流程图；

图10为预警系统流程图；

图11为物料成本核算过程流程图。

具体实施方式

实施例1，如图1和图2所示，一种可视化施工管控系统，包括业务表现层、业务应用层、服务层、数据层、基础设施。

所述业务表现层包括移动端APP、施工流程工序管控、图像获取存储系统、图像处理系统、图像模式识别、施工进度管控、巡检系统、物料成本核算、预警系统、数据分析系统。

所述业务应用层包括业务列表模块、查询报表模块、API数据接口、业务统计模块、业务流程、基础网络。

所述服务层包括短信平台、消息推送、GPS定位、视频处理、数据访问组件、数据交换组件、图像拍摄、视频传输。

所述数据层包括系统应用数据库、文件存储数据库、用户管理数据库。

所述基础设施包括基础网络、服务器、存储系统。

如图7所示，所述移动端APP可进行图像采集拍摄，图像采集拍摄完成后进行图像后期制作，图像后期制作比如加水印、合成预览、分享发布、存储管理及转码处理，内容审核，加速分发，视频播放，完成工程项目的实时性管控、地域管控、时间管控。

如图8所示，所述移动端APP可进行工序技术文档查询，工序技术文档查询包括施工注意事项和工序技术文档两大板块，操作人员可以通过文档查询相关的施工资料及工序相关技术标准，拍摄方法等等，方便培训，所有资料可通过后台上传，操作者可以在线查看，也可以存储转发。

所述移动端APP，是基于手机系统的移动化的终端软件，通过APP可以随时随地上传和下载数据，在进行工程项目的可视化管控之前，首先要将施工的流程工序配置好，包括施工项目的基本信息、所需工序点、工序点的拍摄要求、技术指标，以及呈现形式等等，工序配置管理结束后，利用图像获取和存储系统，从施工现场获取合格的图片和视频，并实时上传保证时效性，在上传的过程中进行图像处理，将GPS定位的地理位置和工程名称，时间节点等信息以水印的形式与图文合成，同时存储提供备查，对于获取到的图像数据，会进行图像以机器视觉的处理方式进行模式识别，利用计算机学习及预判规则的实施完成工程工序质量的初判，并反馈判断结果，实时高效。施工进度随时把控，施工顺序自动判断，对超出预期的工序给予提醒，对不按照施工工序顺序进行的给予提醒和警示。对于施工现场24小时全方位监管，工作人员佩戴有摄像头的安全帽，可随时查看现场巡检视频，实现对施工人员的监管。随着项目的推进项目负责人随时上传施工所需物料、施工部位、施工面积，系统根据上传数据自动进行成本核算，预防超出预算。无论是工序检查不合格，还是施工进度管控，无论是施工顺利判断还是物料超出预算，都将以预警的方式提醒相关负责人注意，以消息推送的方式予以传达。最后基于大数据，通过对信息的数据化及各种数据的收集、处理和分析，结合施工工程质量检测的业务流程和数据流程，进行数据统计和分析，最后以LED数据大屏的方式展示出来。

如图3所示，一种可视化施工管控系统的实现方法包括施工流程工序管控系统的实现方法，所述施工流程工序管控系统的实现方法包括项目管理、工序点分类和工序管理三大板块，管理员登录后台进图工序点管理模块，管理员的权限覆盖全部配置和数据查看，可进入项目管理、工序点分类和工序管理。

所述项目管理包括新增工程项目功能、修改工程项目功能和删除工程项目功能，进入新增工程项目功能，配置工程项目基本信息和工程项目相关参数，指定项目各负责人员，配置项目所需工序后台工序点的配置，生成管控工程项目，工程项目有变化时，可以通过修改工程项目功能和删除工程项目功能对工程项目信息进行修改或删除。

所述工序点分类可针对不同的工程项目进行的工序点配置，可以适应任何工程项目的工序建立，新增工序分类需要填写工序分类信息，并保存。

所述工序管理用于建立工序点，建立工序点的时候首选建立工序点的分类，即选择工序分类，填写工序点的基本信息，这样为了更快的定位和管理，工序点建立的时候可选择图片见证或视频见证，也可以两者同时选，满足认证的需要。

如图4所示，一种可视化施工管控系统的实现方法包括图像获取存储系统的实现方法，图像获取存储系统的实现方法包括以下步骤：

现场工作人员登录移动端APP，现场工作人员的登录账号密码由后台管理员根据现场工作人员的所负责的项目及角色权限进行分配，现场工作人员的所负责的项目及角色权限由后台管理员进行分配，不同的施工班组负责自己的工序上传。

现场工作人员登录移动端APP后，进入工作台选择工序视频检查，选择工程项目，并选定工序点，查看此工序点的技术要点和拍摄说明，拍摄工序点视频并实时传输到系统，形成具有实时水印记录的图像信息，图像信息传输给工序质量图像识别系统或图像信息存储在云点播服务器并形成播放连接，查看本次工序点是否合格，提交本次工序点可视化管控报告，若本次工序点合格，则此工序点显示绿灯警示，若本次工序点不合格则推送不检查合格信息到相应负责的质检员。

如图6所示，质检员收到模式识别系统工序点不合格检测信息推送，点击进入工序点信息查看图像信息，判断此工序点是否合格，若是合格，则此工序点保持绿灯警示，通过审核，若是此工序点不合格，消息推送给项目负责人工序检查不合格信息，此工序点由绿灯警示变成黄灯警示，项目负责人重新整改，现场工作人员重新拍摄图像并提交图像报告，质检员再次判断此工序点是否合格，不合格则项目负责人继续整改提交，合格则工序点由黄灯警示变为绿灯警示，审核通过。

如图5所示，一种可视化施工管控系统的实现方法包括工程质量图像模式识别系统的实现方法，工程质量图像模式识别系统的实现方法包括以下步骤：

工程质量图像模式识别系统获取到图像获取存储系统发送的图像信息，并对图像进行予处理，图像预处理包括图像增强和平滑滤波两部分，图像增强是对图像进行灰度化处理，改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度，突出需要检测的工序点质量的目标图像，采用Gamma增强对图像处理，Gamma增强使得图像变亮，Gamma增强处理后的图像的背景亮度提升，保留了工序点质量的几何形状，增强了目标图像与背景图像之间的对比度；平滑滤波是采用混合滤波 (包含高斯滤波和中值滤波)，在不影响工序点质量的几何形状下去除图像采集过程产生的部分噪声，以减少噪声对阈值分割造成的影响，对图像中的工序点质量进行区域标定，获得工序点质量的各种质量指标，判断质量指标是否超过系统设定的阈值，若是超过，则质检员人员参与对工序可视化质量管控，若是未超过，则此工序点通过系统审核，予以绿灯警示，

工序点选择、查看此工序点要点和拍摄说明，视频拍摄，GPS实时定位，图像加水印，存储在云点播服务器并形成播放链接，存储的图像直接传输给工序质量图像模式识别系统如图5所示进行施工质量的可视化检测，检测的过程要经过图像获取、场景检测、区域标定、特征点提取、比对，检测各项质量指标是否超出阈值，如果检测合格直接标记绿灯如果标记不合格提交人工审核，如图6所示，所述的质检员对工序图像可视化质量检查并反馈整改包括质检员收到工序审查通知，进入此工序报告详情查看图像信息，判定合格与不合格，如果不合格重新指派给项目负责人，并推送消息提示，重新进行整改，整改后重新提交审核，以此类推，直到合格，如果此工序已经无法整改，那么此工序标记黄灯，如果整改合同，那么变成绿灯，如果判定合格，同样将评定结果推送给项目负责人，此工序通过，并标记成绿灯。

如图9所示，一种可视化施工管控系统的实现方法包括实时巡检系统的实现方法，所述实时巡检系统的实现方法包括以下步骤：

操作人员登录系统后，选择实行巡检模块，进入巡检画面，所述的实时工地巡检模块配合带有摄像头和4G/5G无线数据传输功能的安全帽共同完成的，实现了查看班组工作人员佩戴巡检安全帽的实时画面，查看班组工作人员目前所在的位置，视频存储回访，轨迹管理，发送实时语音信息，电子围栏，报警等全方位的施工可视化巡检。

如图10所示，一种可视化施工管控系统的实现方法包括预警系统的实现方法，所述预警系统的实现方法包括以下步骤：所述预警系统中问题上报反馈与协调包括填写问题基本信息，拍摄现场图片，拍摄现场视频，提交问题，推送消息给相关岗位人员，推送消息给项目负责人等，实时完成问题上报，及时通知相关领导及负责人处理问题，并将问题存档，利于之后的学习改正。

如图11所示，一种可视化施工管控系统的实现方法包括物料成本核算的实现方法，所述物料成本核算的实现方法包括以下步骤：所述问题物料成本核算过程，管理员对工程项目所需物料种类和熟练进行预先设定，项目负责人上传施工所需物料、施工部位、施工面积，系统根据上传的数据自动进行成本核算。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims

1.一种可视化施工管控系统，其特征在于：包括业务表现层、业务应用层、服务层、数据层、基础设施；

所述基础设施包括基础网络、服务器、存储系统。

2.如权利要求1所述的一种可视化施工管控系统，其特征在于：所述移动端APP可进行图像采集拍摄，图像采集拍摄完成后进行图像后期制作，图像后期制作比如加水印、合成预览、分享发布、存储管理及转码处理，内容审核，加速分发，视频播放，完成工程项目的实时性管控、地域管控、时间管控。

3.如权利要求1所述的一种可视化施工管控系统，其特征在于：所述移动端APP可进行工序技术文档查询，工序技术文档查询包括施工注意事项和工序技术文档两大板块，操作人员可以通过文档查询相关的施工资料及工序相关技术标准，拍摄方法等等，方便培训，所有资料可通过后台上传，操作者可以在线查看，也可以存储转发。

4.一种可视化施工管控系统的实现方法，其特征在于：所述实现方法包括实时巡检系统的实现方法，所述实时巡检系统的实现方法包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的一种可视化施工管控系统，其特征在于：所述实现方法包括预警系统的实现方法，所述预警系统的实现方法包括以下步骤：所述预警系统中问题上报反馈与协调包括填写问题基本信息，拍摄现场图片，拍摄现场视频，提交问题，推送消息给相关岗位人员，推送消息给项目负责人，实时完成问题上报，及时通知相关领导及负责人处理问题，并将问题存档，利于之后的学习改正。

6.如权利要求4所述的一种可视化施工管控系统，其特征在于：所述实现方法还包括物料成本核算的实现方法，所述物料成本核算的实现方法包括以下步骤：所述问题物料成本核算过程，管理员对工程项目所需物料种类和熟练进行预先设定，项目负责人上传施工所需物料、施工部位、施工面积，系统根据上传的数据自动进行成本核算。