[发明专利]一种基于BIM和GIS的铁路工地定位管理系统

说明书

本发明提供了一种基于BIM和GIS的铁路工地定位管理系统，属于工地施工管理技术领域，具体包括：工程构造模块、数据处理模块、数据发布模块、变形监测模块和对象管理模块；工程构造模块利用GIS技术和BIM技术，获取工程场地的实际形貌和工程构建信息；变形监测模型监测铁路工程沿线危险的构筑物和灾害区；对象管理模块定位对象位置和对象所处环境，并实时监测对象的实际运行情况；数据处理模块用于定位解算和变形分析；数据发布模块将定位解算结果和变形分析结果可视化，且发布实时预警功能。本发明利用工程构建模块获取定位信息管理，对构筑物开展变形信息管理，可实现危险预警、施工效率分析等多种功能，大大提高了铁路施工的安全性。

技术领域

本发明属于工地施工管理技术领域，更具体地，涉及一种基于BIM(建筑信息模型)和GIS(地理信息系统)的铁路工地定位管理系统。

背景技术

目前铁路施工建设的特点是施工点多、线长以及人员分散，对位置安全的需求量较大。现有铁路建设工地管理较为粗犷，缺乏定位管理系统。

既有的定位技术包括本地部署局域网定位、广域网定位两大类，本地局域网定位典型技术有Wifi、蓝牙、RFID、ZigBee等，广域网定位主要有GNSS(Global NavigationSatellite System，全球卫星导航定位系统)定位技术，包括美国的GPS，中国的北斗导航，俄罗斯的格洛纳斯，欧洲的伽利略。结合既有的局域网定位和广域网定位技术可以实现在工地复杂环境中获取精准的空间位置。

虽然广域网的模式具有应用方便，设备轻便，定位空间大小不受限等优点，但应用在铁路上存在严重不足之处，尤其铁路线路跨度较长，缺乏定位管理系统，尤其是结合GIS与BIM技术实现铁路定位精细化管理。如何完善铁路施工现场管理，控制事故发生频率，以及如何对工地人员、车辆和施工机械进行定位管理一直是盲点。铁路工程项目是一个庞大而复杂的系统，不同于单体或有限范围内的一般建筑。现有工地在人员管理、安全管理中普遍存在反馈不及时，无法实时分析各个数据流行程的反馈，造成工地管理上存在监控不到位、各种违规操作和不文明施工等安全隐患的现象，影响了安全生产与工程质量管理。

但应用在智慧工地上存在两个缺点，一是定位精度问题，误差在米级，而且波动大，另外一个就是工地环境复杂，且多有隧道、坑道、建筑物室内等场景，这些场景中，广域网信号弱或接收不到信号，难以适应工地的复杂多变的需求。而自部署局域网定位的模式，可以根据定位精度需要，灵活部署局域网网络，以满足精度要求，但其最大的缺点是局部组网需要投入大量的组网设备，设备资金投入和维护成本较高，在现场铺设物理设备也不可避免地对施工产生影响，而且在现场不一定具备铺设网络的条件。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于BIM(建筑信息模型：Building Information Modeling)和GIS(地理信息系统：Geographic InformationSystem)的铁路工地定位管理系统，旨在解决现有工地实时状况无法及时反馈导致铁路施工存在极大安全隐患的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于BIM和GIS的铁路工地定位管理系统，包括：工程构造模块、数据处理模块、数据发布模块、变形监测模块和对象管理模块；

工程构造模块、变形监测模型和对象管理模块的输出端均与数据处理模块的输入端连接；数据处理模块的输出端与数据发布模块的输入端连接；

工程构造模块用于利用GIS技术和BIM技术，获取工程场地的实际形貌和工程构建信息；

变形监测模型用于监测铁路工程沿线危险的构筑物和灾害区；

对象管理模块用于定位对象位置和对象所处环境，并实时监测对象的实际运行情况；

数据处理模块用于工程场地的实际形貌、工程构建信息、铁路工程沿线危险的构筑物和灾害区、对象位置、对象所处环境、对象的实际运行情况，进行定位解算和变形分析；