[发明专利]施工设备智能管理装置及设置该装置的智能管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种融合BIM和RFID的施工设备智能管理系统，属于施工设备管理技术领域。

背景技术

现代工程趋于大型化、复杂化，施工设备的使用也越来越频繁，因操作工人的违规操作和施工设备的管理不当导致的安全事故频发。目前，对于操作工人和施工设备的管理主要依靠管理人员的监督与安排，但因为管理人员的经验与精力有限，施工现场情况复杂以及施工器械繁多，管理效率不高且效果有限。因此，在施工设备管理领域，亟需一套主动、高效、智能的施工设备管理系统及方法。同时，BIM和RFID技术迅速发展并走向成熟。其中，利用BIM技术进行设备维护的管理、设备信息的管理、施工现场的协同管理的可行性已经得到证实。另一方面，无线射频技术已经被用于设备信息采集、设备定位、身份权限识别、施工现场管理等，并且，BIM与RFID在施工管理中运用的可行性已经被证实，基于BIM和RFID的建筑工人智能管理系统已经被构建，为本研究的开展提供了参考。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一个融合BIM的RFID的建筑工人智能管理系统及方法, 该技术方案克服传统设备管理方式管理效率不高且效果有限的不足，提高施工设备管理的效率和效果，从而实现施工设备权限的识别与管理、工作面定位、工作时间统计、调度管理和违规操作记录功能。

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的技术方案如下：一种施工设备权限智能管理装置,其特征在于，所述管理装置包括设备端和工人端，其中，设备端包括电源、RFID阅读器、单片机单元和声光报警器，设备端安装于所需管理的施工设备上，且设备端的单片机单元与施工设备的启动装置相连，工人端为RFID标签，所述电源用于为RFID阅读器、单片机单元、声光报警器提供能源，所述RFID阅读器用于读取RFID标签的信息，所述单片机单元用于控制设备启动，所述声光报警器用于权限不符时报警提示。

作为本发明的一种改进，所述RFID阅读器以无线方式与RFID标签相连；所述RFID阅读器以有线方式与单片机单元相连；所述单片机单元以有线方式与设备启动装置相连；所述单片机单元以有线方式与声光报警器相连。

设置有智能管理装置且融合BIM和RFID的智能管理系统，其特征在于，所述智能管理系统还包括计算机和LED显示器，该系统能够通过置于施工现场和施工设备上的RFID阅读器读取包括施工设备和施工设备操作者的信息，并汇总至计算机后台，进行分析和处理，从而实现施工设备操作权限控制、定位追踪、状态管理、运行时间统计、工作面碰撞管理、调度管理、违规操作记录，并将数据在BIM中进行汇总和可视化展示。

将无源RFID标签置于施工设备外侧和工人工作证中或安全帽内侧顶部，在施工设备的RFID标签中预先写入施工设备的名称、来源、工作区域等信息，在工人的RFID标签中预先写入建筑工人的姓名、年龄、工种、设备操作权限等基本信息。

将RFID阅读器、LED显示器、声光报警器安置在施工现场中的施工设备、工作面出入口处等关键位置，用于读取和显示RFID标签中的信息，并在施工设备的RFID阅读器中预设具有该设备相关权限的人员名单。

依据项目施工图纸提供建筑物的几何和结构等参数信息，使用BIM三维建模软件预先建立拟建建筑物的BIM模型，并导入系统后台，为系统提供数据和可视化平台。

根据施工进度计划设置各个工作面内每天具有权限的施工设备。

当施工设备操作工人携带工作证或佩戴贴有RFID标签的安全帽进入施工设备时，施工设备上的RFID阅读器读取RFID标签中工人的基本信息，同时，系统根据当前时间与施工进度计划判断设备处于“闲置”状态或“待维护”状态，并与系统预设的工人名单作对比，判断该名工人具有该设备的何种操作权限；若该名工人具有相应权限，则机器可被使用；反之，机器不可启动，声光报警器发出“非法操作”警报，红色警示灯持续闪烁，处于“待维护”状态的设备维护完毕后，其状态将转变为“待工作”状态，从而实现施工设备的权限管理功能。

工人操作使用中的施工设备进入施工现场后，当其通过各工作面关键出入口处时，位于施工现场各工作面关键出入口处的RFID阅读器读取到经过与此的施工设备的信息后，并传输至计算机后台，计算机后台识别RFID阅读器的位置信息，根据此进行该设备所处作业面的判定，并将此工作面施工设备数据汇总至计算机后台，在BIM模型中将施工设备的分布情况进行可视化展示，从而实现施工设备的工作面定位功能。