基于BIM技術的建筑施工過程中實時監控系統的設計與實現

李昌錦 劉蔚

【摘 要】現階段，建筑行業越來越注重施工安全問題，BIM技術作為建筑施工實時監控中至關重要的技術手段，有效集成施工各環節的信息。建筑施工過程涉及的人員眾多、環境復雜、任務量大，導致施工安全隱患增加，監控難度增加。本文基于闡述BIM技術核心內涵，針對施工安全隱患問題設計基于BIM技術的建筑施工實時監控系統，為進一步完善建筑施工實時監控體系提供參考意見。

【關鍵詞】BIM技術；建筑施工；實時監控；系統設計

建筑施工過程中發生安全事故不僅延誤施工進度，還會導致嚴重的財產損失以及生命危險。因而，建筑施工過程中安全問題應引起各方的高度關注。當前，建筑施工領域研發出越來越多防范安全隱患的方法，應用到一定的技術手段，但是主要還是依據施工人員的經驗來調整施工工作，避免意外發生。BIM技術具有可視化、信息共享等應用優勢，可以有效解決建筑施工過程中的絕大多數安全問題。本文研究BIM技術的建筑施工過程中實時監控系統的設計與實現，具體內容如下。

一、BIM技術

BIM技術，即建筑信息模型，是一種應用于建筑行業的新興技術，廣受行業關注與推崇。該技術是借助3D數字技術，實現建立參數化、可視化工程數據模型[1]，實現項目信息資源共享，能夠有效減少反復收集信息、格式化信息的任務量，同時提高信息傳遞的精確性與效率。在整個生命周期中，BIM技術的應用可以明顯提高施工質量、降低施工成本、縮短施工周期、突破信息屏障，保障建筑行業經濟效益與社會效益。

在建筑施工領域，BIM技術具有操作便捷、可合作工程、實現可視化、實現信息共享等優勢。BIM技術能夠將建筑二維圖紙轉變為三維動態模型，同時，可以深入研究該模型，及時發現安全問題，進而采取相應措施解決問題。

二、基于BIM技術的建筑施工實時監控系統結構

（一）系統原理

在建筑施工過程中，BIM可視化功能可以檢測建筑結構框架，降低意外事故發生率，保障施工人員的安全。應用BIM 4D技術可以進一步分析發生施工安全隱患問題的原因，以制定相應安全防范措施。實時監控系統的原理主要是給監控錄像中的對象貼上標簽，利用相關軟件將數據傳回計算機，利用BIM 4D、3D技術制作相應的三維模型，進而動態呈現施工過程中的安全情況，協助相關工作人員合理進行調度工作。

（二）系統結構

基于BIM技術的建筑施工實時監控系統結構主要包含以下三層：一，信息采集層，利用相應的軟件收集建筑施工過程中的數據信息，以掌握施工進度以及安全防范細節，信息采集包含標簽設計、工具準備、實施三個主要步驟[2]；二，信息處理層，主要是對信息采集層采集的信息進行加工處理。掃描RFID標簽，將數據傳回計算機構建的BIM模型[3]中，相關工作人員及時掌握施工現場情況，及時排查安全隱患。對BIM模型反映的安全預警，及時實施處理，查找預警原因，制定解決措施；三，信息應用層，該階段始于建筑施工項目實施之前，主要運行的內容有：相關工作人員全方位排查施工過程中的安全問題，防止發生重大安全事故，構建BIM模型，模擬建筑施工過程，進一步預測可能出現的風險。利用構建的模型檢測建筑整體框架結構，同時，建筑施工過程中關鍵的環節是實時監控，為了實現實時監控，應做好標簽設計工作，充分發揮BIM 可視化作用，進而形成科學、系統的建筑施工安全防范體系。

三、分析基于BIM技術的建筑施工實時監控系統的功能

（一）自動傳輸、存儲信息，可視化

RFID讀寫器可以存儲信息，傳輸資料，反復讀取信息[4]，它掃描預先設置的RFID標簽，進行定位追蹤，將建筑項目的參數設置、基本信息以及施工環境等信息經由互聯網傳輸回BIM模型，通過BIM可視化功能，相關工作人員可以及時了解施工現場情況，規避安全風險。

（二）全方位動態監控

BIM技術可以協助施單位與投資方進行多層次的交流溝通，實現點線面全方位的動態實時監控[5]，提高施工現場控制水平，保障落實準備工作，盡可能降低施工現場安全事故發生幾率，不斷完善建筑施工過程安全防范體系。

（三）多主體參與，及時溝通，協同處理

建筑施工傳統的安全防范體系以施工人員為主體，由他們監控施工安全，實施管理，監管缺乏科學性，工作人員主要依靠工作經驗來解決問題，解決措施具有較強的主觀性，不夠全面，不利于發展建筑施工安全防護。應用BIM技術可以實現建筑項目多主體信息共享，有利于各個利益相關者與施工單位進行及時溝通，掌握具體施工進度以及相關事務，協同各方處理施工突發事件，降低損失程度。

（四）動態更新信息

當前，信息動態不斷更新發展，BIM技術的運用也逐步得到擴展，不斷自我更新升級，形成BIM數據信息庫。在建筑施工完成后，BIM安全信息數據庫存儲項目建設的相關數據，為后續工作提供可靠數據支持，也為企業開展其他項目提供借鑒與參考，進而提升企業建筑施工水平，促進企業持續健康發展，不斷完善我國建筑行業安全信息數據庫。

四、結語

綜上所述，在建筑施工過程中，運用BIM技術可以完善施工安全防范體系，強化施工現場管理，克服傳統建筑項目施工中缺乏監控體系、溝通不及時、單方參與等弊端，形成多方參與、溝通及時、科學管理的現代化施工過程，逐步實現高效、科學、系統的建筑施工實時監控過程。本文通過分析BIM技術的建筑施工過程中實時監控系統的設計與實現，以期不斷提升我國建筑行業安全防護水平。

【參考文獻】

[1]郭斌，朱軻，馮濤.BIM協同應用的驅動策略研究：一個演化博弈分析[J/OL].工業工程與管理：1-14[2019-07-16].

[2]劉思辰.建筑工程管理中的進度管理分析及其強化方略探討[J].智庫時代，2019（30）：246-247.

[3]劉彥辰，鞠威，黃麒，唐燕甍，王曉萱.淺析BIM技術在工程管理中的應用[J].居舍，2019（17）：146.

[4]強宇明，楊玲霞.基于BIM結合GIS的房屋建筑施工自動控制管理研究[J].自動化與儀器儀表，2019（06）：180-183.

[5]王志華，馮文暉，米建設，付濤，劉忠海.基于BIM的鐵路房建信息管理平臺方案研究[J].鐵路計算機應用，2019，28（06）：64-68+77.