基于BIM技术的建筑施工过程中实时监控系统的设计与实现

李昌锦 刘蔚

【摘 要】现阶段，建筑行业越来越注重施工安全问题，BIM技术作为建筑施工实时监控中至关重要的技术手段，有效集成施工各环节的信息。建筑施工过程涉及的人员众多、环境复杂、任务量大，导致施工安全隐患增加，监控难度增加。本文基于阐述BIM技术核心内涵，针对施工安全隐患问题设计基于BIM技术的建筑施工实时监控系统，为进一步完善建筑施工实时监控体系提供参考意见。

【关键词】BIM技术；建筑施工；实时监控；系统设计

建筑施工过程中发生安全事故不仅延误施工进度，还会导致严重的财产损失以及生命危险。因而，建筑施工过程中安全问题应引起各方的高度关注。当前，建筑施工领域研发出越来越多防范安全隐患的方法，应用到一定的技术手段，但是主要还是依据施工人员的经验来调整施工工作，避免意外发生。BIM技术具有可视化、信息共享等应用优势，可以有效解决建筑施工过程中的绝大多数安全问题。本文研究BIM技术的建筑施工过程中实时监控系统的设计与实现，具体内容如下。

一、BIM技术

BIM技术，即建筑信息模型，是一种应用于建筑行业的新兴技术，广受行业关注与推崇。该技术是借助3D数字技术，实现建立参数化、可视化工程数据模型[1]，实现项目信息资源共享，能够有效减少反复收集信息、格式化信息的任务量，同时提高信息传递的精确性与效率。在整个生命周期中，BIM技术的应用可以明显提高施工质量、降低施工成本、缩短施工周期、突破信息屏障，保障建筑行业经济效益与社会效益。

在建筑施工领域，BIM技术具有操作便捷、可合作工程、实现可视化、实现信息共享等优势。BIM技术能够将建筑二维图纸转变为三维动态模型，同时，可以深入研究该模型，及时发现安全问题，进而采取相应措施解决问题。

二、基于BIM技术的建筑施工实时监控系统结构

（一）系统原理

在建筑施工过程中，BIM可视化功能可以检测建筑结构框架，降低意外事故发生率，保障施工人员的安全。应用BIM 4D技术可以进一步分析发生施工安全隐患问题的原因，以制定相应安全防范措施。实时监控系统的原理主要是给监控录像中的对象贴上标签，利用相关软件将数据传回计算机，利用BIM 4D、3D技术制作相应的三维模型，进而动态呈现施工过程中的安全情况，协助相关工作人员合理进行调度工作。

（二）系统结构

基于BIM技术的建筑施工实时监控系统结构主要包含以下三层：一，信息采集层，利用相应的软件收集建筑施工过程中的数据信息，以掌握施工进度以及安全防范细节，信息采集包含标签设计、工具准备、实施三个主要步骤[2]；二，信息处理层，主要是对信息采集层采集的信息进行加工处理。扫描RFID标签，将数据传回计算机构建的BIM模型[3]中，相关工作人员及时掌握施工现场情况，及时排查安全隐患。对BIM模型反映的安全预警，及时实施处理，查找预警原因，制定解决措施；三，信息应用层，该阶段始于建筑施工项目实施之前，主要运行的内容有：相关工作人员全方位排查施工过程中的安全问题，防止发生重大安全事故，构建BIM模型，模拟建筑施工过程，进一步预测可能出现的风险。利用构建的模型检测建筑整体框架结构，同时，建筑施工过程中关键的环节是实时监控，为了实现实时监控，应做好标签设计工作，充分发挥BIM 可视化作用，进而形成科学、系统的建筑施工安全防范体系。

三、分析基于BIM技术的建筑施工实时监控系统的功能

（一）自动传输、存储信息，可视化

RFID读写器可以存储信息，传输资料，反复读取信息[4]，它扫描预先设置的RFID标签，进行定位追踪，将建筑项目的参数设置、基本信息以及施工环境等信息经由互联网传输回BIM模型，通过BIM可视化功能，相关工作人员可以及时了解施工现场情况，规避安全风险。

（二）全方位动态监控

BIM技术可以协助施单位与投资方进行多层次的交流沟通，实现点线面全方位的动态实时监控[5]，提高施工现场控制水平，保障落实准备工作，尽可能降低施工现场安全事故发生几率，不断完善建筑施工过程安全防范体系。

（三）多主体参与，及时沟通，协同处理

建筑施工传统的安全防范体系以施工人员为主体，由他们监控施工安全，实施管理，监管缺乏科学性，工作人员主要依靠工作经验来解决问题，解决措施具有较强的主观性，不够全面，不利于发展建筑施工安全防护。应用BIM技术可以实现建筑项目多主体信息共享，有利于各个利益相关者与施工单位进行及时沟通，掌握具体施工进度以及相关事务，协同各方处理施工突发事件，降低损失程度。

（四）动态更新信息

当前，信息动态不断更新发展，BIM技术的运用也逐步得到扩展，不断自我更新升级，形成BIM数据信息库。在建筑施工完成后，BIM安全信息数据库存储项目建设的相关数据，为后续工作提供可靠数据支持，也为企业开展其他项目提供借鉴与参考，进而提升企业建筑施工水平，促进企业持续健康发展，不断完善我国建筑行业安全信息数据库。

四、结语

综上所述，在建筑施工过程中，运用BIM技术可以完善施工安全防范体系，强化施工现场管理，克服传统建筑项目施工中缺乏监控体系、沟通不及时、单方参与等弊端，形成多方参与、沟通及时、科学管理的现代化施工过程，逐步实现高效、科学、系统的建筑施工实时监控过程。本文通过分析BIM技术的建筑施工过程中实时监控系统的设计与实现，以期不断提升我国建筑行业安全防护水平。

【参考文献】

[1]郭斌，朱轲，冯涛.BIM协同应用的驱动策略研究：一个演化博弈分析[J/OL].工业工程与管理：1-14[2019-07-16].

[2]刘思辰.建筑工程管理中的进度管理分析及其强化方略探讨[J].智库时代，2019（30）：246-247.

[3]刘彦辰，鞠威，黄麒，唐燕甍，王晓萱.浅析BIM技术在工程管理中的应用[J].居舍，2019（17）：146.

[4]强宇明，杨玲霞.基于BIM结合GIS的房屋建筑施工自動控制管理研究[J].自动化与仪器仪表，2019（06）：180-183.

[5]王志华，冯文晖，米建设，付涛，刘忠海.基于BIM的铁路房建信息管理平台方案研究[J].铁路计算机应用，2019，28（06）：64-68+77.