(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211208342.3 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 中铁十八局集团有限公司 地址 300222 天津市津南区双港乡 申请人 中铁十八局集团第三工程有限公司 (72)发明人 刘松涛　张延冰　闫利亚　翁振华　 苏睿　刘术臣　李文建　刘利　 但晓华　刘建国　 (74)专利代理 机构 北京知艺互联知识产权代理 有限公司 16137 专利代理师 孙一方 (51)Int.Cl. G06Q 50/08(2012.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种以施工组织 为核心的隧道管理平台 (57)摘要 本发明公开了一种以施工组织为核心的隧 道管理平台， 以WBS结构物分解为数据核心， 轻量 化BIM模型作为数据链接的载体、 形象化展 示， 通 过编码体系实现功能链接自动化； 与自动工期计 算功能相结合进行工程量 ‑‑进度管理 ‑‑产值计 算； 通过BIM+GIS、 虚拟现场等专项功能模块， 将 资源配置、 工程量、 进度数据相融合， 在项目上场 前期乃至全生命周期进行施工预演， 分析得出随 着时间的变动， 资源的变化情况， 辅助项目上场 策划、 施工组织设计、 资源调度及调配。 本系统形 成一套完整的隧道工程量 ‑进度管理 ‑施工管控 隧道专业化模块， 有助于对隧道施工的精细化管 理， 提高施工现场管理效率。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 115456814 A 2022.12.09 CN 115456814 A 1.一种以施工组织设计管理为核心的隧道管理平台， 以EPS结构对企业项目分解， 以 BPS结构对群体项目分解， 以WBS结构对单个项目分解， 其特征在于， WBS结构将项目分解为 实体部分和非实体部 分； 实体部 分通过BIM 建模叠加GIS地形的方式对项目进 行三维可视化 展示， 且BIM模型的每个模型单元赋予对应的WBS语义； 非实体部分通过进度动画表述施工 工序， 并依照就近原则依附在模 型单元上； 模型单元以标准段模型为最小颗粒的数据源， 借 助超链接技 术将每个标准段模型与施工 工法、 进度、 工程 量、 资源消耗、 过程资料相关联。 2.根据权利要求1所述的隧道管理平台， 其特征在于， 还设置施工预演模块， 包括初始 化及资源配置、 初始预演、 动态预演和经济预控； 初始化及资源配置， 将项目工况、 施工数据、 机械化资源指标、 进度指标录入系统内， 为 后续施工分析奠定基础， 并为 其他功能模块 提供技术说明； 初始预演， 在工期分析计算、 工程量计算前提下， 以BIM模型为载体， 将资源配置、 工程 量、 进度数据相融合， 分析得出项目随着时间、 资源的变化情况以及需求峰值， 得出几种满 足工期要求的施工组织及资源配置方案， 进行 经济性比选， 确定初始策划方案； 动态预演， 在明确当下绝对工期下， 根据当前资源投入情况及此前组织方案进行预演， 预演达到节点时间时， 各工作面工序完成情况及剩余工程量情况， 调整后续施工组织及资 源方案， 进行 经济比选后， 确定下一 步生产策划方案； 经济预控， 系统内置标准化指标配置， 包括收入指标配置和支出指标配置， 在施工组织 及资源配置方案均满足工期要求的情况下， 读取工期、 人员、 运距、 工程量数据， 进 行预演方 案经济比选 。 3.根据权利要求1所述的隧道管理平台， 其特征在于， 还设置有进度管理模块， 包括形 象进度和工效管理； 形象进度， 通过双代号时标网络图、 横道图、 逻辑网络图、 单代号网络图四图联动， 为施 工分析得出关键线路， 并随着施工进 展实时调整， 同时通过BIM+GIS三维场景化展示； 工效管理， 接入隧道循环时间和智能设备数据的数据， 采用 “人员分类定位+电子栅栏 ” 的方法实现工效数据自动统计。 4.根据权利要求1所述的隧道管理平台， 其特征在于， 还设置技术管理模块， 包括钻爆 设计、 超前地质分析、 衬砌施工参数 管理、 喷锚施工参数 管理； 钻爆设计， 获取凿岩台车已完成的钻爆方案及其产生的钻爆轮廓数据， 依托大数据技 术进行数据分析， 形成施工标准； 超前地质分析， 获取凿岩台车的勘探数据， 并形成超前地质预报； 衬砌施工参数管理， 通过衬砌台车数字化平台获取施工数据， 通过三维激光扫描仪判 断施工效果， 通过对施工效果与施工数据分析 形成施工标准； 喷锚施工参数管理， 获取湿喷机械手的数据， 结合施工效果进行多数据分析， 形成施工 标准。 5.根据权利要求1所述的隧道管理平台， 其特征在于， 还设置工程量管理模块， 包括临 建算量管理、 工程 量变更管理、 0#台帐优化及变更对比； 临建算量管理， 创建单位量模板， 选择单位量项， 输入单位量； 创建临建算量模板， 建立 不同临建的算量组成， 根据临建名称与临建单位量模板的关系， 显示算量内容， 然后手动输 入工程量保存；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115456814 A 2工程量变更管理， 将隧道主体里程 ‑结构物精准定位同步工程量计算功能， 且已预留变 更设计功能。 工程变更引发清单量、 单价、 清单项变化， 根据变更情况分为合同内和合同外 变更， 预留2b类 变更风险包干费调整接口； 0#台帐优化及变更对比， 隧道0#台帐优化及修改功能， 同步实现原设计与变更设计对 比； 修改0 #台帐， 显示隧道、 临建工程 量及清单。 6.根据权利要求1所述的隧道管理平台， 其特征在于， 还设置有质量管理模块， 包括质 检资料、 里程相关预警提 示、 IOT质量检测 和混凝土超耗； 质检资料， 依据物资、 试验、 工程业务逻辑制定配料单， 三部门联动， 梳理原材料、 试验 检测数据、 工程检验批数据流 通流程， 并定制 相应表单； 里程相关预警提示， 任务与构件批量绑定， 通过WBS结构物选取， 增加各类型槽道、 过轨 管、 管沟的分类预警提 示， 并按照实际施工里程 提示预埋件信息； IOT质量检测， 将隧道检测类型、 检测计划与WBS结构物、 轻量化BIM模型关联， 进行隧道 检测分级分类提示、 归集统计， 同时与智能化检测设备系统对接， 实现检测数据自动化上 传、 统计； 其中， 三维激光扫描仪获取物体表面三维坐标， 并将数据上传到PCAS软件进行参 数化建模及点云数据计算， 最终点云数据后台一键上传到云平台进行点云模型分析， 并获 取分析结果； 混凝土超耗， 通过混凝土实耗量与设计量计算混凝土超耗率， 设计量通过工程量计算 获取， 实耗 量通过三维激光扫描仪、 拌合站数据结合推送。 7.根据权利要求1所述的隧道管理平台， 其特征在于， 还设置有智慧安全模块， 对接有 定位系统、 智能门禁系统、 有 毒有害气体检测系统、 智能视频监控系统、 应急电话广播系统； 定位系统， 利用UWB技 术及定位芯片实现人员及设备的实时定位； 智能视频监控系统， 在关键部位的监控摄像头中增加智能AI算法， 自动识别现场劳保 用品佩戴、 防火隐患问题， 并在终端 进行报警。 8.根据权利要求1所述的隧道管理平台， 其特征在于， 还设置有看板模块， 包括首页看 板、 进度看板、 资源调度看板、 安全看板、 质量看板、 技 术看板； 首页看板， 展示BIM模型+地理3D模型的融合场景模型， 并通过加载图层、 图表、 栏目方 式展示项目相关的多元信息； 进度看板， 通过融合场景模型展示进度信息， 并支持通过拖动 时间轴进行项目动态进 度预演， 并对不同工序按照不同颜色体现； 资源调度看板， 根据施工策划相关资源配置， 在融合场景模型上动态展示随时间变化 的资源峰值、 发生 位置、 调度轨 迹、 工机料曲线信息； 安全看板， 在融合场景模型 上展示跟安全有关的信息； 质量看板， 在融合场景模型上展示安全检查信 息， 实际已经发生的按照检查记录信 息， 在里程位置标记安全检查图标， 点击图标 可以看见基本的检查信息； 技术看板， 以图表形式展示超前地质预报、 开挖面轮廓图、 超净空检测的数据。 9.根据权利要求1所述的隧道管理平台， 其特征在于， 还设置有智慧物资模块， 对接智 慧物料系统、 智能拌合站系统、 智慧加工厂系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115456814 A 3