本发明专利技术公开了一种BIM安全措施族库的构建及使用方法，涉及安全防护技术领域，解决的是BIM建模软件中不存在安全措施模型库和施工人员的安全防护的问题，安全措施族库的构建方法包括获取钢结构施工过程的安全措施资料，以制定施工流程中包含基于安全施工因素的安全措施标准；将安全措施资料按照施工流程进行分类；构建不同安全防护器具的BIM族文件；构建并上传安全措施族库；根据实际施工流程完善和改进安全措施族库；通过改进型KGK‑modes算法根据施工流程将数据块内部安全措施资料信息分类，通过自动部署算法根据BIM模型库中的施工场地模型或施工设备模型信息自动生成及衍化安全防护器具，填补了BIM建模软件安全措施模型库空白点，保障了施工人员的安全。
1、bim(building information modeling)即建筑信息模型，是一种利用数字化技术构建施工场地物三维模型的方法。bim技术在建筑设计、施工、运营等方面具有巨大优势，因此越来越受到建筑企业及相关行业的关注和应用。
3、专利号cn202111052768x超高层建筑信息化施工平台搭建方法、设备及存储介质，采用基于倾斜摄影技术的建筑物内部构件、外部三维实景模型，bim模型，进度计划软件以及照片管理平台，通过模型与模型、模型与进度计划软件之间的相互融合，链接而成超高层建筑信息化施工平台。利用超高层建筑信息化施工平台在模拟超高层建筑的同时，为超高层建筑施工提供兼容模型库管理、进度管理、物料管理、质量管理和安全管理的信息交流环境，施工过程中在平台上同步施工变化以实现超高层建筑的信息化施工管理。
4、然而，现有的bim建模软件中，并没有相应的可以直接调用的bim安全措施族库，每次都需要根据项目需求重新设计相应的施工场地安全措施，如防火系统、防坠系统、工作台安全防护器具和个人防护器具等；在高速发展的社会中，这无疑为施工场地安全设计和管理增加了很大的工作量，施工现场安全管理中任意一个微小漏洞，都会使施工人员在进行施工作业时处于极大的安全隐患中。
r/>技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种bim安全措施族库的构建及使用方法，能够通过bim安全措施族库快速选择和一键适配bim模型中施工场地的安全措施，简化施工场地安全设计和管理流程，降低施工场地安全设计和管理工作量，保障施工人员或操作人员的安全性。
2、本专利技术利用下述技术方案：
3、一种bim安全措施族库的构建方法，包括以下步骤；
4、s1：利用采集制定模块获取钢结构施工过程的安全措施资料，制定施工流程中基于安全施工因素的安全措施标准，并将得到的安全措施标准传输至信息处理模块；
5、其中，安全施工因素包括安全防护器具、施工流程、现场布局、交通管理、施工平台和安全距离；安全措施资料包括安全检查表、安全防护措施表、安全措施材料费用统计表、危险源识别表和安全措施案例；施工流程包括构件制造、材料运输、钢结构安装、组装焊接、表面处理、施工验收和施工场地清理；安全防护器具包括密目式安全网、安全带悬挂点、悬挑式钢平台、立柱、安全扶梯、接火盆和焊接操作平台等；
6、s2：利用信息处理模块将安全措施资料按照施工流程进行分类；即将不同的施工流程利用不同的安全施工因素，将施工流程与安全措施标准组合，并通过说明文档进行阐述；
7、s3：通过防护构建模块构建不同安全防护器具在bim模型中的族文件，并标注出相应的安全警示装置和安全标识装置的注释；族文件包括主体图元、构件图元、注释图元、基准图元和视图图元；
8、s4：利用标准整合模块构建并上传安全措施族库；即将各类安全措施族文件归并在同一个安全措施族库，并传输至安全管控系统；
9、s5：根据实际施工流程对安全措施族库进行完善和改进。
10、优选地，s1中，通过采集制定模块获取钢结构施工作业的安全措施资料，并传输至信息处理模块进行数据预处理；采集制定模块包括数据库构建单元和标准制定单元；数据库构建单元用于获取安全措施资料，并基于安全措施资料构建安全措施数据库；标准制定单元用于制定各施工流程的安全措施标准，安全措施标准包括作业操作标准、现场管理标准、紧急事件处理标准和安全防护器具标准。
11、优选地，s2中，通过信息处理模块将获取的安全措施资料进行数据预处理，并将预处理后得到的资料信息传输至防护构建模块；信息处理模块包括信息分块单元、信息清洗单元、信息分类单元和信息组合单元；信息处理模块首先通过信息分块单元利用滑动块算法将获取的安全措施资料划分为多个固定大小的数据块；然后通过信息清洗单元利用多重插补算法、平均值替代算法和去重算法将划分完成的数据块内部信息进行数据去重、删除无效值、填充缺失值和解决不一致操作；接着通过信息分类单元利用改进型kgk-modes算法先将完成清洗的安全措施资料信息根据施工流程进行分类，再将分类完成的施工流程根据安全施工因素进行二次分类；最后通过信息组合单元将完成内部信息分类的数据块利用索引表法进行信息汇总，并与安全措施标准进行组合以形成安全措施图谱，安全措施图谱中包含说明文档。
12、优选地，改进型kgk-modes算法首先确定单个数据块内部各施工流程的关键词向量基于安全措施资料的所有相邻距离的关联度：
13、
14、
15、其中，dkn(x)t表示当前施工流程词向量关联度最大值，x表示当前施工流程词向量，t表示安全措施资料，j表示施工流程标号，m表示施工流程总数，d表示元素关联度，xj表示当前施工流程，yj表示相邻施工流程，y表示相邻施工流程词向量，kn(x)t表示在安全措施资料内施工流程的词向量关联度集合，d(xj,yj)表示当前施工流程与相邻施工流程的关联度；
16、然后将相邻距离的偏差进行量化：
17、
18、其中，biat表示当前施工流程临近关联度偏移量，n表示总列数，i表示当前列数，ωi表示二进制中心矩阵；
19、最后，利用目标函数将施工流程与安全施工因素进行二次分类，目标函数为：
20、
21、其中，p表示分类目标函数，τ表示安全施工因素词向量，dkn(τ)t表示安全施工因素词向量关联度最大值，bia(τ)t表示安全施工因素词向量关联度偏移量。
22、优选地，s3中，通过防护构建模块进行安全防护器具的bim模型构建，用于后续步骤中将构建完成的施工流程安全措施族文件利用标准整合模块进行归并；防护构建模块包括器具抽取单元、参数设置单元和模型绘制单元；器具抽取单元利用分布式机器学习算法将完成处理的安全措施资料信息中的安全防护器具信息进行提取；参数设置单元用于记录安全防护器具标准参数；标准参数包括防护器具的类型、高度、宽度、厚度、间隙和形状；模型绘制单元利用bim建模软件通过记录的安全防护器具标准参数和获取的安全防护器具信息进行防护器具的族文件构建。
23、优选地，s4中，bim建模软件包括autodesk revit、archicad、autodesknavisworks、tekla structures、allplan、vectorworks architect和bentley aecosim；通过标准整合模块将由bim建模软件构建的族文件按照施工流程归并在同一安全措施族库，标准整合模块包括模型归纳单元、衍化部署单元和联网传输单元；模型归纳单元通过决策树算法将相同施工流程内的安全防护器具本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种BIM安全措施族库的构建方法，其特征在于：包括以下步骤；
2.根据权利要求1所述的BIM安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述S1中，通过采集制定模块获取钢结构施工作业的安全措施资料，并传输至信息处理模块进行数据预处理；采集制定模块包括数据库构建单元和标准制定单元；数据库构建单元用于获取安全措施资料，并基于安全措施资料构建安全措施数据库；标准制定单元用于制定各施工流程的安全措施标准，安全措施标准包括作业操作标准、现场管理标准、紧急事件处理标准和安全防护器具标准。
3.根据权利要求1所述的BIM安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述S2中，通过信息处理模块将获取的安全措施资料进行数据预处理，并将预处理后得到的资料信息传输至防护构建模块；信息处理模块包括信息分块单元、信息清洗单元、信息分类单元和信息组合单元；信息处理模块首先通过信息分块单元利用滑动块算法将获取的安全措施资料划分为多个固定大小的数据块；然后通过信息清洗单元利用多重插补算法、平均值替代算法和去重算法将划分完成的数据块内部信息进行数据去重、删除无效值、填充缺失值和解决不一致操作；接着通过信息分类单元利用改进型KGK-modes算法先将完成清洗的安全措施资料信息根据施工流程进行分类，再将分类完成的施工流程根据安全施工因素进行二次分类；最后通过信息组合单元将完成内部信息分类的数据块利用索引表法进行信息汇总，并与安全措施标准进行组合以形成安全措施图谱，安全措施图谱中包含说明文档。
4.根据权利要求3所述的BIM安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述改进型KGK-modes算法首先确定单个数据块内部各施工流程的关键词向量基于安全措施资料的所有相邻距离的关联度：
5.根据权利要求1所述的BIM安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述S3中，通过防护构建模块进行安全防护器具的BIM模型构建，以将构建完成的施工流程安全措施族文件利用标准整合模块进行归并；防护构建模块包括器具抽取单元、参数设置单元和模型绘制单元；器具抽取单元利用分布式机器学习算法将完成处理的安全措施资料信息中的安全防护器具信息进行提取；参数设置单元用于记录安全防护器具标准参数；标准参数包括防护器具的类型、高度、宽度、厚度、间隙和形状；模型绘制单元利用BIM建模软件通过记录的安全防护器具标准参数和获取的安全防护器具信息进行防护器具的族文件构建。
6.根据权利要求1或5所述的BIM安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述S4中，BIM建模软件包括Autodesk Revit、ArchiCAD、Autodesk Navisworks、Tekla Structures、Allplan、Vectorworks Architect和Bentley AECOsim，并支持但不限于IFC、OBJ、FBX和RVT文件格式；通过标准整合模块将由BIM建模软件构建的族文件按照施工流程归并在同一安全措施族库，标准整合模块包括模型归纳单元、衍化部署单元和联网传输单元；模型归纳单元通过决策树算法将相同施工流程内的安全防护器具进行归纳整理，并整合为安全措施族库；衍化部署单元利用自动部署算法，根据BIM模型库中的施工场地模型和施工设备模型信息自动生成及衍化防护器具；联网传输单元通过无线/有线网络将安全措施族库传输至安全管控系统，并备注使用方式。
7.根据权利要求6所述的BIM安全措施族库的使用方法，其特征在于：所述自动部署算法首先获取施工场地模型或施工设备模型的长度、宽度、高度、重量信息和外界环境的风力、湿度及温度信息；接着根据施工场地模型和施工设备模型信息确定安全距离：
8.一种BIM安全措施族库的使用方法，利用权利要求1-7任一所述构建方法得到的BIM安全措施族库，其特征在于，包括以下步骤：
...
【技术特征摘要】
1.一种bim安全措施族库的构建方法，其特征在于：包括以下步骤；
2.根据权利要求1所述的bim安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述s1中，通过采集制定模块获取钢结构施工作业的安全措施资料，并传输至信息处理模块进行数据预处理；采集制定模块包括数据库构建单元和标准制定单元；数据库构建单元用于获取安全措施资料，并基于安全措施资料构建安全措施数据库；标准制定单元用于制定各施工流程的安全措施标准，安全措施标准包括作业操作标准、现场管理标准、紧急事件处理标准和安全防护器具标准。
3.根据权利要求1所述的bim安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述s2中，通过信息处理模块将获取的安全措施资料进行数据预处理，并将预处理后得到的资料信息传输至防护构建模块；信息处理模块包括信息分块单元、信息清洗单元、信息分类单元和信息组合单元；信息处理模块首先通过信息分块单元利用滑动块算法将获取的安全措施资料划分为多个固定大小的数据块；然后通过信息清洗单元利用多重插补算法、平均值替代算法和去重算法将划分完成的数据块内部信息进行数据去重、删除无效值、填充缺失值和解决不一致操作；接着通过信息分类单元利用改进型kgk-modes算法先将完成清洗的安全措施资料信息根据施工流程进行分类，再将分类完成的施工流程根据安全施工因素进行二次分类；最后通过信息组合单元将完成内部信息分类的数据块利用索引表法进行信息汇总，并与安全措施标准进行组合以形成安全措施图谱，安全措施图谱中包含说明文档。
4.根据权利要求3所述的bim安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述改进型kgk-modes算法首先确定单个数据块内部各施工流程的关键词向量基于安全措施资料的所有相邻距离的关联度：
5.根据权利要求1所述的bim安全措施族库的构建方法，其特征在于：所述s3中，通过防护构建模块进行安全防护器具的bim...
【专利技术属性】
技术研发人员：吝健全，唐兵传，王雄，马萌，冯晓龙，秦海江，蒋雨志，张刚，李海波，潘小铜，
申请(专利权)人：郑州宝冶钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：
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