数字化技术助力工程项目智慧建造

1、数字化技术助力工程项目智能建造智能建造之理解智能建造之探索智能建造之重点研发方向CONTENTS目录03智能建造之阶段性实践成果010204智能建造之理解013新一代信息通信技术与建造技术融合，对工程建造体系中各个生产要素赋予新的能力，产生智能建造技术，逐步形成智能建造系统，催生出的新的工程建造方式。智能建造：充分应用BIM、物联网、移动通讯大数据、云计算、人工智能及虚拟现实等新一代信息通信技术，机器人等相关设备，与建造过程深度融合，通过人机交互、感知、决策、执行和反馈，实现建设全过程的智能化。云计算物联网大数据BIMGIS互联网一、智能建造的定义l什么是智能建造自动化施工信息化管理动态监测工厂化加工4行全面透彻的信息感知1智能决策：基于数据驱动、模型驱动、知识驱动等方法，从海量数据中提出决策信息协同互动：更优质、更主动的交互，广泛、深度、安全可信的互联互通与互操作，全面的信息和资源共享534 自主学习：积累大量数据和知识，不断迭代，以适应工程建设发展需求。智能诊断：对感知的海量大数据信息存储、分析，形成对工程建设质量、安全、效率等指标的评判。全面感知：对工程建设中人、机、物、环境等关

2、键要素进二、智能建造的特征l什么是智能建造256信息空间硬资源优化软智能建造的本质是构建一套信息空间与物理空间之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系，解决铁路建造过程中的复杂性和不确定性问题，提高资源配置效率，实现资源优化。由局部智能，通过互联互通、综合集成，“赋能”越来越多，覆盖面越来越广，智能功能越来越强大，最终实现整体智能。三、智能建造的系统架构l什么是智能建造状态感知精准执行实时分析科学决策优化数据隐性数据显性数据物理空间根据工程建设信息化、人工智能技术的发展现状和智能技术本身的发展规律，从智能程度不断系统化和升级的角度，可以将工程智能建造的发展划分为三个阶段：初级阶段（感知阶段）中级阶段（替代阶段）高级阶段（智慧阶段）时间初级阶段中级阶段高级阶段四、智能建造的阶段划分替代阶段感知阶段l什么是智能建造智慧程度智慧阶段7初级阶段：人们借助现代信息技术，起到扩大人的视野、扩展感知能力以及增强人的某部分技能的作用。在初级阶段，参建企业需积极探索以“云大物移智等新一代信息通信技术集成应用开始积累行业、企业和项目的大数据。但此时基于大数据的项目管理条件

3、尚未具备。四、智能建造的阶段划分l什么是智能建造人员人员机械机械 工法工法 环境环境 物料物料数据自动采集过程智慧预测高效协同管理BIM+GIS云计算大数据移动互联网节约成本保障安全提升质量提高效率数据科学分析物联网8中级阶段：替代绝大多数的重复性体力劳动，还可以借助人工智能技替代人的脑力劳动，帮助以前无法完成或风险很大的工作。中级阶段，大部分企业和项目将广泛使用新一代信息技术和机器人等相关设备，积累丰富经验。中级阶段，行业、企业和项目大数据积累已经具备一定规模，开始基于大数据的项目管理应用于工程实践。四、智能建造的阶段划分l什么是智能建造9高级阶段：将随着人工智能技术不断发展，大部分替代人在建筑生产过程和管理过程的参与，由一部“建造大脑”来指挥和管理智能机具、设备，完成整个建造过程。高级阶段，技术上以新一代信息技术为代表的先进技术的集成应用已经普及；管理上通过应用高度集成的信息管理系统和基于大数据的深度学习等工具，对已发生的各类问题，有科学的决策和应对的方案。l 设备信息l 人员信息l 施工信息四、智能建造的阶段划分l 地理信息l 环境数据l什么是智能建造海量历史数据10智能建造之探

4、索0211基于BIM+物联网技术的智慧工地基于工业自动化+数字化的智慧生产决策层人的活动事的发展物的变化数据集中业务分块指挥协同业务层应用层我们做了什么？智能建造-技术框架多维度的智慧建造平台 数字化 网络化 智能化生产指挥中心l智能建造实践大数据分析业务报表数据曲线模型管理过程资料产品结构智慧工地建设 工程建模及基础应用 BIM平台开发 基于BIM的工具软件开发 无人机实景建模技术应用 物联网系统研发 智慧工地管理平台搭建 数字指挥系统研发 智慧梁场研发绿色装备资源再生利用技术预制装配式施工3D打印建造我们做了什么？智能建造-系统研发BIM技术应用绿色施工l智能建造实践13智能建造之实践成果-智慧项目部建设研究0314物联网模块研发安全监测模块深基坑安全监测钢支撑轴力伺服系统 塔吊安全监测 智能配电箱资源管理人员管理机械设备管理环境管理环境监测平台搭建项目级公司级生产指挥中心指南其他系统研发数字指挥系统混凝土调度系统智慧梁场研发思路建设思路总体框架系统架构实施目标l目录010502030415l 数据自动采集，加强过程管控2安全管理人员管理机械设备管理数据综合应用，辅助科学决策数据直

5、观呈现数据智能分析数据高效利用集成现有的多个业务系统，实现单点登录，解决重复登录问题实施目标l 系统集中管理，提高应用效率进度管理环境管理l实施目标13l16物联网模块研发安全监测模块 深基坑安全监测 钢支撑轴力伺服系统 塔吊安全监测 智能配电箱资源管理 人员管理 机械设备管理环境管理 环境监测研发思路 建设思路 总体框架 系统架构平台搭建 项目级 公司级 生产指挥中心 指南其他系统研发 数字指挥系统 混凝土调度系统 智慧梁场实施目标010502030417聚焦施工现场一线生产活动，实现信息化技术与生产过程深度融合保证现场关键数据实时获取和共享，提高现场基于数据的协同工作能力追求数据的分析与预测能力，提高领导科学决策和智慧预测能力充分应用并集成软硬件技术，满足施工现场变化多端的需求和环境，保证信息化系统的有效性和可行性建设思路l建设思路18l系统架构生产管理 系统19物联网模块研发安全监测模块 深基坑安全监测 钢支撑轴力伺服系统 塔吊安全监测 智能配电箱资源管理 人员管理 机械设备管理环境管理 环境监测平台搭建 项目级 公司级 生产指挥中心 指南其他系统研发 数字指挥系统 混凝土调度系

6、统 智慧梁场研发思路 实施原则 总体框架 系统架构实施目标010502030420在项目层面，建立统一的项目级智慧工地管理平台，将项目实际生产、安全监测和应用的各项数据集中、统一、关联和汇总到该平台上为项目日常办公、交班会议、管理分析、决策判断提供有力的信息化数据支撑和依据。l智慧工地管理平台【项目级】21在企业层面，规范数据接口标准，以企业施工项目业务管理为目标，整合、分析、汇总各项目级智慧工地管理平台生产数据，形成以呈现企业各项目总体生产、营销、分布等信息为对象的企业级信息化监管云平台，集中监管项目进度、产值完成情况。l智慧工地管理平台【企业级】22在企业层面，规范数据接口标准，以企业施工项目业务管理为目标，整合、分析、汇总各项目级智慧工地管理平台生产数据，形成以呈现企业各项目总体生产、营销、分布等信息为对象的企业级信息化监管云平台，集中监管项目进度、产值完成情况。l智慧工地管理平台【企业级】23l 现场实时监控l 生产指挥调度l 数据动态展示目前已在地铁、铁路、市政等工程领域，26个在建项目推广应用。l生产指挥中心杭州地铁苏州地铁苏锡常南部高速太湖隧道杭绍台铁路24编制了智慧项目

7、部建设指南和智慧项目部技术应用指南l制度措施25物联网技术研发安全监测模块 深基坑安全监测 钢支撑轴力伺服系统 塔吊安全监测 智能配电箱资源管理 人员管理 机械设备管理环境管理 环境监测平台搭建 项目级 公司级 生产指挥中心 指南其他系统研发 进度管理模块 数字指挥系统 混凝土调度系统 智慧梁场研发思路 实施原则 总体框架 系统架构研发背景 现状分析 研发目标010502030426系统是将结构监测与计算机、物联网等技术结合，实现对基坑的支护结构及周边环境监测数据的自动采集、实时传输、自动预警功能人工测量：通过蓝牙与全站仪/电子水准仪关联，将测量结果上传至平台。自动测量：通过监测传感器采集的数据1、深基坑安全监测l安全监测模块27实时监测，低压自动补偿，高压自动报警；轴力、位移双控，实时控制基坑变形；监测信息主动反馈，有效避免突发事故。2、钢支撑轴力伺服系统l安全监测模块钢支撑伺服单元主控台28直观展示各项数据实时监控塔吊状态远程异地监控预警智能生成分析报警3、塔吊自动监控l安全监测模块29即时采集电表数据，进行用电量分析统一配电柜管理，减少人员巡检工作量出现异常可及时远程控制配电柜断

8、电4、智能配电箱手训APP端l安全监测模块30封闭式施工区域：采用门禁道闸配合人脸识别，自动采集人员信息开放式施工区域：采用智能安全帽，在平台地图中通过电子围栏设定施工范围，以安全帽模块中的定位功能实现开放式人员考勤5、劳务人员管理l资源管理模块31对施工机械设备的油料消耗、运行状态、里程及轨迹实时监控，清晰反映和记录车辆运行全过程状态6、机械设备管理工程现场Internetl资源管理模块数据后台LAN服务器/防火墙/数据库后台操作终端展示操作终端远程操作终端油料监控九轴姿态北斗32对扬尘、PM2.5、PM10、噪声、风速、温湿度等环境数据实时监测手动或自动开启喷淋设备，当超过自动联动雾炮降尘设备，保证现场施工环境绿色环保7、环境监测l环境管理模块33物联网功能模块研发安全监测模块 深基坑安全监测 钢支撑轴力伺服系统 塔吊安全监测 智能配电箱资源管理 人员管理 机械设备管理环境管理 环境监测其他功能模块研发 进度管理模块 数字指挥系统 混凝土调度系统 智慧梁场平台搭建 项目级 公司级 生产指挥中心 指南研发思路 建设思路 总体框架 系统架构实施目标010502030434基于BIM+G

9、IS的三维可视化进度管理进度计划填报/导入、实际进度填报/导入l进度管理模块控制工程进度预警实际进度情况验证模型导出构件树可视化展示35以“加强信息沟通”为目的，通过集成智能语音引擎，实现指令快速定向发布、接受和审批，后台大屏实时预警和监管指令完成情况，可与安全、质量系统深度集成，作为工作任务整改闭合的有效工具。l数字指挥系统36明确地点、时间、工作量，减少配送差错 实时关注任务情况，方便现场管理掌握所有车辆状态，便于车辆调配可自动统计、分析，为收方结算提供数据l混凝土生产调度指挥系统37智慧梁场管理系统任务生产排程全过程信息管理数字孪生梁场数据价值挖掘l智慧梁场38+生产排程智能化生产排程智能化结合工序模板、台座信息，实现生 产任务智能排程，工序任务智能传 递。物料管控自动化物料管控自动化实现物资计划自动化生成、物资追 溯可视化展示、库存需求对比及时 化预警。PC端可视化移动端可视化39基础数据标准化基础数据标准化通过预先维护系统基础数据，引用 并结合生产实际生成项目基础数据。生产过程可视化生产过程可视化结合物联网技术，进行身份管理，并结合数据采集，实现数字孪生。l智慧梁场数字孪生梁

10、场xtSuppor ing text here.自动任务分发自动化加工张吉怀铁路永定梁场项目部钢筋加工中心看板40l智慧梁场按钢筋工程量清单翻样钢筋智能加工钢筋模型实体优化套料苏州地铁6号线济南地铁R2号线6标项目连徐铁路站前1标项目杭州地铁6号线二期淮安东站综合客运枢纽工程新台项目l应用案例41智能建造之重点研发方向0442智能识图，通过图形检测、图像分割等技术对专业图纸分析转化，实现自动算量资源配置，利用大数据、物联网等技术，实现人机料法环等资源的合理配置征地拆迁，基于无人机实景模型实现征拆管理一、持续推进应用软件的研发l下一步重点研发方向43传感器：全站仪、轴力计、应力计、应变计等传感器采集内容：l地质参数：密实度、承载力、潮湿程度l定位（地形）参数：高程、坐标l空间参数：外形尺寸、间距、倾斜度l图像参数：暴力扫描方式l力学参数：应力、应变、荷载l材料属性参数：导热率、弹性模量目的：准确感知结构物、装备等空间、力学、材料属性的数据，为下步判断及作业提供依据。二、加大物联网技术的研发l下一步重点研发方向无人机实景建模隧道变形监测架桥机监测深基坑监测桥梁监测塔吊监测44智能化的机械自

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