智能建造理論與實(shí)踐 課件全套 第1-6章 智能建造概述- 智慧城市

智能建造理論與實(shí)踐第一章智能建造概述1.1智能建造背景1.2智能建造定義、內(nèi)涵和特征1.3智能建造面臨挑戰(zhàn)和發(fā)展前景思考題圖1-12011-2020年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、建筑業(yè)增加值及增速圖圖1-22011-2020年建筑業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重2020全年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值102萬(wàn)億元，比上年增長(zhǎng)2.3%，突破100萬(wàn)億元大關(guān)，建筑業(yè)增加值占比高達(dá)7.2%。建筑產(chǎn)業(yè)是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)穩(wěn)壓器1.1

智能建造背景——經(jīng)濟(jì)發(fā)展的變革建筑產(chǎn)業(yè)能惠及民生2020年，建筑業(yè)提供超5000個(gè)崗位我國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率達(dá)63.89%，城市數(shù)量達(dá)687個(gè)，城市建成區(qū)面積達(dá)6.1萬(wàn)平方公里1.1

智能建造背景——經(jīng)濟(jì)發(fā)展的變革政策推動(dòng)建筑產(chǎn)業(yè)改革1.1

智能建造背景——經(jīng)濟(jì)發(fā)展的變革1.1

智能建造背景——建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型綠色轉(zhuǎn)型能耗高碳排放量大新增建筑面積量大+頻繁大拆大建2018年建筑運(yùn)行階段碳排放占建筑部門(mén)碳排放的95%，達(dá)到21.1億噸。我國(guó)建筑行業(yè)應(yīng)從建筑施工、建筑拆除及建筑運(yùn)行三個(gè)方面，通過(guò)需求減量、能效提高和能源零碳化三個(gè)角度實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型。1.1

智能建造背景——建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型綠色轉(zhuǎn)型1科學(xué)控制建筑規(guī)模2大力發(fā)展全生命周期綠色建筑3新型綠色建材代替4推動(dòng)新型建筑工業(yè)化深化發(fā)展5建筑內(nèi)電氣化改造，促進(jìn)制冷采暖脫碳6發(fā)展負(fù)碳技術(shù)，打造新型建筑1.1

智能建造背景——信息技術(shù)的助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型市場(chǎng)不規(guī)范存在市場(chǎng)壁壘、競(jìng)相壓價(jià)、錢(qián)權(quán)交易、掛靠串標(biāo)、層層轉(zhuǎn)包、拖欠工程款等違法亂紀(jì)和市場(chǎng)不規(guī)范等問(wèn)題行業(yè)監(jiān)管不到位監(jiān)管方式帶有計(jì)劃經(jīng)濟(jì)色彩，重審批、輕監(jiān)管監(jiān)管信息化水平不高工程擔(dān)保、工程保險(xiǎn)、誠(chéng)信管理等配套機(jī)制建設(shè)緩慢企業(yè)效率低企業(yè)專(zhuān)業(yè)化、規(guī)?；潭鹊图夹g(shù)創(chuàng)新能力不足，同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)過(guò)度大多仍沿襲傳統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和項(xiàng)目管理模式信用不健全市場(chǎng)主體信用意識(shí)和契約精神缺乏，各方主體地位不平等行業(yè)內(nèi)信用體系建設(shè)嚴(yán)重滯后于建筑業(yè)發(fā)展需要1.1

智能建造背景——信息技術(shù)的助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型作業(yè)形態(tài)要改變堅(jiān)持“以人為本”的發(fā)展理念，改善作業(yè)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，盡可能多地利用建筑機(jī)器人取代人工作業(yè)，已經(jīng)成為建筑業(yè)尋求發(fā)展的共識(shí)。工程品質(zhì)要提升工程品質(zhì)的“品”是人們對(duì)審美的需求；“質(zhì)”是工藝性、功能性以及環(huán)境性的大質(zhì)量要求。推進(jìn)智能建造是加速工程品質(zhì)提升的重要方法。工作效率要提升建造全過(guò)程、全專(zhuān)業(yè)、全參與方和全要素協(xié)同實(shí)時(shí)管控的智能建造平臺(tái)的高效管控，缺少便捷、實(shí)用和高效作業(yè)的機(jī)器人施工。管控項(xiàng)目要“零距離”推進(jìn)智能建造充分發(fā)揮信息共享優(yōu)勢(shì)，借助于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等信息化手段，建造相關(guān)方可以便捷使用的工程項(xiàng)目建造管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)零距離、全過(guò)程、實(shí)時(shí)性的管控工程項(xiàng)目。1.1

智能建造背景——信息技術(shù)的助力我國(guó)新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)持續(xù)向“數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化”的方向發(fā)展。（1）培育壯大人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)安全等新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)；（2）傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將實(shí)施數(shù)字化改造升級(jí)，如傳統(tǒng)建筑走向智能建造。1.1

智能建造背景——信息技術(shù)的助力智能建造的技術(shù)背景是新一代信息技術(shù)，主要指物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，以及由此產(chǎn)生的云計(jì)算、邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生以及工業(yè)大腦等。新一代信息技術(shù)的發(fā)展為推進(jìn)智能建造奠定了強(qiáng)大的基礎(chǔ)，具體表現(xiàn)在三方面。1虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)深入實(shí)際的生活2功能強(qiáng)大、自主的微型計(jì)算機(jī)（嵌入式系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)了與其他微型計(jì)算機(jī)、傳感器設(shè)備的互聯(lián)互通3物理世界和虛擬世界（網(wǎng)絡(luò)空間）以信息物理系統(tǒng)形式實(shí)現(xiàn)了全方位融合。1.2智能建造定義、內(nèi)涵和特征——定義智能建造是一種融合傳統(tǒng)工程建造與現(xiàn)代信息技術(shù)的新型生產(chǎn)方式。智能建造通過(guò)應(yīng)用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，發(fā)展智能建造新裝備，搭建自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的智能建造平臺(tái)。智能設(shè)計(jì)智能生產(chǎn)智能施工智能運(yùn)維4個(gè)領(lǐng)域：設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、運(yùn)維4個(gè)智能化目標(biāo)：材料、機(jī)械、設(shè)備、人員3個(gè)解決目標(biāo)：生產(chǎn)效率低、污染高、能耗高2種成果：以人為本的智能化產(chǎn)品與服務(wù)1.2智能建造定義、內(nèi)涵和特征——定義設(shè)計(jì)方式與流程的智能化有效評(píng)估設(shè)計(jì)的功能性和支撐性對(duì)設(shè)計(jì)變更、供應(yīng)變化、工廠或工地環(huán)境變化做出快速響應(yīng)需求驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)管理由人工生產(chǎn)轉(zhuǎn)向自動(dòng)化生以人機(jī)協(xié)同的工作方式實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的工廠生產(chǎn)線(xiàn)，根據(jù)用戶(hù)需求，對(duì)產(chǎn)品和工藝信息進(jìn)行分析規(guī)劃基于大數(shù)據(jù)，綜合應(yīng)用多種技術(shù)，在數(shù)字化施工各個(gè)環(huán)節(jié)融入智能化算力算法，賦予相關(guān)技術(shù)、裝備和設(shè)備設(shè)施智能化屬性，以進(jìn)行工程建造的過(guò)程以大數(shù)據(jù)平臺(tái)和機(jī)器學(xué)習(xí)為核心，自動(dòng)學(xué)習(xí)總結(jié)規(guī)則，并做出決策的運(yùn)維方式智能設(shè)計(jì)智能生產(chǎn)智能施工智能運(yùn)維1.2智能建造定義、內(nèi)涵和特征——內(nèi)涵1“實(shí)物+數(shù)字”產(chǎn)品2“制造＋建造”生產(chǎn)方式3從產(chǎn)品建造到服務(wù)建造4從產(chǎn)品交易到平臺(tái)經(jīng)濟(jì)5從管理到治理內(nèi)涵1.2智能建造定義、內(nèi)涵和特征——特征1萬(wàn)物互聯(lián)2全面感知3數(shù)據(jù)化4真實(shí)分析5實(shí)時(shí)控制關(guān)聯(lián)施工現(xiàn)場(chǎng)、工程機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線(xiàn)、構(gòu)件工廠、供應(yīng)商、建筑產(chǎn)品、客戶(hù)緊密等通過(guò)各種傳感器、智能設(shè)備、智能終端等收集各種信息和數(shù)據(jù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等將信息和數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)項(xiàng)目管理、施工現(xiàn)場(chǎng)、數(shù)字工廠、建筑構(gòu)件、建造過(guò)程等產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)利用信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，利用有限元計(jì)算、虛擬仿真技術(shù)等對(duì)工程狀態(tài)進(jìn)行仿真分析，給出自動(dòng)控制所需的結(jié)果或輔助決策的信息。通過(guò)智能設(shè)備、智能軟件、智能終端等，依據(jù)分析得到的結(jié)果和相關(guān)規(guī)則等，對(duì)建造過(guò)程、建造工藝、建造流程等進(jìn)行控制。1.3

智能建造面臨挑戰(zhàn)和發(fā)展前景——面臨挑戰(zhàn)市場(chǎng)環(huán)境核心資源企業(yè)部署（1）市場(chǎng)環(huán)境：建筑企業(yè)對(duì)國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)生數(shù)據(jù)依存；國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品用戶(hù)基數(shù)少，缺少市場(chǎng)意見(jiàn)反饋。（2）企業(yè)部署：國(guó)內(nèi)廠商戰(zhàn)略部署不清晰，未形成與上下游的深度溝通；國(guó)內(nèi)廠商生態(tài)基礎(chǔ)薄弱，資源分散嚴(yán)重；國(guó)內(nèi)廠商自主創(chuàng)新能力與意識(shí)較弱。（3）核心資源：智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系有待健全；核心技術(shù)尚且薄弱；缺乏完善的智能建造應(yīng)用生態(tài)；高端復(fù)合型人才缺乏。1.3

智能建造面臨挑戰(zhàn)和發(fā)展前景——面臨挑戰(zhàn)工程軟件“補(bǔ)短板”工程物聯(lián)網(wǎng)“顯特色”工程機(jī)械“促升級(jí)”工程大數(shù)據(jù)“強(qiáng)優(yōu)勢(shì)”集中攻關(guān)“卡脖子”痛點(diǎn)；加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)工程軟件創(chuàng)新應(yīng)用；制定工程軟件標(biāo)準(zhǔn)體系確立工程物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化技術(shù)指導(dǎo)；突破多模態(tài)異構(gòu)數(shù)據(jù)智能融合等技術(shù)；開(kāi)展基于工程物聯(lián)網(wǎng)的智能工地健全智能化工程機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)體系；打破核心零部件技術(shù)和原材料的壁壘；創(chuàng)新多樣化綜合服務(wù)模式。創(chuàng)新數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存和挖掘等關(guān)鍵共性技術(shù)；建立相關(guān)政策法規(guī)、管理評(píng)估、企業(yè)制度等管理體系；建立工程大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)體系1.3

智能建造面臨挑戰(zhàn)和發(fā)展前景——發(fā)展趨勢(shì)市場(chǎng)化產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)業(yè)化建立有序的市場(chǎng)環(huán)境圍繞BIM與數(shù)字設(shè)計(jì)、智能工地、無(wú)人施工系統(tǒng)、工程大數(shù)據(jù)平臺(tái)等具體方向，以應(yīng)用為主導(dǎo)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)建立差異化發(fā)展模式打造“基礎(chǔ)研究—技術(shù)創(chuàng)新—產(chǎn)業(yè)化”鏈條的協(xié)同發(fā)展機(jī)制建立智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)評(píng)估機(jī)制拓寬建造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新支持渠道建立智能建造合作生態(tài)積極探索校企協(xié)同育人模式.充實(shí)師資力量，切實(shí)提升教學(xué)能力大力支持科技人才開(kāi)展獨(dú)立性、原創(chuàng)性研究思考題1.傳統(tǒng)建造為何走向智能建造？2.智能建造的定義、內(nèi)涵和特征分別是什么？3.智能建造的發(fā)展存在哪些挑戰(zhàn)？如何有效解決這些挑戰(zhàn)？4.如何加強(qiáng)智能建造市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化？5.討論：以你的角度談?wù)勅绾伟l(fā)展智能建造專(zhuān)業(yè)。6.分組討論匯報(bào)：工業(yè)4.0時(shí)代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外智能建造的研究方向包括哪些，并任意選擇4個(gè)方向簡(jiǎn)要概括它們的研究現(xiàn)狀。THANKS第二章BIM與智能建造第二章BIM與智能建造2.1BIM技術(shù)誕生的背景設(shè)計(jì)管理的挑戰(zhàn)2.1

BIM技術(shù)誕生的背景——傳統(tǒng)建筑業(yè)面臨的挑戰(zhàn)二維平面無(wú)法真實(shí)直觀地表現(xiàn)設(shè)計(jì)對(duì)象1各個(gè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容割裂3多方案優(yōu)化設(shè)計(jì)成本過(guò)高45圖元相互獨(dú)立導(dǎo)致設(shè)計(jì)效率、質(zhì)量低下6成本預(yù)算及風(fēng)水管道流量等計(jì)算難度大2不同設(shè)計(jì)階段無(wú)法共享所有設(shè)計(jì)信息CAD在二維平臺(tái)設(shè)計(jì)圖例不同專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)圖匯總成本管理的挑戰(zhàn)2.1BIM技術(shù)誕生的背景——傳統(tǒng)建筑業(yè)面臨的挑戰(zhàn)管理方式具有一定的被動(dòng)性成本管理協(xié)調(diào)方式不完善成本確定方法靜態(tài)滯后傳統(tǒng)的信息管理實(shí)時(shí)性較弱成本模型建立不便捷進(jìn)度管理的挑戰(zhàn)2.1BIM技術(shù)誕生的背景——傳統(tǒng)建筑業(yè)面臨的挑戰(zhàn)傳統(tǒng)進(jìn)度管理流程無(wú)法實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理組織協(xié)調(diào)困難0103進(jìn)度計(jì)劃優(yōu)化調(diào)整困難02難以與成本及質(zhì)量之間達(dá)到平衡狀態(tài)施工進(jìn)度計(jì)劃編制不合理造成的進(jìn)度管理問(wèn)題0406建筑設(shè)計(jì)缺陷帶來(lái)的進(jìn)度管理問(wèn)題05信息管理的挑戰(zhàn)2.1BIM技術(shù)誕生的背景——傳統(tǒng)建筑業(yè)面臨的挑戰(zhàn)04缺乏專(zhuān)業(yè)性管理人才05能源利用率低06運(yùn)維與設(shè)施管理成本高各階段工作脫節(jié)01信息不能集成共享02信息傳遞效率低下03傳統(tǒng)運(yùn)維管理信息傳遞模式在缺乏信息技術(shù)的條件下，建筑業(yè)中還有不少人遵循傳統(tǒng)的工作方式和慣例，以紙質(zhì)媒介為基礎(chǔ)進(jìn)行管理，用傳統(tǒng)的檔案管理方式來(lái)管理設(shè)計(jì)文件、施工文件和其他工程文件。這些手工作業(yè)緩慢而繁瑣，還不時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些紕漏，給工程帶來(lái)?yè)p失。造價(jià)管理的挑戰(zhàn)2.1BIM技術(shù)誕生的背景——傳統(tǒng)建筑業(yè)面臨的挑戰(zhàn)工作方式和工具的限制極大程度上影響了造價(jià)的工作效率0102造價(jià)管理模式與市場(chǎng)發(fā)展不協(xié)調(diào)03工程造價(jià)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面控制工程信息缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信息管理的弊端2.1BIM技術(shù)誕生的背景——傳統(tǒng)建筑業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

在整個(gè)工程項(xiàng)目周期中，項(xiàng)目的信息量是隨著時(shí)間增長(zhǎng)而不斷增長(zhǎng)的。但實(shí)際上項(xiàng)目各個(gè)階段的信息并不能夠很好地銜接，從而出現(xiàn)了信息丟失的現(xiàn)象。圖例

各種管理模式在項(xiàng)目不同階段對(duì)項(xiàng)目信息量的影響1設(shè)計(jì)信息流向的下游階段如概預(yù)算、施工等階段無(wú)法從上游設(shè)計(jì)階段獲取已輸入電子媒體的信息。2隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生豐富的數(shù)字化信息。當(dāng)信息從數(shù)字媒介轉(zhuǎn)換為紙質(zhì)媒介時(shí)，會(huì)導(dǎo)致此類(lèi)信息丟失。3建設(shè)工程項(xiàng)目中沒(méi)有建立起科學(xué)的、能夠支持建設(shè)工程全生命周期的建筑信息管理環(huán)境。2.1BIM技術(shù)誕生的背景——信息技術(shù)的飛速發(fā)展學(xué)術(shù)界有關(guān)建筑信息建模的研究不斷走向深入（1）制造業(yè)在產(chǎn)品信息建模方面的成功給予建筑業(yè)啟示（2）軟件開(kāi)發(fā)商的不斷努力實(shí)踐（3）信息技術(shù)飛速發(fā)展20世紀(jì)80年代到90年代，是建筑信息技術(shù)從探索走向廣泛應(yīng)用并得到蓬勃發(fā)展的年代。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，因特網(wǎng)開(kāi)始進(jìn)入各行各業(yè)和普通人們的生活，給建筑信息技術(shù)帶來(lái)了新的發(fā)展，也為BIM的誕生提供了硬件基礎(chǔ)。2.1BIM技術(shù)誕生的背景——BIM的早期應(yīng)用概況信息技術(shù)飛速發(fā)展設(shè)計(jì)階段展示建筑三維信息與空間信息提升施工圖紙的可行性與可操作性展現(xiàn)復(fù)雜建筑形體設(shè)計(jì)各專(zhuān)業(yè)實(shí)施協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程2.1BIM技術(shù)誕生的背景——BIM的早期應(yīng)用概況施工階段質(zhì)量管理進(jìn)度管理成本管理現(xiàn)場(chǎng)管理安全管理BIM技術(shù)可以將施工中的危險(xiǎn)源詳細(xì)地暴露出來(lái)。同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)施工，保證施工安全.BIM技術(shù)可在施工現(xiàn)場(chǎng)管理相關(guān)文件中有效輸入現(xiàn)場(chǎng)管理多項(xiàng)信息，并準(zhǔn)備網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃以對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行模擬BIM技術(shù)能夠編制施工進(jìn)度計(jì)劃并對(duì)勞動(dòng)消費(fèi)的具體情況進(jìn)行分析BIM技術(shù)能夠?yàn)橄嚓P(guān)管理人員提供施工中成本管理的所有數(shù)據(jù)信息，完成對(duì)建筑成本的優(yōu)化控制BIM技術(shù)可以提前發(fā)現(xiàn)施工中的重難點(diǎn)，并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的矛盾2.1BIM技術(shù)誕生的背景——BIM的早期應(yīng)用概況運(yùn)維階段數(shù)據(jù)集成與共享運(yùn)維管理可視化應(yīng)急管理決策與模擬BIM技術(shù)將規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等各階段包含項(xiàng)目信息、模型信息和構(gòu)件參數(shù)信息的數(shù)據(jù)，全部集中于BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中，為常用運(yùn)維管理系統(tǒng)提供信息數(shù)據(jù)?？⒐とSBIM模型則可以確定機(jī)電、暖通、給排水和強(qiáng)弱電等建筑設(shè)施設(shè)備在建筑物中的位置，使得運(yùn)維現(xiàn)場(chǎng)定位管理成為可能，同時(shí)能夠傳送或顯示運(yùn)維管理的相關(guān)內(nèi)容。BIM技術(shù)可以協(xié)助應(yīng)急響應(yīng)人員定位和識(shí)別潛在的突發(fā)事件，并且通過(guò)圖形界面準(zhǔn)確確定其危險(xiǎn)發(fā)生的位置。此外，空間信息也可以用于識(shí)別疏散線(xiàn)路和環(huán)境危險(xiǎn)之間的隱藏關(guān)系。思考題1.傳統(tǒng)建筑業(yè)造價(jià)管理中存在哪些弊端。2.BIM技術(shù)誕生的信息技術(shù)基礎(chǔ)。3.BIM技術(shù)早期在工程項(xiàng)目運(yùn)維階段有什么運(yùn)用。THANKS第二章BIM與智能建造第二章BIM與智能建造2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范BIM技術(shù)特點(diǎn)2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)主要介紹BIM是BuildingInformationModeling的縮寫(xiě)，表示建筑信息模型，是指在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對(duì)其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依此設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過(guò)程和結(jié)果的總稱(chēng)。優(yōu)化性仿真性協(xié)調(diào)性一體化參數(shù)化可視化BIM技術(shù)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)主要介紹全生命周期評(píng)估LCA施工運(yùn)營(yíng)建筑信息交換COBie模型精度細(xì)度LOD數(shù)據(jù)交換與IFC信息交付手冊(cè)IDM成熟度等級(jí)LevelBIM實(shí)施計(jì)劃BEP公共數(shù)據(jù)環(huán)境平臺(tái)CDEBIM技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)主要介紹政策指導(dǎo)2014《關(guān)于推進(jìn)建筑業(yè)發(fā)展和改革的若干意見(jiàn)》2015《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見(jiàn)的通知》2017《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)（2017版）》2020《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》2016《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》2019《關(guān)于印發(fā)《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司2019年工作要點(diǎn)）的通知》(1)(2)行業(yè)發(fā)展國(guó)外BIM平臺(tái)2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)平臺(tái)介紹隨著B(niǎo)IM技術(shù)的成熟及知名度的擴(kuò)大，BIM軟件的數(shù)量也越來(lái)越龐大。目前國(guó)內(nèi)外從事BIM軟件開(kāi)發(fā)的平臺(tái)公司種類(lèi)較多，相較于國(guó)內(nèi)平臺(tái)公司開(kāi)發(fā)的BIM軟件產(chǎn)品，國(guó)外的BIM軟件技術(shù)起步較早、軟件功能相對(duì)比較成熟、產(chǎn)品較多而且規(guī)模較大、優(yōu)勢(shì)突出、系統(tǒng)性好，可實(shí)現(xiàn)的BIM功能強(qiáng)（建模功能、信息集成功能、信息共享功能、可視化功能等）。國(guó)外主流BIM平臺(tái)軟件總共有四個(gè)門(mén)派如下：Bentley平臺(tái)Nemetschek平臺(tái)Dassault平臺(tái)Autodesk平臺(tái)軟件授權(quán)易于獲取、軟件產(chǎn)品齊全、旗下軟件幾乎無(wú)支持二次開(kāi)發(fā)的個(gè)人用戶(hù)插口開(kāi)放、輸出文件數(shù)據(jù)格式多樣，共享效率低。強(qiáng)大的圖形處理能力、支持參數(shù)化建模、旗下軟件幾乎無(wú)支持二次開(kāi)發(fā)的個(gè)人用戶(hù)插口開(kāi)放、輸出文件格式統(tǒng)一（DGN格式），共享效率高。軟件產(chǎn)品細(xì)分市場(chǎng)的不合理，國(guó)內(nèi)用戶(hù)較少。在CATIA基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的多款產(chǎn)品均有二次開(kāi)發(fā)插口開(kāi)放，輸出文件格式可實(shí)現(xiàn)批量化轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)交互能力強(qiáng)。國(guó)內(nèi)BIM平臺(tái)2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)平臺(tái)介紹目前國(guó)內(nèi)BIM平臺(tái)沒(méi)有像國(guó)外一樣分門(mén)派，平臺(tái)種類(lèi)和數(shù)量較多，以下簡(jiǎn)單介紹幾種BIM平臺(tái)：廣聯(lián)達(dá)BIM5D平臺(tái)魯班BIM平臺(tái)斯維爾BIM平臺(tái)Glendale葛蘭岱爾BIM平臺(tái)大象云BIM平臺(tái)BimViz平臺(tái)圭土云BIM協(xié)同云平臺(tái)EBIM云平臺(tái)品茗B(niǎo)IM平臺(tái)BIM建模類(lèi)軟件2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)軟件介紹AutodeskRevit系列軟件Bentley系列軟件CATIA系列軟件ArchiCAD軟件AutodeskRevit系列軟件是專(zhuān)為建筑信息模型（BIM）構(gòu)建的，它結(jié)合了AutodeskRevitArchitecture、AutodeskRevitStructure和AutodeskRevitMEP軟件的功能。Bentley系列軟件使得項(xiàng)目參與者和業(yè)主運(yùn)營(yíng)商能夠跨越不同行業(yè)與機(jī)構(gòu)，一體化地開(kāi)展工作。主要BIM軟件為BentleyArchitecture、BentleyStructural、BentleyBuildingMechanicalSystems與BentleyBuildingElectricalSystems。CATIA是法國(guó)DassaultSystemes公司CAD/CAM/CAE/PDM一體化軟件。模塊化的CATIA系列產(chǎn)品提供產(chǎn)品的風(fēng)格和外型設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、設(shè)備與系統(tǒng)工程、管理數(shù)字樣機(jī)、機(jī)械加工、分析和模擬。ArchiCAD軟件是基于GDL（GeometricDescriptionLanguage）語(yǔ)言的三維仿真軟件，ArchiCAD軟件含有多種三維設(shè)計(jì)工具，可以為各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員提供技術(shù)支持。同時(shí)軟件還有豐富的參數(shù)化圖庫(kù)部件，可以完成多種構(gòu)件的繪制。BIM模擬類(lèi)軟件2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)軟件介紹3dsMax是Autodesk公司開(kāi)發(fā)的基于專(zhuān)業(yè)建模、動(dòng)畫(huà)和圖像制作的軟件，具有基于Windows平臺(tái)的實(shí)時(shí)三維建模、渲染和動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)等功能。1LightscapeLightscape是一種先進(jìn)的光照模擬和可視化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，用于對(duì)三維模型進(jìn)行精確的光照模擬和靈活方便的可視化設(shè)計(jì)。Artlantis是法國(guó)Abvent公司的渲染引擎，也是SketchUp的一個(gè)渲染伴侶，與SketchUp.3dsMax、ArchiCAD等建筑建模軟件可以無(wú)縫連接。23BIM分析類(lèi)軟件2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)軟件介紹BIM可持續(xù)（綠色）分析軟件可持續(xù)或者綠色分析軟件可以使用BIM模型的信息對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行日照、風(fēng)環(huán)境、熱工、景觀可視度、噪聲等方面的分析。BIM深化設(shè)計(jì)軟件借助BIM核心建模軟件的數(shù)據(jù)，Xsteel可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行面向加工，安裝的詳細(xì)設(shè)計(jì)，生成鋼結(jié)構(gòu)施工圖材料表，數(shù)控機(jī)床加工代碼等。BIM機(jī)電分析軟件水暖電等設(shè)備和電氣分析軟件國(guó)內(nèi)產(chǎn)品有鴻業(yè)、博超等，國(guó)外產(chǎn)品有DesignMaster、IESVirtualEnvironment、TraneTrace等。BIM模型綜合碰撞檢查軟件模型綜合碰撞檢查軟件的基本功能包括集成各種三維軟件創(chuàng)建的模型，進(jìn)行3D協(xié)調(diào)、4D計(jì)劃、可視化、動(dòng)態(tài)模擬等。BIM結(jié)構(gòu)分析軟件該軟件和BIM核心建模軟件可以實(shí)現(xiàn)雙向信息交換，即對(duì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的信息可以及時(shí)反饋到核心建模軟件中以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更新。BIM管理類(lèi)軟件2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM技術(shù)軟件介紹BIM造價(jià)管理軟件BIM運(yùn)營(yíng)管理軟件造價(jià)管理軟件利用BIM模型提供的信息進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)和造價(jià)分析，由于BIM模型結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的支持，基于BIM技術(shù)的造價(jià)管理軟件可以根據(jù)工程施工計(jì)劃動(dòng)態(tài)提供造價(jià)管理需要的數(shù)據(jù)，即BIM技術(shù)的5D應(yīng)用BIM模型應(yīng)用的重要目標(biāo)之一是為建筑物的運(yùn)營(yíng)管理階段服務(wù)，美國(guó)運(yùn)營(yíng)管理軟件ArchiBUS是最有市場(chǎng)影響的軟件之一，而FacilityONE也能提供有關(guān)幫助。此外，這些軟件屬于全周期控制軟件，可以供工程管理人員學(xué)習(xí)。國(guó)外BIM標(biāo)準(zhǔn)2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范2004年編制了基于IFC的《國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)》——NBIMS2012年，美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)第二版《NBIMS-US2.0》2015年，美國(guó)發(fā)布第三版BIM標(biāo)準(zhǔn)NBIMS3。美國(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)英國(guó)多家設(shè)計(jì)、施工企業(yè)聯(lián)合成立了AEC（UK）BIMStandard項(xiàng)目委員會(huì)，并于2009年正式發(fā)布了《AEC（UK）BIMStandard》作為推薦性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。英國(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)2011年，日本企業(yè)FUKUICOMPUTER推出了BIM平臺(tái)軟件Gloob2012年，日本建筑學(xué)會(huì)正式發(fā)布了《JIABIMGuideline》日本BIM標(biāo)準(zhǔn)BIM技術(shù)最先從美國(guó)發(fā)展開(kāi)來(lái)，隨著全球建筑信息化的發(fā)展，已經(jīng)迅速發(fā)展到了歐洲、亞洲的各個(gè)國(guó)家。國(guó)內(nèi)BIM標(biāo)準(zhǔn)2.2BIM平臺(tái)產(chǎn)品與技術(shù)規(guī)范——BIM標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范2015.082016.122017.052017.102018.122018.12《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》《建筑信息模型分類(lèi)和編碼標(biāo)準(zhǔn)》《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》添加標(biāo)題《建筑工程設(shè)計(jì)信息模型制圖標(biāo)準(zhǔn)》2019.052021.09《建筑信息模型設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)》《制造工業(yè)工程設(shè)計(jì)信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》《建筑工程信息模型存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》中國(guó)的BIM標(biāo)準(zhǔn)如何與國(guó)際的使用標(biāo)準(zhǔn)（如美國(guó)的NBIMS）有效對(duì)接、政府與企業(yè)如何推動(dòng)中國(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用已成為今后工作的挑戰(zhàn)，所以當(dāng)前需要積極推動(dòng)BIM標(biāo)準(zhǔn)的建立，為建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。思考題1.請(qǐng)你介紹一下BIM技術(shù)。（范圍不限，包括定義、特點(diǎn)、軟件、平臺(tái)）2.解釋LOD、IFC、IDM的含義。3.請(qǐng)任意選擇一款BIM軟件進(jìn)行詳細(xì)介紹。THANKS第二章BIM與智能建造2.3從BIM走向智能建造2.3.1傳統(tǒng)BIM技術(shù)的局限性2.3.2BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程2.3.3從BIM到智能建造2.3

從BIM走向智能建造——傳統(tǒng)BIM技術(shù)的局限性參與方角度的局限性未實(shí)現(xiàn)協(xié)同合作設(shè)計(jì)頻繁變更設(shè)計(jì)方的局限性模型深度的限制軟件層面的局限施工方的局限性缺少可視化的技術(shù)和設(shè)備BIM人員的不足信息技術(shù)角度的局限性2.3

從BIM走向智能建造——傳統(tǒng)BIM技術(shù)的局限性大數(shù)據(jù)導(dǎo)致信息存儲(chǔ)的局限性局部使用BIM技術(shù)的局限性BIM技術(shù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題大多數(shù)的工程項(xiàng)目資料少則幾個(gè)十個(gè)G大則幾百個(gè)，上千個(gè)G的容量，處理起來(lái)難度大。目前的BIM數(shù)據(jù)信息大多存放于企業(yè)內(nèi)部的平臺(tái)上，項(xiàng)目各參與方在各自的模型上進(jìn)行修改，導(dǎo)致模型中的數(shù)據(jù)信息傳遞過(guò)程不同步，出現(xiàn)碎片化、信息缺失等問(wèn)題。傳統(tǒng)BIM技術(shù)應(yīng)用方式存在項(xiàng)目信息泄露風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致其應(yīng)用受阻。BIM技術(shù)逐步成熟2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程業(yè)主、設(shè)計(jì)師、工程師、承包商、分包商這些和工程項(xiàng)目有著直接關(guān)系的人員房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人、房屋估價(jià)師、貸款抵押銀行、律師等服務(wù)類(lèi)人員法規(guī)執(zhí)行檢查、環(huán)保、安全與職業(yè)健康等政府機(jī)構(gòu)的人員廢物處理回收商、搶險(xiǎn)救援人員等其他行業(yè)相關(guān)的人員..........................BIM技術(shù)逐步成熟2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程BIM技術(shù)逐步成熟——BIM技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程BIM-3D具有可視化功能，能夠展示3D立體建筑模型項(xiàng)目的各參與方可以利用計(jì)算機(jī)時(shí)模型進(jìn)行修改，便于對(duì)模型中數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與計(jì)算。可以將二維信息在三維模型上進(jìn)行展示，并在施工前通過(guò)其直觀地改正圖紙上出現(xiàn)的錯(cuò)誤。能夠更為清晰地展現(xiàn)建筑物的所有特點(diǎn)，更加形象直觀，提高項(xiàng)目的觀賞度及閱讀能力，增加建筑整體的真實(shí)性及體驗(yàn)感模型中儲(chǔ)存建筑物的物理信息、功能信息和性能信息BIM技術(shù)逐步成熟——BIM技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程BIM-4D具有時(shí)間維度，可以進(jìn)行時(shí)間的管理可以用來(lái)提前規(guī)劃施工計(jì)劃和各層級(jí)的工作順序，實(shí)現(xiàn)時(shí)間上無(wú)縫銜接，縮短施工周期1.可視化，所見(jiàn)即所得；2.協(xié)調(diào)性，避免或減少?zèng)_突；3.模擬性，盡早把控現(xiàn)場(chǎng)情況；4.優(yōu)化性，更好地進(jìn)行施工管理；3.造價(jià)精確與可控性，提高工作效率！BIM技術(shù)逐步成熟——BIM技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程BIM-5D增加成本維度，便于成本控制將模型與費(fèi)用基礎(chǔ)計(jì)算結(jié)合，建筑模型中的每個(gè)元素都有與之相關(guān)的成本避免繁瑣的人工計(jì)算產(chǎn)生的誤差有效地提高了準(zhǔn)確率并降低了人工成本使交付團(tuán)隊(duì)對(duì)完成建設(shè)目標(biāo)的工作量和工期做出準(zhǔn)確的估計(jì)BIM技術(shù)逐步成熟——BIM技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程BIM-6D有助于進(jìn)行能耗的分析，能夠?qū)ㄖ阅苓M(jìn)行優(yōu)化涵蓋建筑可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)信息：諸如能耗控制、可再生材料利用；從管理的角度來(lái)理解和領(lǐng)導(dǎo)“能源與環(huán)境設(shè)計(jì)（LEED）”項(xiàng)目的跟蹤和執(zhí)行；允許在建筑物占用期間進(jìn)行測(cè)量和驗(yàn)證，以及改進(jìn)在高性能設(shè)施中收集經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的過(guò)程；可以在設(shè)計(jì)過(guò)程的早期產(chǎn)生更完整和準(zhǔn)確的能量估算。BIM技術(shù)逐步成熟——BIM技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程BIM-7D由管理人員在整個(gè)生命周期內(nèi)運(yùn)行和維護(hù)1.組件狀態(tài)2.規(guī)格3.維護(hù)手冊(cè)4.操作手冊(cè)5.保修手冊(cè)允許參與者提取和跟蹤相關(guān)的資產(chǎn)數(shù)據(jù)1.可以更容易，更快地更換零件2.優(yōu)化合規(guī)性4.提供了在整個(gè)設(shè)施生命周期中管理分包商/供應(yīng)商數(shù)據(jù)和設(shè)施組件的流程BIM7D2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程BIM技術(shù)逐步成熟——BIM技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展BIM-7D由管理人員在整個(gè)生命周期內(nèi)運(yùn)行和維護(hù)3.隨著時(shí)間的推移簡(jiǎn)化資產(chǎn)生命周期管理BIM技術(shù)逐步成熟——BIM技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程在未來(lái)，工程項(xiàng)目管理所有涉及的因素都可以加入BIM之中形成所謂的n維模型，以便更好地進(jìn)行項(xiàng)目管理工作BIM技術(shù)打通建造過(guò)程全周期數(shù)據(jù)2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程建造全過(guò)程數(shù)據(jù)可在BIM模型上集中呈現(xiàn)，通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口可以與其他流程系統(tǒng)進(jìn)行有效的集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，為工程項(xiàng)目帶來(lái)更大的價(jià)值。運(yùn)維管理概念規(guī)劃建造設(shè)計(jì)BIM技術(shù)將與新一代信息技術(shù)集成應(yīng)用2.3

從BIM走向智能建造——BIM技術(shù)的發(fā)展過(guò)程建筑實(shí)體數(shù)字化要素對(duì)象數(shù)字化作業(yè)過(guò)程數(shù)字化管理決策數(shù)字化建筑實(shí)體數(shù)字化核心是多專(zhuān)業(yè)建筑實(shí)體的模型化，即建立精細(xì)化項(xiàng)目BIM模型要素對(duì)象數(shù)字化是實(shí)時(shí)收集工程實(shí)況，如“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等要素在建筑實(shí)體數(shù)字化和要素對(duì)象數(shù)字化的基礎(chǔ)上，從計(jì)劃、執(zhí)行、檢查到優(yōu)化改進(jìn)形成效率閉環(huán)建筑實(shí)體數(shù)字化核心是多專(zhuān)業(yè)建筑實(shí)體的模型化，即建立精細(xì)化項(xiàng)目BIM模型1.物聯(lián)網(wǎng)2.云計(jì)算3.5G4.大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)感知獲得豐富的數(shù)據(jù)源云計(jì)算提供便捷的訪(fǎng)問(wèn)共享資源池計(jì)算模式5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)提供實(shí)時(shí)交換信息途徑大數(shù)據(jù)分析處理工程建造過(guò)程產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)2.3

從BIM走向智能建造——從BIM到智能建造各新興信息技術(shù)間既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系

——BIM技術(shù)是工程建造信息最佳的傳遞載體BIM可視化協(xié)調(diào)性模擬性基于BIM的實(shí)時(shí)建造模型以及各項(xiàng)軟件服務(wù)提供了靈活且可擴(kuò)展信息空間2.3

從BIM走向智能建造——從BIM到智能建造支持不同專(zhuān)業(yè)的項(xiàng)目管理人員在統(tǒng)一的平臺(tái)上共享信息并協(xié)同工作在信息空間中經(jīng)過(guò)分析、處理與優(yōu)化等后模擬決策控制信息2.3

從BIM走向智能建造——從BIM到智能建造本節(jié)課后思考1.BIM技術(shù)應(yīng)用的局限性有哪些？2.BIM技術(shù)從3D到7D的應(yīng)用是如何變化的，它們之間的區(qū)別和聯(lián)系是什么？3.請(qǐng)闡述BIM技術(shù)如何與其他新一代信息技術(shù)集成應(yīng)用。THANKS第二章BIM與智能建造2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造在本節(jié)中將進(jìn)一步為讀者回答三個(gè)問(wèn)題：123建筑行業(yè)BIM的現(xiàn)階段應(yīng)用狀態(tài)是怎樣的？BIM為智能建造提供了怎樣的技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)支撐？在工程全階段中BIM如何與新一代信息技術(shù)融合進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能建造？2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——規(guī)劃設(shè)計(jì)階段BIM在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀現(xiàn)狀建模場(chǎng)地分析成本核算階段分析與規(guī)劃編制創(chuàng)建出道路、建筑、河流、綠化以及高程的變化起伏；創(chuàng)建出本地塊的用地紅線(xiàn)及道路紅線(xiàn)；創(chuàng)建主體模型框架。對(duì)方案進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)估，包括風(fēng)環(huán)境影響、聲環(huán)境影響、熱環(huán)境影響、日照環(huán)境影響等方面評(píng)估獲得較為準(zhǔn)確的土建工程量及土建造價(jià)；權(quán)衡出不同方案的造價(jià)優(yōu)劣；進(jìn)行投資估算，編制出精確的成本預(yù)算。建立場(chǎng)地的三維地質(zhì)模型；做地形模型與土方計(jì)算，以及實(shí)現(xiàn)土方平衡；進(jìn)行BIM模型設(shè)計(jì)，結(jié)合真實(shí)地形，展現(xiàn)出項(xiàng)目建成后的狀況。2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——規(guī)劃設(shè)計(jì)階段BIM在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀圖2-19氣象條件模擬圖2-20利用BIM建立三維場(chǎng)地模型圖2-21土方計(jì)算與土方平衡2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——規(guī)劃設(shè)計(jì)階段BIM在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段中的智能化發(fā)展BIM+GIS助力完成場(chǎng)地分析通過(guò)BIM結(jié)合地理信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)GIS），對(duì)場(chǎng)地及擬建的建筑物空間數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，通過(guò)BIM及GIS軟件的強(qiáng)大功能，迅速得出令人信服的分析結(jié)果，幫助項(xiàng)目在規(guī)劃階段評(píng)估場(chǎng)地的使用條件和特點(diǎn)，從而做出新建項(xiàng)目最理想的場(chǎng)地規(guī)劃、交通流線(xiàn)組織關(guān)系、建筑布局等關(guān)鍵決策。BIM+VR/MR助力規(guī)劃審批報(bào)審人員及審批人員在“BIM+VR/MR規(guī)劃報(bào)審平臺(tái)”中完成BIM模型的提交及審批，通過(guò)平臺(tái)的數(shù)據(jù)自動(dòng)提取及分析功能，自動(dòng)完成指標(biāo)核驗(yàn)、報(bào)表生成。同時(shí)通過(guò)豐富的模型交互工具及VR、MR場(chǎng)景自動(dòng)生成功能，輔助審批人員更好地完成審批工作。2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——方案設(shè)計(jì)階段BIM在方案設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀1參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)2建筑環(huán)境分析3建筑性能分析4方案論證比選5可視化設(shè)計(jì)6功能空間優(yōu)化7協(xié)同設(shè)計(jì)2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——方案設(shè)計(jì)階段BIM在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段中的智能化發(fā)展借助BIM+AI技術(shù)，可以增進(jìn)各專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息理解和認(rèn)識(shí)，并由此作出高效的應(yīng)對(duì)，也為各方建設(shè)主體提供了協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在模型中解決了錯(cuò)漏碰缺問(wèn)題，減少各專(zhuān)業(yè)之間出現(xiàn)的溝通障礙問(wèn)題，極大限度地避免了施工過(guò)程中的拆改和返工帶來(lái)的材料和腦力的浪費(fèi)。BIM+AI技術(shù)有效減少返工BIM+實(shí)景三維技術(shù)助力規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)景三維技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在三維空間對(duì)自然資源資產(chǎn)的精細(xì)化管理，并構(gòu)建國(guó)土空間全要素真實(shí)BIM模型。應(yīng)用實(shí)景三維技術(shù)，快速準(zhǔn)確獲取可量測(cè)、高精度的三維地圖。2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——方案設(shè)計(jì)階段BIM在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段中的智能化發(fā)展BIM+云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)不同的專(zhuān)業(yè)可在BIM協(xié)同平臺(tái)平行設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等模型的設(shè)計(jì)，大大縮減設(shè)計(jì)周期圖2-23BIM協(xié)同設(shè)計(jì)2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工圖設(shè)計(jì)階段BIM在施工圖設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀圖2-24BIM碰撞檢測(cè)圖2-25可視化交底流程圖2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工圖設(shè)計(jì)階段BIM在施工圖設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀圖2-26施工圖預(yù)算BIM應(yīng)用圖2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工圖設(shè)計(jì)階段BIM在施工圖設(shè)計(jì)階段中的智能化發(fā)展BIM+人工智能解決設(shè)計(jì)難題融合人工智能技術(shù)的BIM新技術(shù)可以解決傳統(tǒng)BIM技術(shù)面臨的三大難題：一是設(shè)計(jì)構(gòu)件無(wú)法承載業(yè)務(wù)信息，不具備跨階段的傳承性；二是傳統(tǒng)BIM模型繪制、校驗(yàn)、審核的工作繁瑣；三是內(nèi)置規(guī)范、圖集的缺失使設(shè)計(jì)超出“紅線(xiàn)”。BIM+云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高效碰撞檢測(cè)業(yè)主將初步設(shè)計(jì)階段存儲(chǔ)至云平臺(tái)服務(wù)器中的設(shè)計(jì)成果及相關(guān)資料發(fā)布到設(shè)計(jì)方進(jìn)行各專(zhuān)業(yè)的施工圖階段模型設(shè)計(jì)，同時(shí)勘測(cè)方進(jìn)行協(xié)同勘測(cè)工作。各專(zhuān)業(yè)完成本專(zhuān)業(yè)的施工圖設(shè)計(jì)階段模型后將在云平臺(tái)中進(jìn)行第一次模型整合及碰撞檢測(cè)。碰撞檢測(cè)的結(jié)果從云平臺(tái)中導(dǎo)出至各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員處進(jìn)行模型修改及專(zhuān)業(yè)深化，修改后的模型將在云平臺(tái)中進(jìn)行第二次整合及碰撞檢測(cè)。2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工圖設(shè)計(jì)階段BIM在施工圖設(shè)計(jì)階段中的智能化發(fā)展BIM+物聯(lián)網(wǎng)提供設(shè)計(jì)決策依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，將各類(lèi)建筑運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)通過(guò)傳感器收集起來(lái)，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)反饋到本地運(yùn)營(yíng)中心和遠(yuǎn)程用戶(hù)手上。沒(méi)有BIM，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將受到限制，在看不見(jiàn)的物體構(gòu)件或隱蔽處只有BIM模型能做到一覽無(wú)余。反之，沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)，BIM模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)將會(huì)無(wú)從獲取。圖2-27BIM+物聯(lián)網(wǎng)輔助施工設(shè)計(jì)2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工圖深化階段BIM在施工圖深化階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀圖2-28BIM鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)流程圖2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工圖深化階段BIM在施工圖深化階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀圖2-29BIM施工圖會(huì)審流程圖2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工圖深化階段BIM在施工圖深化階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀圖2-30BIM施工場(chǎng)布模擬2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工圖深化階段BIM在施工圖深化階段中的智能化發(fā)展BIM+云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多方會(huì)審一些在施工過(guò)程中才能夠暴露出的設(shè)計(jì)圖紙問(wèn)題，在各參與方于云平臺(tái)中對(duì)BIM模型進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)建的時(shí)候就能夠得到暴露；借助其可視化特點(diǎn)，工程項(xiàng)目的各參與方能夠在計(jì)算機(jī)環(huán)境下，對(duì)工程中不符合規(guī)范要求、不合理的區(qū)域進(jìn)行整體的審核、協(xié)商、變更，借助模型的直觀體驗(yàn)顯著降低了各參與方之間的溝通難度。BIM+虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)現(xiàn)虛擬施工通過(guò)BIM技術(shù)建立建筑物的幾何模型和施工過(guò)程模型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工方案進(jìn)行實(shí)時(shí)、交互和逼真的模擬，進(jìn)而對(duì)已有的施工方案進(jìn)行驗(yàn)證、優(yōu)化和完善，逐步替代傳統(tǒng)的施工方案編制方式和方案操作流程；能預(yù)知在實(shí)際施工過(guò)程中可能碰到的問(wèn)題，提前避免和減少返工以及資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，優(yōu)化施工方案，合理配置施工資源。2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工實(shí)施階段BIM在施工實(shí)施階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀施工質(zhì)量管理基于BIM技術(shù)的施工質(zhì)量事中控制，重點(diǎn)是對(duì)工序質(zhì)量進(jìn)行控制；應(yīng)用BIM技術(shù)可以解決溝通過(guò)程繁瑣效率低的問(wèn)題，加快質(zhì)量問(wèn)題的整改過(guò)程。通過(guò)建立BIM施工進(jìn)度模型，不僅可以直觀地反映項(xiàng)目的施工過(guò)程，還能夠?qū)崟r(shí)追蹤當(dāng)前的進(jìn)度狀態(tài)，分析影響進(jìn)度的因素，協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)，制定應(yīng)對(duì)措施，以縮短工期、減低成本、提高質(zhì)量。在工程進(jìn)程中，BIM數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)的，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確調(diào)用；在變更管理中可實(shí)時(shí)予以調(diào)閱，方便掌控工程變更問(wèn)題施工進(jìn)度管理施工變更管理2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工實(shí)施階段BIM在施工實(shí)施階段中的智能化發(fā)展圖2-32BIM+智慧工地管理平臺(tái)整體架構(gòu)圖2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工實(shí)施階段BIM在施工實(shí)施階段中的智能化發(fā)展1523系統(tǒng)平臺(tái)BIM+人工智能構(gòu)建智慧工地4智慧監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)名制管理質(zhì)量安全管理678設(shè)備監(jiān)控中心AI智能識(shí)別智慧巡檢2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——施工實(shí)施階段BIM在施工實(shí)施階段中的智能化發(fā)展BIM+3D打印實(shí)現(xiàn)智慧工地個(gè)性化施工基于BIM的整體建筑3D打印基于BIM和3D打印制作復(fù)雜構(gòu)件基于BIM和3D打印的施工方案實(shí)物模型展示BIM+云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智慧工地高效資源調(diào)配BIM+云平臺(tái)技術(shù)可以模擬在整個(gè)施工實(shí)施過(guò)程之中的各方情況，能夠?qū)τ谧匀毁Y源進(jìn)行合理配置，帶動(dòng)了施工工程的整體經(jīng)濟(jì)效益的提升BIM+互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智慧工地高效信息查詢(xún)?cè)诓牧戏矫妫珺IM技術(shù)在平面布置中可以?xún)?chǔ)存施工材料和器械相關(guān)的信息模塊2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——竣工交付階段BIM在竣工交付階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀BIM技術(shù)在數(shù)字化竣工交付中的作用

基于BIM的數(shù)字化竣工交付應(yīng)用價(jià)值數(shù)字化竣工交付BIM模型可以直觀體現(xiàn)項(xiàng)目竣工交付的實(shí)際狀態(tài)，三維模型信息深度高于二維竣工圖，具備充分體現(xiàn)施工過(guò)程中深化設(shè)計(jì)信息的條件。同時(shí)，模型可以為數(shù)字化的竣工交付信息提供結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)，能夠有效集成設(shè)計(jì)、施工、竣工交付過(guò)程中的多源信息，形成建設(shè)工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)化竣工交付數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)字化集成化可視化助力“智慧城市”建設(shè)2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——竣工交付階段BIM在竣工交付階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀圖2-34數(shù)字化質(zhì)量驗(yàn)收模型數(shù)字化質(zhì)量驗(yàn)收2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——竣工交付階段BIM在竣工交付階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀物料信息結(jié)算工程量核算施工結(jié)算借助BIM算量軟件，在大幅度提高審計(jì)效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了各不同專(zhuān)業(yè)間的模型共用及互導(dǎo)竣工結(jié)算審計(jì)BIM技術(shù)可有效解決現(xiàn)場(chǎng)簽證單的有效性與真實(shí)性的問(wèn)題還原簽證現(xiàn)場(chǎng)竣工結(jié)算相關(guān)應(yīng)用2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——竣工交付階段BIM在竣工交付階段中的智能化發(fā)展BIM+區(qū)塊鏈助力施工過(guò)程結(jié)算——“智能合約”智能合約（SmartContract）是以數(shù)字形式定義的承諾，包括合約參與方可以在上面執(zhí)行這些承諾的協(xié)議。智能合約允許在沒(méi)有第三方的情況下進(jìn)行可信交易，這些交易可具有可追蹤且不可逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，其目的是提供優(yōu)于傳統(tǒng)合約的安全方法并減少合約相關(guān)的其他交易的成本。BIM+RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子驗(yàn)收和資料移交將BIM技術(shù)應(yīng)用于交付和竣工移交環(huán)節(jié)，降低了驗(yàn)收和交付的難度，效率更高、成本更低、操作更簡(jiǎn)便；通過(guò)BIM系統(tǒng)與RFID技術(shù)的結(jié)合，能夠清晰地反映項(xiàng)目運(yùn)維過(guò)程中的狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的全方位跟蹤。2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——竣工交付階段BIM在竣工交付階段中的智能化發(fā)展圖2-35基于BIM技術(shù)的電子驗(yàn)收與資料移交流程第一階段，基于RFID技術(shù)和BIM技術(shù)創(chuàng)建三維綜合平臺(tái)?？梢栽贐IM模型中標(biāo)識(shí)出建筑的某個(gè)結(jié)構(gòu)或設(shè)備出現(xiàn)故障或存在隱患，平臺(tái)會(huì)將這些標(biāo)識(shí)信息記錄下來(lái)以便于專(zhuān)項(xiàng)信息維護(hù)；第二階段，從三維綜合平臺(tái)讀取待驗(yàn)收信息，并根據(jù)驗(yàn)收信息進(jìn)行電子驗(yàn)收。平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)可以將待驗(yàn)收信息和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息讀取出來(lái)，通過(guò)比較待驗(yàn)收信息與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的信息，若一致則電子驗(yàn)收通過(guò)；反之，則需對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行整改，直至電子驗(yàn)收通過(guò)為止；第三階段，從BIM綜合運(yùn)維平臺(tái)提取待移交信息，并根據(jù)待移交信息進(jìn)行電子竣工移交。該階段需判斷待移交信息是否準(zhǔn)確且符合要求，若符合要求則直接進(jìn)行電子移交；反之，則對(duì)待移交信息進(jìn)行反復(fù)修正，直至待移交信息無(wú)誤為止，然后才能進(jìn)行電子竣工移交，最后記錄和更新所有信息，將竣工資料等輸入BIM模型，導(dǎo)出最終竣工圖并生成最終BIM模型。2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段BIM在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段中的應(yīng)用現(xiàn)狀維護(hù)計(jì)劃資產(chǎn)管理空間管理災(zāi)害應(yīng)急模擬智能化管理2.4

BIM技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)全過(guò)程智能建造——運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段BIM在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段中的智能化發(fā)展BIM+多種技術(shù)助力綜合管廊運(yùn)維管理BIM+GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)維BIM+GIS等技術(shù)助力智慧園區(qū)能耗管理BIM+VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化運(yùn)維管理BIM+物聯(lián)網(wǎng)助力智慧城市中的樓宇運(yùn)維圖2-37智慧城市中的樓宇運(yùn)維思考題1.BIM技術(shù)在智能建造應(yīng)用的全過(guò)程包括哪些階段？2.簡(jiǎn)述BIM技術(shù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、方案設(shè)計(jì)階段以及施工圖設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用現(xiàn)狀？3.簡(jiǎn)述BIM技術(shù)在施工實(shí)施階段、竣工交付階段、運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的智能化發(fā)展？THANKS第三章智能建造平臺(tái)體系第三章智能建造平臺(tái)體系3.1NLP與前期智能規(guī)劃與決策3.2WSN與智能施工監(jiān)測(cè)3.3CV與智能安全監(jiān)管3.4RFID與智慧工地3.5ICT技術(shù)與智能運(yùn)維3.6云平臺(tái)下的智能建造模式3.7“互聯(lián)網(wǎng)+”與智能建造體系融合3.8大數(shù)據(jù)與智能建造管理創(chuàng)新3.95G時(shí)代下的智能建造思考題本章內(nèi)容100第三章智能建造平臺(tái)體系“雷神山”防疫通信網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)項(xiàng)支撐——中訊郵電咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)院有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“中訊院”）榮譽(yù)成就：新中國(guó)第一條長(zhǎng)途光纜第一條大容量數(shù)字微波通信干線(xiàn)第一張蜂窩式移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)第一個(gè)國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信地球站事跡回放：第一幕：戰(zhàn)疫情，展現(xiàn)央企擔(dān)當(dāng)?shù)诙唬鹤ヂ鋵?shí)，履行央企責(zé)任第三幕：新基建，彰顯央企實(shí)力大國(guó)工匠精神！101NLP概念3.1

NLP與前期智能規(guī)劃與決策自然語(yǔ)言人類(lèi)語(yǔ)言（特指文本符號(hào)，而非語(yǔ)音信號(hào)）人類(lèi)思維的載體和交流的基本工具人類(lèi)區(qū)別于動(dòng)物的根本標(biāo)志人類(lèi)智能發(fā)展的外在體現(xiàn)形式之一自然語(yǔ)言處理(NPL)主要研究用計(jì)算機(jī)理解和生成自然語(yǔ)言的各種理論和方法,人工智能領(lǐng)域的一個(gè)重要甚至核心分支計(jì)算機(jī)科學(xué)與語(yǔ)言學(xué)的交叉學(xué)科,常被稱(chēng)為計(jì)算語(yǔ)言學(xué)(CL，ComputationalLinguistics)102NaturalLanguageProcessingNLP發(fā)展歷程3.1

NLP與前期智能規(guī)劃與決策1機(jī)器翻譯存儲(chǔ)兩種語(yǔ)言的單詞、短語(yǔ)對(duì)應(yīng)譯法的大辭典翻譯時(shí)一一對(duì)應(yīng)，技術(shù)上只是調(diào)整語(yǔ)言的順序2系統(tǒng)輸入、輸出系統(tǒng)輸入：要求系統(tǒng)能處理大規(guī)模的真實(shí)文本系統(tǒng)輸出：不要求深層理解，但要抽取有用信息3搜索引擎機(jī)器翻譯普及、聊天機(jī)器人、智能客服涌現(xiàn)亞馬遜Alexa、微軟小冰發(fā)展歷程20世紀(jì)60年代20世紀(jì)90年代21世紀(jì)初103NLP基本技術(shù)3.1

NLP與前期智能規(guī)劃與決策分詞技術(shù)語(yǔ)義分析實(shí)體命名識(shí)別基于詞典的分詞算法基于統(tǒng)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)分詞算法詞義消歧淺層語(yǔ)義分析篇章分析內(nèi)容:人名、地名、機(jī)構(gòu)名方法：①先確認(rèn)邊界，再分類(lèi)②序列化標(biāo)注，再挑選整合104NLP在智能決策中的作用3.1

NLP與前期智能規(guī)劃與決策基礎(chǔ)作用管理科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、控制論和行為科學(xué)計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)定量分析和處理，半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化決策問(wèn)題提供支持被動(dòng)，非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題無(wú)法提供支持，定性問(wèn)題、模糊問(wèn)題和不確定性問(wèn)題缺乏支持手段局限決策支持系統(tǒng)（DSS，DecisionSupportSystem）105NLP在智能決策中的作用3.1

NLP與前期智能規(guī)劃與決策手段局限智能決策支持系統(tǒng)（IDSS，IntelligenceDecisionSupportSystem）決策支持系統(tǒng)組件：模型庫(kù)系統(tǒng)人機(jī)交互系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)（DSS，DecisionSupportSystem）人工智能（AI，ArtificialIntelligence）人工智能技術(shù)：專(zhuān)家系統(tǒng)多代理以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng)（ES，ExpertSystem）通過(guò)列舉可能方案、進(jìn)行分析比較等方式，幫助管理者做出正確決策的智能型人機(jī)交互式信息系統(tǒng)106NLP在智能決策中的作用3.1

NLP與前期智能規(guī)劃與決策局限智能決策支持系統(tǒng)接受用自然語(yǔ)言或接近自然語(yǔ)言的方式來(lái)表達(dá)決策問(wèn)題及決策目標(biāo)智能機(jī)器人接口問(wèn)題分析器問(wèn)題求解器問(wèn)題處理系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題選擇或構(gòu)造模型對(duì)半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化問(wèn)題則由規(guī)則模型與推理機(jī)制求解自然語(yǔ)言處理系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)推理機(jī)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)107知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)3.1

NLP與前期智能規(guī)劃與決策回答對(duì)知識(shí)庫(kù)知識(shí)增、刪、改等知識(shí)的請(qǐng)求回答決策過(guò)程中問(wèn)題分析與判斷所需知識(shí)的請(qǐng)求知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)存儲(chǔ)的是既不能用數(shù)據(jù)表示，也不能用模型方法描述的專(zhuān)家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)既采納了專(zhuān)家的決策知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，同時(shí)也包括特定問(wèn)題領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)知識(shí)表示是一組為描述世界所做的約定，也是知識(shí)的符號(hào)化過(guò)程同一知識(shí)可有不同表示形式，知識(shí)的表示形式直接影響推理方式知識(shí)庫(kù)（核心）一組程序，它針對(duì)用戶(hù)問(wèn)題去處理知識(shí)庫(kù)（規(guī)則和事實(shí)）推理原理：若事實(shí)M為真，且有一規(guī)則“IFMTHENN”存在，則N為真。推理機(jī)108思考題1.請(qǐng)簡(jiǎn)述什么是NLP技術(shù)？2.NLP包含哪些基本技術(shù)？3.智能決策支持系統(tǒng)由哪些內(nèi)容構(gòu)成？THANKS第三章智能建造平臺(tái)體系WSN概述3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)隨著社會(huì)的發(fā)展，通信技術(shù)發(fā)展得越來(lái)越快，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛無(wú)線(xiàn)通信中一個(gè)新興領(lǐng)域,得到迅速的發(fā)展，并漸漸走向集成化、規(guī)?；瘮?shù)據(jù)獲取的重要手段，其在智能建造應(yīng)用體系中的作用日漸凸顯，使用方法也日益成熟和規(guī)范112WSN概述——WSN定義3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)局限定義1大規(guī)模、無(wú)線(xiàn)、自組織、多跳、無(wú)分區(qū)、無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施支持的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是同構(gòu)的，網(wǎng)絡(luò)成本較低、體積較小、大部分節(jié)點(diǎn)不移動(dòng)，被隨意散布在工作區(qū)域。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有較長(zhǎng)的工作時(shí)間WSN由大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)空間分布的自主傳感器組成，用于監(jiān)控物理或環(huán)境條件，如溫度、聲音、振動(dòng)、壓力、運(yùn)動(dòng)或污染等，同時(shí)通過(guò)協(xié)同網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳遞到某個(gè)地方定義2定義3113無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetworks，WSN)WSN概述——WSN特點(diǎn)3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)+01+02+03+04+05分布式和網(wǎng)絡(luò)自組織規(guī)模大且密度高網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化以數(shù)據(jù)為中心源受限114WSN概述——WSN特點(diǎn)3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)分布式和網(wǎng)絡(luò)自組織沒(méi)有設(shè)置中心節(jié)點(diǎn)，所有的節(jié)點(diǎn)都擁有相同的權(quán)限，各節(jié)點(diǎn)之間都是通過(guò)分布式算法來(lái)協(xié)調(diào)，自動(dòng)將所有節(jié)點(diǎn)組織到一起01規(guī)模大且密度高常由成千上萬(wàn)個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)組成，覆蓋區(qū)域大，節(jié)點(diǎn)密集；網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大、密度高、存在冗余節(jié)點(diǎn)，造價(jià)相對(duì)便宜02網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常是不斷變化的，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)、故障、節(jié)點(diǎn)能源的耗盡、新節(jié)點(diǎn)的加入、無(wú)線(xiàn)信道的不穩(wěn)定等都可能造成結(jié)構(gòu)的變化03以數(shù)據(jù)為中心傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署，構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點(diǎn)編號(hào)之間的關(guān)系是完全動(dòng)態(tài)的，表現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)編號(hào)與節(jié)點(diǎn)位置沒(méi)有必然聯(lián)系04源受限無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)通常用于一些特殊場(chǎng)所和領(lǐng)域，傳感器往往在價(jià)格、體積和功耗上受到限制，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間、續(xù)航能力相對(duì)較弱，無(wú)法做大規(guī)模的存儲(chǔ)和計(jì)算05115WSN體系結(jié)構(gòu)——網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)局限無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)信息收集和數(shù)據(jù)處理，對(duì)其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和融合等匯聚節(jié)點(diǎn)連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議間的轉(zhuǎn)換管理節(jié)點(diǎn)所有者通過(guò)任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源116WSN體系結(jié)構(gòu)——感知節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)A傳感器模塊B處理器模型C無(wú)線(xiàn)通信模塊D供電管理模塊感知節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖117WSN體系結(jié)構(gòu)——感知節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)3142感知節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的核心，包括處理器和存儲(chǔ)器兩部分，節(jié)點(diǎn)的所有功能及任務(wù)進(jìn)度都需要它來(lái)協(xié)調(diào)完成處理器模型提供并管理電能，在具體應(yīng)用中，要根據(jù)能耗情況選擇供電設(shè)備，用電量小的則可以選擇微型電池供電管理模塊包括傳感器和AD/DC轉(zhuǎn)換器（模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器），傳感器部分負(fù)責(zé)采集信息，AD/DC轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換傳感器模塊由信號(hào)接收器、信號(hào)發(fā)射器等部件構(gòu)成。無(wú)線(xiàn)通信模塊的主要功能是和其他無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信無(wú)線(xiàn)通信模塊118WSN體系結(jié)構(gòu)——感知節(jié)點(diǎn)的限制條件3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)微型嵌入式設(shè)備，要求價(jià)格低、功耗小導(dǎo)致其攜帶的處理器計(jì)算能力比較弱，存儲(chǔ)容量小數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)管理和處理、應(yīng)答匯聚節(jié)點(diǎn)的任務(wù)請(qǐng)求和節(jié)點(diǎn)控制傳感器感知節(jié)點(diǎn)體積很小，攜帶的能量有限分布廣泛，能量無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充感知節(jié)點(diǎn)消耗能量的模塊：傳感器模塊、處理器模塊和無(wú)線(xiàn)通信模塊電源能量有限計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限感知節(jié)點(diǎn)各個(gè)模塊的能量消耗情況示意圖119WSN的協(xié)議棧3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)ABCDE物理層無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧負(fù)責(zé)生成載波，并對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制、解調(diào)數(shù)據(jù)鏈路層把數(shù)據(jù)流封裝成幀、幀檢測(cè)、介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制和差錯(cuò)控制網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)路由的生成、選擇和維護(hù)傳輸層負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸控制應(yīng)用層為基于監(jiān)測(cè)任務(wù)的應(yīng)用軟件進(jìn)程服務(wù)120WSN的協(xié)議棧3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧細(xì)化模型121WSN的協(xié)議棧3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)在該模型中增加了時(shí)間同步和定位功能，，它們既要依賴(lài)于數(shù)據(jù)傳輸通道進(jìn)行協(xié)作定位和時(shí)間同步協(xié)商，同時(shí)又要為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層提供信息支持。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的控制集中在數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，基于服務(wù)質(zhì)量的管理集中在傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議中。能量、安全和移動(dòng)管理則跨越了網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層。122WSN安全問(wèn)題3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)安全路由安全路由協(xié)議一般采用鏈路層加密和認(rèn)證、多路徑路由、身份認(rèn)真、雙向連接認(rèn)證和認(rèn)證廣播等機(jī)制安全協(xié)議密匙管理：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)有諸多限制；安全傳播：在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)基于源端認(rèn)證的安全組播123WSN在健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用——工程簡(jiǎn)介3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)局限西安奧體中心體育場(chǎng)建于西安國(guó)際港務(wù)區(qū)，是2021年第十四屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)的主場(chǎng)館。奧體中心體育場(chǎng)主要由“一場(chǎng)兩館”組成，呈“品”字形布陣，一場(chǎng)是指主體育場(chǎng)，兩館分別是指體育館和游泳館。體育場(chǎng)看臺(tái)上空覆蓋了完整的環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)罩棚，上部鋼結(jié)構(gòu)罩棚采用徑向懸挑主桁架＋環(huán)向次桁架＋水平支撐結(jié)構(gòu)體系，下部混凝土結(jié)構(gòu)采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。從上空往下看，體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)罩棚平面近圓環(huán)形，東西高、南北低，立面呈馬鞍形，其外輪廓線(xiàn)南北最大長(zhǎng)度約335米，東西約321米，罩棚最大寬處約74米，最窄處約45米。124WSN在健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用——監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)局限特點(diǎn)目的措施原因大型空間結(jié)構(gòu)建筑物；投資金額大、設(shè)計(jì)使用壽命長(zhǎng)、建筑規(guī)模龐大，長(zhǎng)期受到自然環(huán)境、自身材料老化、地基不均勻沉降影響為了保證重大空間結(jié)構(gòu)建筑物的安全性、耐久性和適用性，需要對(duì)大型空間結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)一是監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置繁多，現(xiàn)場(chǎng)線(xiàn)纜布線(xiàn)困難且成本也比較高；二是布線(xiàn)凌亂復(fù)雜，不利于后期的管理和維護(hù)，還存在安全隱患結(jié)合WSN與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，利用先進(jìn)的健康監(jiān)測(cè)手段和方法，對(duì)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，建立長(zhǎng)期有效的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)125WSN在健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用——監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)局限感知層通信層管理層126WSN在健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用——監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)局限感知層：負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，是整個(gè)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)核心部分01通信層：負(fù)責(zé)的是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換，是實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，主要包括ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)、嵌入式網(wǎng)關(guān)、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)02管理層：為管理人員提供監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)信息，為下一步實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的智能分析、結(jié)構(gòu)的智能診斷、系統(tǒng)的分級(jí)預(yù)警提示等提供平臺(tái)03管理層通信層感知層127WSN在健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用——監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析3.2

WSN與智能施工監(jiān)測(cè)局限用戶(hù)界面設(shè)計(jì)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成用戶(hù)正確輸入自己的賬號(hào)和密碼即可進(jìn)入到健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主界面，可查看基本監(jiān)測(cè)信息無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)可以查看監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)的各個(gè)功能，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備總覽、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、歷時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回放、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)出等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)界面設(shè)計(jì)通過(guò)查詢(xún)儀器的編號(hào)和儀器的類(lèi)型，選擇相對(duì)應(yīng)的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集通道編號(hào)，即可查看各個(gè)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)評(píng)估時(shí)，在奧體中心體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)罩棚卸載一個(gè)月的狀態(tài)下進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析128思考題1.請(qǐng)簡(jiǎn)述WSN的特點(diǎn)。2.WSN存在哪些安全問(wèn)題？3.在智能施工監(jiān)測(cè)時(shí)，WSN的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備包括哪些部分？THANKS第三章智能建造平臺(tái)體系3.3CV與智能安全監(jiān)管3.3.1CV概述3.3.2CV的發(fā)展歷程3.3.3CV在智能安全監(jiān)管中的應(yīng)用3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV概述計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV，Computervision）施工隊(duì)伍人員構(gòu)成復(fù)雜施工場(chǎng)地空間有限施工機(jī)械與設(shè)備眾多施工周期長(zhǎng)安全事故和人員傷亡多。。。。。。。建筑業(yè)的“剛需”如何在建筑業(yè)中研究、應(yīng)用和發(fā)展CV技術(shù)已成為業(yè)內(nèi)研究和關(guān)注的熱點(diǎn)。CV加入，解決傳統(tǒng)問(wèn)題3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV概述什么是計(jì)算機(jī)視覺(jué)？類(lèi)似于人類(lèi)大腦工作3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV概述定義CV技術(shù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV，Computervision）CV是對(duì)采集的圖片或視頻進(jìn)行處理以獲得相應(yīng)場(chǎng)景的三維信息的技術(shù)。計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程信號(hào)處理應(yīng)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)物理學(xué)神經(jīng)生理學(xué)認(rèn)知科學(xué)多學(xué)科多領(lǐng)域圖像處理航空航天醫(yī)療診斷土木建筑軍事金融貿(mào)易圖像壓縮圖像增強(qiáng)圖像恢復(fù)圖像輸入圖像輸出3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV概述CV的目標(biāo)填充圖像像素與高層語(yǔ)義之間的鴻溝人眼所見(jiàn)計(jì)算機(jī)所見(jiàn)計(jì)算機(jī)所見(jiàn)的像素中，每個(gè)像素具有一定的數(shù)值（表示該像素的灰度或顏色）人的大腦皮層的活動(dòng)約70%是在處理視覺(jué)相關(guān)的信息若不能處理視覺(jué)信息，人工智能系統(tǒng)就只能做符號(hào)推理。3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV概述CV的信息獲取——語(yǔ)義信息

與

三維的度量信息立體視覺(jué)方法“深度圖”（遠(yuǎn)近信息）運(yùn)動(dòng)視覺(jué)方法“三維模型”底層視覺(jué)中層視覺(jué)高層視覺(jué)研究圖像底層特征的提取與表示，包括邊緣檢測(cè)、角點(diǎn)檢測(cè)、紋理分析以及特征點(diǎn)的匹配和光流的計(jì)算等內(nèi)容研究場(chǎng)景的幾何和運(yùn)動(dòng)，包括立體視覺(jué)與運(yùn)動(dòng)視覺(jué)、圖像分割以及目標(biāo)跟蹤等內(nèi)容研究物體的檢測(cè)識(shí)別以及場(chǎng)景理解等具有高層語(yǔ)義的內(nèi)容3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV概述3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV的發(fā)展歷程總歷程階段CV理論第一階段將輸入的原始圖像進(jìn)行處理，抽象圖像中諸如角點(diǎn)、邊緣、紋理、線(xiàn)條、邊界等基本特征，這些特征的集合稱(chēng)為基元圖第二階段在以觀測(cè)者為中心的坐標(biāo)系中，由輸入圖像和基元圖恢復(fù)場(chǎng)景可見(jiàn)部分的深度、法線(xiàn)方向、輪廓等，這些信息包含了深度信息，但不是真正的物體三維表示，因此，稱(chēng)為二維半圖第三階段在以物體為中心的坐標(biāo)系中，由輸入圖像、基元圖、二維半圖來(lái)恢復(fù)、表示和識(shí)別三維物體階段1階段2階段3CV的誕生始于理論框架的建立深度學(xué)習(xí)將CV帶入新時(shí)代3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV的發(fā)展歷程階段一——CV的誕生人工智能之父馬文·明斯基（MarvinLeeMinsky）（1927年8月9日-2016年1月24日）LarryRoberts發(fā)表了CV領(lǐng)域的第一篇博士論文《MachinePerceptionofThree-DimensionalSolids》1966年，馬文?明斯基要求其學(xué)生通過(guò)編程讓計(jì)算機(jī)告訴使用者攝像頭所拍攝的內(nèi)容“積木世界”3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV的發(fā)展歷程階段二——始于理論框架的建立階段二：各類(lèi)新方法和新理論的出現(xiàn)為CV帶來(lái)了前所未有的繁榮1.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2.主動(dòng)視覺(jué)3.目的視覺(jué)4.重建理論5.基于學(xué)習(xí)的視覺(jué)3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV的發(fā)展歷程階段三——深度學(xué)習(xí)將CV帶入新時(shí)代提取能力不足容易出現(xiàn)過(guò)擬合深度置信網(wǎng)絡(luò)模型（DeepBeliefNetwork，DBN）通過(guò)將多個(gè)受限波爾茨曼機(jī)堆疊成為一個(gè)深度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，獲得了淺層模型難以比擬的高層次抽象特征提取能力3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV的發(fā)展歷程階段三——深度學(xué)習(xí)將CV帶入新時(shí)代在特征提取過(guò)程中，涉及到：邊緣檢測(cè)、角點(diǎn)檢測(cè)、對(duì)象檢測(cè)等，這些算法屬于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法。BP，CNN（CNN所用到的卷積，也是傳統(tǒng)算法的一種）等各種變形，屬于基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)與3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV在智能安全監(jiān)管中的應(yīng)用基于CV的施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)管框架基于場(chǎng)景的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV在智能安全監(jiān)管中的應(yīng)用基于CV的施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)管框架目標(biāo)檢測(cè)目標(biāo)跟蹤行為識(shí)別目標(biāo)檢測(cè)是基于場(chǎng)景的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，也是目標(biāo)跟蹤和行為識(shí)別的初步步驟?？梢栽趫?chǎng)景中識(shí)別出感興趣的項(xiàng)目實(shí)體。已知目標(biāo)2D或3D空間中的位置就可以使用目標(biāo)跟蹤算法從連續(xù)圖像中隨著時(shí)間的推移進(jìn)行跟蹤。提取的位置信息用于基于位置的不安全條件和行為的識(shí)別。當(dāng)工人或設(shè)備執(zhí)行施工任務(wù)時(shí)，需要行為識(shí)別技術(shù)從靜態(tài)或連續(xù)圖像中確定工人或設(shè)備正在做什么，并識(shí)別違反安全規(guī)則的不安全行為。3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV在智能安全監(jiān)管中的應(yīng)用基于CV的缺陷檢測(cè)1.圖像處理技術(shù)2.研究對(duì)象3.缺陷種類(lèi)4.缺陷大小模板匹配直方圖變換背景減法濾波混凝土橋梁隧道管道瀝青路面開(kāi)裂剝落缺陷接縫腐蝕凹坑數(shù)量寬度長(zhǎng)度缺陷檢測(cè)旨在檢查基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)件上存在的缺陷和破壞，以及缺陷的大小缺陷檢測(cè)3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV在智能安全監(jiān)管中的應(yīng)用基于CV的施工人員安全管理基于CV的安全帽自動(dòng)識(shí)別技術(shù)基于CV的施工人員面部信息疲勞檢測(cè)3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV在智能安全監(jiān)管中的應(yīng)用基于CV的施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)管理工種交叉，施工場(chǎng)地狹小CV技術(shù)施工機(jī)械種類(lèi)多，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜施工現(xiàn)場(chǎng)存在著許多危險(xiǎn)區(qū)域利用CV方法，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)視頻展示工地施工實(shí)時(shí)情況，對(duì)不同危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)化連續(xù)監(jiān)測(cè)，有助于快速、準(zhǔn)確而全面識(shí)別危險(xiǎn)區(qū)域侵入行為，從而避免事故的發(fā)生3.3

CV與智能安全監(jiān)管——CV在智能安全監(jiān)管中的應(yīng)用CV技術(shù)作為智能施工安全監(jiān)管工具具有巨大的潛力解決當(dāng)前人工觀察方法的局限性通過(guò)從圖像或視頻中提取和分析相關(guān)信息有助于進(jìn)行自動(dòng)化風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和評(píng)估CV技術(shù)還在繼續(xù)發(fā)展本節(jié)課后思考1.

CV技術(shù)分為哪幾個(gè)層次？2.

CV理論的發(fā)展分為哪幾個(gè)階段？3.CV技術(shù)在智能安全監(jiān)管中的應(yīng)用有哪些？

具有的意義是什么？THANKS第三章智能建造平臺(tái)體系3.4RFID與智慧工地3.4.1RFID概述3.4.2RFID技術(shù)的智能化應(yīng)用3.4.3RFID在智慧工地中的應(yīng)用場(chǎng)景3.4.4基于RFID的智慧工地管理系統(tǒng)3.4

RFID與智慧工地——RFID概述RFID的簡(jiǎn)介射頻識(shí)別技術(shù)（一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)）RadioFrequencyIdentificationRFID利用無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)來(lái)傳輸信息，它將一種被稱(chēng)為標(biāo)簽（TAG）的芯片附于目標(biāo)物上，再使用一個(gè)掃描設(shè)備掃描標(biāo)簽內(nèi)的信息。RFID是什么？3.4

RFID與智慧工地——RFID概述RFID的簡(jiǎn)介射頻識(shí)別技術(shù)（一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)）RadioFrequencyIdentificationRFID系統(tǒng)組成3.4

RFID與智慧工地——RFID概述RFID的起源一二三四1945年，LéonTheremin發(fā)明了一種監(jiān)聽(tīng)設(shè)備，它不耗電，基于電磁波工作，可以傳輸數(shù)據(jù)，因此被認(rèn)為是RFID思想的啟蒙。第二次世界大戰(zhàn)中，盟軍和德國(guó)都使用了類(lèi)似的思想用于敵我飛機(jī)識(shí)別，不過(guò)那時(shí)候還沒(méi)有成型的技術(shù)定義。1948年，HarryStockman發(fā)布了一篇論文：“CommunicationbyMeansofReflectedPower”，被認(rèn)為是探索RFID技術(shù)的里程碑式成果。MarioCardullo在1973年1月23日注冊(cè)了一種專(zhuān)利設(shè)備，這個(gè)設(shè)備是RFID的起源。RFID的應(yīng)用領(lǐng)域3.4

RFID與智慧工地——RFID概述1.倉(cāng)庫(kù)/運(yùn)輸/物資2.門(mén)禁/考勤3.固定資產(chǎn)管理4.火車(chē)/汽車(chē)識(shí)別/行李安檢6.軍事/國(guó)防/國(guó)家安全采集跟蹤信息的領(lǐng)域5.醫(yī)療信息追蹤RFID的應(yīng)用領(lǐng)域3.4

RFID與智慧工地——RFID概述以倉(cāng)庫(kù)管理為例RFID的七大優(yōu)勢(shì)3.4

RFID與智慧工地——RFID概述1.抗干擾性超強(qiáng)，非接觸式識(shí)別；7.標(biāo)簽的數(shù)據(jù)容量龐大，可以根據(jù)用戶(hù)的需求擴(kuò)充到10k；3.防沖突，同時(shí)讀取多個(gè)RFID標(biāo)簽；4.使用壽命長(zhǎng)，RFID標(biāo)簽不易被破壞；5.安全性高，可以為標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行密碼加密；2.動(dòng)態(tài)操作，動(dòng)態(tài)追蹤和監(jiān)控；6.識(shí)別速度快，不到100毫秒就可以完成識(shí)別；RFID與NFC3.4

RFID與智慧工地——RFID概述NFC是近場(chǎng)通信（NearFieldCommunication）是由非接觸式射頻識(shí)別演變而來(lái)主動(dòng)模式被動(dòng)模式雙向模式RFID與NFC3.4

RFID與智慧工地——RFID概述必須有閱讀器和標(biāo)簽組成識(shí)別技術(shù)RFID將非接觸讀卡器、非接觸卡和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)功能整合進(jìn)一塊單芯片通信技術(shù)NFCNFC是RFID的演進(jìn)版本強(qiáng)調(diào)信息交互只能實(shí)現(xiàn)信息的讀取以及判定RFID與物聯(lián)網(wǎng)3.4

RFID與智慧工地——RFID概述實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)RFID系統(tǒng)如同物聯(lián)網(wǎng)的觸角，使得自動(dòng)識(shí)別物聯(lián)網(wǎng)中的每一個(gè)物體成為可能物流與供應(yīng)鏈管理電子不停車(chē)收費(fèi)管理（ETC）人員管理圖書(shū)管理集裝箱管理生產(chǎn)管理資產(chǎn)管理鋼鐵行業(yè)金融押運(yùn)管理煙草行業(yè)食品安全動(dòng)物管理證件防偽1.建筑內(nèi)所有人員都必須攜帶規(guī)定的智能卡2.所有設(shè)備、物品等都附于RFID標(biāo)簽4.每個(gè)辦公室、設(shè)備間以及會(huì)議室都需要在門(mén)口安裝一個(gè)讀卡器部署RFID部署RFID系統(tǒng)的前提條件5.建筑的所有出入口也要配置相應(yīng)的讀卡器3.4

RFID與智慧工地——RFID技術(shù)的智能化應(yīng)用3.將所有辦公室，設(shè)備間，會(huì)議室等分配一個(gè)唯一的編號(hào)，并存儲(chǔ)在RFID的讀卡器中RFID智能系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀身份識(shí)別（門(mén)禁）消防報(bào)警系統(tǒng)定位或跟蹤人員或設(shè)備身份識(shí)別系統(tǒng)是RFID系統(tǒng)的最主要的應(yīng)用之一，它是其他應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。當(dāng)一位持有RFID卡的用戶(hù)出入一間房間時(shí)，設(shè)在房間出入口的讀卡器就會(huì)自動(dòng)讀取卡內(nèi)RFID標(biāo)簽內(nèi)的信息。消防報(bào)警系統(tǒng)通過(guò)RFC標(biāo)簽與煙霧探