52監測網專家報告分享-第31期 基于物聯網與BIM技術的智慧工地與智能建造 韓兵康 上海同濟大學土木工程學院副教授
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52監測網專家報告分享-第31期 基于物聯網與BIM技術的智慧工地與智能建造 韓兵康 上海同濟大學土木工程學院副教授 人物簡介 上海同濟大學土木工程學院副教授、研究生導師，建筑工程系土木工程施工與技術經濟研究室主任、學科帶頭人，同濟大學房屋質量檢測站項目負責人，全國建筑物鑒定與加固標準技術委員會上海分會委員兼副秘書長，中國建筑學會建筑施工分會理事，全國高校建筑施工學科研究會副理事長，上海市土木工程學會建造專業委員會委員等。其主要研究方向為大跨、超深、超高工程施工工藝和方案設計，BIM技術與土木工程信息化施工，城市更新與既有建筑改造檢測、鑒定與加固技術，既有建筑地下空間開發技術與房屋滲漏修繕技術，文物建筑、優秀歷史建筑、古橋保護與修復技術，建設工程健康監測與事故分析處理技術，土木工程防災減災與災后快速修復技術等。曾參與了多項國家及省部級科技項目和重大工程研究，發表論文和研究報告70多篇，主參編多部國家級教材、規范標準。完成各類檢測鑒定、事故處理、改造加固設計與施工項目1000多項。 目錄 一、施工企業信息化發展之路 二、智慧工地建設和實施 三、智能建造 內容簡介 一、施工企業信息化發展之路 智能穿戴設備將成為智慧建筑重要裝備 可穿戴設備即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件中的一種便攜式設備。可穿戴設備不僅僅是一種硬件設備，它還可以通過軟件支持以及數據交互、云端交互來實現強大的功能，可穿戴設備將會給建筑施工帶來很大的轉變。 移動智能終端是指擁有接入互聯網能力，通常搭載各種操作系統，可根據用戶需求定制化各種功能。生活中常見的智能終端包括移動智能終端、車載智能終端、智能電視、可穿戴設備等。
建筑機器人將成為智慧建造輔助工具 我國人口紅利逐漸消失后，人員成本高企，機器人技術快速進入建筑施工領域，出現焊接機器人、噴涂機器人、板材安裝建筑機器人、砌墻機器人等技術。機器人在建筑施工中應用的基本模式是，通過與設計信息（特別是BIM模型）集成，實現設計幾何信息與機器人加工的運動方式和軌跡的對接，完成機器人預制加工指令的轉譯與輸出。機器人建造流程需要仿真模擬與監測，支持高度靈活、個性化的建筑產品服務和生產模式。 物聯網將在施工全過程中得到應用 物聯網是通過二維碼識讀設備、射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。 在健康監測方面，物聯網技術應用主要是利用現場測試、無損檢測或各種傳感技術進行結構特征分析，監測結構的安全性、強度、整體性及可靠性。在大型基礎設施實時監測上，通過對基礎設施關鍵部位設置傳感器，實時監測其裂縫、傾斜、沉降、溫度等數據信息，達到了方便快捷的監測管理，保障了大型基礎設施的結構安全，其效率遠超傳統監測手段。 云計算 云計算將成為建筑施工企業改造現有信息系統的基礎平臺，云計算是一種讓各種資源按需取用的技術，透過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序，再交由多部服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析之后將處理結果回傳給用戶。透過這項技術，網絡服務提供者可以在數秒之內，處理數以千萬計甚至億計的信息，達到和“超級計算機”同樣強大效能的網絡服務。 大數據 大數據將成為建筑施工企業提升管理效益的重要手段，建筑業是最大的數據行業之一，又是數據化程度較低的行業之一，現狀往往是真正想要的數據沒有收集上來，已經收集上來的數據沒有價值。在“互聯網+”時代，數據的價值和重要性將逐步體現，項目的工程量、材料價格數據、區域人工價格數據、設備數據、企業資質數據、工程質量評估數據等信息量龐大，建立和完善企業的大數據決定了建筑施工企業的核心競爭力。企業要提高競爭力、實現持續發展，就必須將企業業務、技術和管理信息等全面數據化。最關鍵的是要用大數據思維提升宏觀把控能力和微觀決策水平，充分運用大數據制定企業發展戰略、進行戰略決策。
高效電池 互聯網智能設備和裝置的續航能力一直是被詬病的領域，以石墨烯電池為代表的高效電池技術是決定移動互聯網發展的重要因素。隨著批量化生產、快速充電以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產業化應用步伐正在加快，基于目前已有的研究成果，最先實現商業化應用的領域可能會是移動設備、航空航天、新能源電池領域。 無線充電 2015年6月無線充電三大陣營之一的A4WP（無線充電聯盟）宣布，其技術標準已經升級，所支持的充電功率增加到50瓦，意味著筆記本電腦、平板等大功率設備也可以實現無線充電。類似Wi-Fi那樣擁有超遠傳輸距離、穩定性更好的無線充電技術，如果大規模普及，電腦周邊設備通過各種龐雜的線纜和主機連接將會成為歷史。 在未來，低功率的施工現場移動機器人，如掃描、放樣機器人可借助無線充電技術實現無人值守的長距離行走和工作。 二、智慧工地建設和實施 智慧施工理念 智慧施工：基于BIM技術、物聯網、普適計算和4D可視化技術等新興信息技術，實現施工過程中的全面感知、泛在互聯、普適計算和集成應用，有效提升施工生產效率的一種施工管理理論。 智慧施工技術 BIM技術——建筑信息模型、集成管理、儲存信息。 物聯網技術——萬物均可通過網絡互聯、射頻識別技術（RFID）、全球定位系統、激光掃描、物體的識別、定位、跟蹤、監控和管理。 普適計算技術——實現物理空間和信息空間的融合、上下文感知。 4D可視化技術——3D模型上增加時間維度、施工模擬、信息動態集成管理、實時施工監控。
基于BIM的智慧質量管理 及時發現碰撞問題、并優化工程設計，大大減少由于施工過程的矛盾引起返工的可能性。 三維的深化深計可以減少二維圖紙的想象力，從而減少鋼筋綁扎的出錯率，有效提高工程項目深化設計的質量和效率。 通過三維可視化實現PC構件三維尺寸信息準確，確保構件拼裝的準確性，減少由于現場拼裝錯誤導致工期延誤，模具重新制作引起成本的增加。 實現構件運輸實時監控，從而合理安排運輸路線，降低運輸成本，確保施工進度。 及時發起質量問題，實時跟蹤質量問題，大大提高工作效率和便捷性。 實時掌握施工人員的位置，避免安全事故的發生 施工人員應急疏散模擬 施工人員最終疏散時間與施工樓層數為線性關系，施工人員最終疏散時間隨施工樓層數的增加而線性增加。 施工樓層14層是施工人員安全疏散的轉折點。14層樓以上施工人員最終疏散時間超過可用安全疏散時間，說明該高層住宅施工過程人員無法全部成功安全疏散。 三、智能建造 智能建造：基于賽博－物理系統，圍繞建筑物的設計、制造、運輸、裝配、運營、維護，乃至遷移、分架、重構和再利用的完整鏈條的個性化、工業化、智能化解決方案，并從單體建筑到街區系統。 建造4.0：基于信息物理系統（Cyber－PhysicalSystem）的個性化、智能化，全生命周期和全制造流程的數字化以及基于信息通信技術的模塊集成（分散制造，實時管理與集成）。個性化、工業化、智能化，前工業4.0革命主要是由技術推動；而工業4.0的興起則是技術與應用并舉的產物，且應用驅動的作用更為突出。 人工智能、經濟數據、創新驅動、一帶一路、智慧城市等國家戰略正在助推建筑業轉型升級，從工業化、信息化到智能化。智慧城市、特色小鎮、綠色建筑、BIM技術、信息化進程、全壽命運維正在重新定義建筑業新未來。智能建造是同濟大學土木工程、機械工程、信息工程、建筑學、材料工程、工程管理等優勢學科的交叉融合。 智能建造未來：一天半造出F-35中段機身諾格高呼：速度幾十年未有！
"一天半造出一個F-35中段機身？6月29日，美國防務承包商、F-35項目供應商諾斯羅普.格魯曼在官網上發布消息稱，F-35“閃電II”的中段機身已經進入全速生產。這一里程碑標志著1.5天生產周期的開始，意味著每1.5天即可生產一個中段機身。作為F-35戰斗機的核心結構，中段機身在諾格公司加州帕姆代爾的綜合裝配線上生產。"
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