信息化应用新技术培训教材精编版.docx

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信息化应用新技术培训教材精编版

信息化应用新技术培训教材[精编版]

一、虚拟仿真施工技术

1.主要技术内容

   虚拟仿真施工技术是虚拟现实和仿真技术在工程施工领域应用的信息化技术。

虚拟仿真技术在工程施工中的应用主要有以下几方面：

（1）施工工件动力学分析：

如应力分析、强度分析；

（2）施工工件运动学仿真：

如机构之间的连接与碰撞

（3）施工场地优化布置：

如外景仿真、建材堆放位置，

（4）施工机械的开行、安装过程；

（5）施工过程结构内力和变形变化过程跟踪分析；

（6）施工过程结构或构件及施工机械的运动学分析；

（7）施工过程动态演示和回放。

2.技术指标

   虚拟仿真施工主要包含以下技术体系:

（1）三维建模技术

   运用三维建模和建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的施工模型。

该模型能将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反应施工模型与设计模型之间的交互作用，施工模型要具有可重用性，因此必须建立施工产品主模型描述框架，随着产品开发和施工过程的推进，模型描述日益详细。

通过BIM技术，保持模型的一致性及模型信息的可继承性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。

（2）仿真技术

   计算机仿真是应用计算机对复杂的现实系统经过抽象和简化形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。

基本步骤为；研究系统→收集数据→建立系统模型→确定仿真算法→建立仿真模型→运行仿真模型→输出结果，包括数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。

（3）优化技术

   优化技术将现实的物理模型经过仿真过程转化为数学模型以后，通过设定优化目标和运算方法，在制定的约束条件下，使目标函数达到最优，从而为决策者提供科学的、定量的依据。

它使用的方法包括：

线性规划、非线性规划、动态规划、运筹学、决策论和对策论等。

（4）虚拟现实技术

   虚拟建造是在虚拟环境下实现的，虚拟现实技术是虚拟建造系统的核心技术。

虚拟现实技术是一门融合了人工智能、计算机图形学、人机接口技术、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术、机械技术等高新技术的综合信息技术。

目的是利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉，让人身临其境的虚拟环境。

操作者沉浸其中并与之交互作用，通过多种媒体对感官的刺激，获得对所需解决问题的清晰和直观的认识。

3.适用范围

   工业与民用建筑、市政工程、土木工程施工方案编制。

4.已应用典型工程

   上海正大广场，广州珠江新城西塔项目。

一、虚拟仿真施工技术

1.主要技术内容：

   应用工程测量与定位信息化技术，建立特殊工程测量处理数据库，解决大型复杂或超高建筑工程中传统测量方法难以解决的测量速度、精度、变形等技术难题，实现对工程施工进度、质量、安全的有效控制。

2.技术指标

（1）建立或应用测量机器人（智能全站仪）建筑测量的成套技术与工艺。

（2）建立或应用智能全站仪大仰角三维坐标测量修正模型。

（3）应用信息技术进行超高结构建筑垂直度偏差和轴线偏差控制。

（4）建立特殊复杂工程测量信息化处理数据库。

3.适用范围

   适用于大型复杂或特殊复杂工程施工过程中的测量变形等监测。

4.已应用典型工程

   上海环球金融中心项目，中央电视台新台址项目。

二、施工现场远程监控管理及工程远程验收技术（

1.主要技术内容

   利用远程数字视频监控系统和基于射频技术的非接触式技术或3G通信技术对工程现场施工情况及人员进出场情况进行实时监控，通过信息化手段实现对工程的监控和管理。

该技术的应用不但要能实现现场的监控，还要具有通过监控发现问题，能通过信息化手段整改反馈并检查记录的功能。

   工程项目远程验收是应用远程验收和远程监控系统，通过视频信息随时了解和掌握工程进展，远程协调与指挥工作能够实现将施工现场的图像、语音通过网络传输到任何能上网的地点，实现与现场完全同步、实时的图像效果，通过视频语音通讯客户端软件，对工程项目进行远程验收和监控，并能实现将现场图像实时显示并存储下来。

2.技术指标

（1）远程视频图像监控：

监控用户可以通过网络察看每个监控摄像机采集的施工现场实时动态图像，远程调节监控摄像头的光圈、焦距和景深，控制云台的旋转。

（2）多画面显示：

远程监控端能够多画面循环显示，也能进行单画面和多画面显示方式切换，对画面可以放大和缩小。

（3）远程视频图像存储：

监控用户可以将远程视频图像存储在本地计算机硬盘上，能够对记录下的影像资料进行检索、回放、定位、快放和慢放等操作。

（4）用户权限控制：

为了系统的安全性和保密性，系统可以对用户的级别进行严格的控制，赋予不同级别用户不同的权限，所有用户只能在授权范围内进行监控操作。

（5）现场作业人员管理：

利用基于射频技术的人员身份识别系统实现现场作业人员的进出场管理和现场作业人员的统计分析。

（6）远程监控和视频采集

   将建筑工程现场的局部细节，以及施工面的视频图像实时记录在视频媒体介质上，通过网络将实时采集的视频图像传输到远程质量验收管理系统中。

具有视频采集、传输管理、应用存储、远程访问管理、质量验收应用等具体功能。

（7）图档管理

   本工程相关图纸进行管理（主要是电子图纸），完成电子图纸的导入和管理，并进行图纸管理和整个验收系统的集成，实现在远程验收时随时可以调出相应的图纸作为验收参考和备案依据的功能。

（8）验收报表

   主要用来处理相应的验收报表，实现报表的维护、填写等功能，并实现本分系统和整个远程验收系统的集成和其它分系统的交互。

验收报表子系统严格按照《建设工程监理规范》GB50319、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205、《建设工程文件归档整理规范》GB/T50328等各项规范规定，包括国家和地方相应的法律法规和标准规定的标准性报表，并可根据企业和工程特点自定义项目报表。

（9）多媒体交互

   在工程质量验收时，验收中心人员与现场人员远程实时交互通信，形成联动协作的音视频同步系统和文字等的交流，提高质量验收的效率与验收部位的准确性。

（10）知识中心

   具有收集工程验收相应规程规范、企业标准等内容的功能，为验收过程中的相关人员提供知识支持。

3.适用范围

   大型房建、土木工程、市政工程、大型超高钢结构工程。

4.已应用典型工程

   广州珠江新城西塔项目，中央电视台新台址项目、天津市快速环路西北半环、上海环球金融中心项目等。

三、工程量自动计算技术（

1.主要技术内容

   工程量和钢筋量的计算是工程建设过程中的重要环节，其工作贯穿项目招投标、工程设计、施工、验收，结算的全过程。

其特点是工作量大、内容繁杂，需要技术人员作大量细致、重复的计算工作。

工程量自动计算技术是建立在二维或三维模型数据共享基础上，应用于建模、工程量统计、钢筋统计等过程，实现砌体、混凝土、装饰、基础等各部分的自动算量。

（1）基于三维模型和建筑信息模型（BIM）技术，进行建模。

（2）可自动识别电子版设计文档，快速识别出轴网、柱、梁、墙、门窗、柱钢筋、梁钢筋、墙钢筋、板钢筋。

（3）可以在三维立体可视化的环境中实现整个建模和计算过程，通过系统提供的可视化修改查询工具，对模型的所有细节信息进行控制。

（4）以构件作为操作对象，系统工程量和钢筋工程量可以通过构件几何尺寸直接读取，实现构件交接处的自动扣减，如墙体计算中自动扣减门、窗、洞口的面积，算梁混凝土体积时自动扣减柱所占的长度等。

（5）自动套取定额，提供完整的换算信息。

（6）开放的完整的报表系统，实现工程量的自动分类汇总及报表输出。

2.技术指标

（1）应用一套以上工程量自动计算软件。

（2）该软件要满足《建设工程工程量清单计价规范》GB50500。

（3）该软件应适应全国各地的不同定额和计算规则。

3.适用范围

   适用于工业与民用建筑项目中招投标、工程设计、施工、验收，结算全过程的砌体、混凝土、装饰、基础等各部分的工程量自动计算，以及钢筋统计等。

4.已应用的典型工程

   解决工程量和钢筋量的自动计算和统计的软件，已在全国普及应用。

应用三维建模和建筑信息模型BIM技术的工程量自动统计软件，也在大型工程中应用。

四、工程项目管理信息化实施集成应用及基础信息规范分类编码技术

工程项目管理信息化实施或集成应用技术是指用信息化手段实现对项目的业务处理与管理，或进一步用系统集成的方法将项目管理的各业务处理与管理信息系统模块进行应用流程梳理整合或数据交换整合，形成覆盖项目管理主要业务的集成管理信息系统，实现项目管理过程的信息化处理和业务模块间的有效信息沟通。

   统一的基础信息规范分类和编码技术是有效实施工程项目管理信息化及集成应用的基础。

工程项目管理信息化的实施从过去的单项业务处理过程应用发展到管理信息系统应用或集成应用，必须首先实现工程基础信息的规范，才能使工程项目管理信息化和集成化处理有据可依。

1.主要技术内容

（1）工程项目管理信息化实施及集成应用主要技术内容包括以下模块：

项目办公事务管理（与业主、监理、设计、分包分供单位、上级机构、地方政府的沟通）；项目进度计划管理（支持与P3、Project进度管理软件的集成）；材料的采购计划与入库、限额领料与出库，盘点及周转材料的管理；设备管理（包括租赁及内部调拨）；工程承包合同的计量与支付、劳务合同的结算与支付；项目成本管理与核算，相关报表自动生成；项目施工组织设计、技术方案、工法及图档管理；项目质量与安全管理（管理过程的及时有效记录及审批过程的可追溯管理）；工程项目管理的动态数据实时传输、实时监控和分析预警管理。

（2）工程项目管理集成信息规范分类编码是通过将项目施工生产和管理过程中涉及的各类信息进行统一的面向信息共享的信息分类与编码，实现信息的畅通和共享。

（3）上述内容的管理信息系统开发应用或集成处理应用。

2.技术指标

（1）按管理信息系统分模块应用时，至少应用技术内容中的

（1）项中的3个模块或以上。

（2）集成应用时，用该技术开发的工程项目管理软件系统，要实现在对各功能模块的单独应用基础上的集成化，实现对项目的全过程管理、流程化控制，实现企业与项目部之间的内部协同。

（3）成本管理应该是项目实施过程管理信息化的核心管理内容，结合企业的特点和实际已经形成的成本控制体系，系统可以根据项目管理方式的特点以及工程专业要求灵活编制预算成本，处理成本发生和成本变更实现多级控制，应做到成本数据和责任可以追根溯源，围绕与成本有关的各个环节，进行成本的预算、计划、控制、核算、结算及统计分析，实现成本、合同、信息、工程资料等业务细节处理，系统自动汇集出成本盘点报表，资金支付表单及目前工作所需的各种成本管理统计报表，提高成本统计质量，降低劳动强度。

（4）集成处理可以是应用集成或数据集成，集成处理时必须采用规范化的基础信息分类编码技术。

（5）基础信息规范分类技术指标：

项目基本信息、投标信息、合同信息、质量信息、成本信息、分包信息、进度信息、健康安全及环境信息、劳动力及人力资源信息、材料信息、机械设备信息、技术信息、资金信息、风险信息、法定程序文件信息、资料管理信息。

（6）基础信息编码技术指标

1）数据元的分类：

按照层群码分类或面群码分类法进行编码的分类和对象的标识。

2）数据元的描述：

包括数据元编号规则、数据元名称、数据元定义、数据元类型、数据格式、计量单位等。

3）数据元的值域：

数据元在系统运作中呈现为值，并在信息交换等功能中得到共享。

数据元通常有一个允许值的集合，这个允许值的集合被称之为值域。

代码集是数据元值域代码的集合，代码集包括代码标识、代码、名称。

码是代码表中对应代码名称的具体代码取值，名称指代某属性允许值的描述