基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法

在建筑行业转型升级的背景下,针对大型建筑运维过程管理效率低、各类运维事件决策分析精度不足、智能化程度有待提高等问题,提出基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法。总结归纳大型建筑智能运维需要采集的信息,分析智能运维亟待解决的问题,融合智能感知与数字孪生技术,给出智能运维运行机理,建立针对大型建筑的智能运维架构体系与多维多尺度的孪生模型。研究建筑智能运维的实现方法,其中包含智能运维全要素信息的采集与传输、智能运维孪生体的构建与运行、智能运维孪生数据的管理机制及智能运维平台的架构。在智能运维理论体系和实现方法的指导下,搭建了智能运维平台,并应用于某大型建筑工程的运维管理。考虑运维管理过程中的虚实交互与时空演化,初步验证了数字孪生在提高运维管理智能化程度方面的有效性。

融合聚类算法与改进哈里斯鹰算法的建筑机器人任务分配方法

建筑机器人技术处于起步阶段,针对建筑机器人多机任务分配问题的相关研究严重不足。因此,对该问题进行分析,将其转化为多旅行商问题进行数学建模,并提出了融合改进哈里斯鹰算法与聚类算法的建筑机器人多机任务分配方法进行求解。首先根据建造任务的空间特征和建筑机器人数量利用聚类算法进行任务聚类;针对哈里斯鹰算法参数敏感与易陷入局部最优的缺点进行基于Logistic混沌映射的改进形成改进哈里斯鹰算法,根据建筑机器人的移动方式构造目标函数并在聚类的基础上进行优化求解,最终确定每个建筑机器人的任务集合与任务执行顺序。为验证该方法的有效性,利用随机生成的3*15、5*40、8*70共3组不同规模的建筑机器人*建造任务数据集进行仿真模拟,并将该方法与未融合聚类算法的GA和IHHO任务分配效果进行对比分析。结果表明,聚类能够有效解决建筑机器人任务分配问题,能够有效降低任务集合之间的空间叠加、增强优化算法的迭代收敛性能;基于Logistic混沌映射改进的算法在迭代开始与收敛时的适应度值更佳;随着问题规模的增大,融合改进哈里斯鹰与聚类算法的建筑机器人任务分配方法效果更显著,说明其更适用于解决大规模复杂的实际问题。

基于BIM技术的绿色智慧工地建设

随着全球制造业、运输业以及建筑业等领域对信息科学技术强化应用,我国对于建造行业的建设要求也逐步由工业高效提升到了绿色智能,这就导致了现阶段建造行业集中全力完成从信息化时代到智能化时代的更迭。虽然建造行业的智慧化转型需求为绿色工地建设提供了新的发展契机,但是在实际工程中对智能化管理平台的应用却标准不一且水平参差不齐。拟展现一个以BIM和物联网技术为基础打造的绿色智慧工地管理平台在实际施工当中的应用,从节约材料、能源、水电、人力以及土地资源的角度阐述平台的应用过程及效果,真正做到将高效施工与绿色施工相融合。

基于BIM的大型交通枢纽工程机电安装技术应用

大型交通枢纽工程机电安装体量广,专业管线交叉多,功能设备复杂,传统机电安装工作模式无法保障施工质量和效率。因此,本研究将BIM技术与新型施工技术相结合,用高效、绿色的智慧施工技术来实现正向BIM协同设计和工厂化预制。根据新建长沙西站综合交通枢纽项目机电安装工程特点,系统阐述了BIM技术在管综深化、预制内保温风管、机电消声减振和工厂化支吊架等方面的应用,对今后类似项目的机电安装工程具有较高参考价值。

装配式钢悬梁施工技术研究与应用

随着钢框架结构的发展与应用,钢悬梁在建筑结构中的应用也越来越广泛。本研究首先介绍了在钢悬梁设计过程中有限元软件与BIM技术的应用,通过这两项技术的结合有效提高了其施工过程的质量与效率;其次介绍了钢悬梁施工过程中的临时支撑与连接技术,说明了保证施工质量的方法;最后介绍了钢悬梁施工过程中的监测技术,通过各种监测设备或方法来监测施工过程中的各项性能变化,以为施工过程提供数据指导。

基于BIM的亚洲最大交通枢纽(北京副中心)项目智能建造技术研发与综合创新应用

北京城市副中心站是北京市未来的交通中心和活力核心,建成后将成为亚洲最大的地下综合交通枢纽,其在建造过程中将BIM技术等现代信息新技术与传统的工程建造技术深度融合,解决了建造过程中的各种难题,实现了智能建造技术创新。本文对北京副中心站建造过程中面临的六大重难点问题进行分析,并基于BIM技术提出解决方案,详细介绍了基于BIM技术的智能策划与智能管理,以及基于BIM技术的智能建造创新应用,尤其是以数字孪生为核心理念的智能化建造平台,最后对本项目实现的目标进行归纳总结,为将来的项目建设和智能建造技术应用提供参考和指导。

颜春岭大型垃圾填埋场环境修复智慧管控平台设计

针对超期服役的大型垃圾填埋场环境修复问题,提出了一种基于PLC系统的智慧管控平台设计方案。该平台采用四级分层结构,包括监控级管理层、数据通信层、过程控制层和展示应用层,以实现环境修复的实时监测、智能控制和数据分析。通过集成数字化工程理念和数字孪生技术,平台能够有效提升环境修复效率和安全性,促进垃圾填埋场环境修复的智能化。在实际应用中,平台在颜春岭垃圾填埋场的环境治理中发挥了重要作用,实现了对渗滤液、气体浓度、堆体稳定性的有效监控和预警,为现场管理和决策提供了强有力的支持。

基于智能监管的绿色施工技术应用

绿色施工技术不仅综合了节约人力资源,发展可再生资源,节约水力、电力及土地资源等节能措施,而且将保护环境作为施工生产过程中的核心要义,为智能化的环境友好型工地建设提供了良好基础。结合BIM和物联网技术为绿色施工技术中的智能化监管方法提供强技术化载体,从而更好地展现绿色施工技术在实际工地建设当中的应用效果。

白塔山综合改造项目BIM技术创新与工程应用

在兰州白塔山段交通综合改造工程中,存在省级文物保护、日常交通导改与设备维护、智能化与绿色化施工、工程工期紧迫等施工重难点。因此,开展施工全阶段基于BIM的绿色智能建造应用,建造BIM三维数字模型并融合多种现代技术,从BIM基础应用和BIM创新应用两个维度解决了施工过程中存在的技术与管理难题,对现场周边文物建筑保护工作和交通导改设计方案完成综合信息管控和方案比对,并不断优化完善项目相关BIM模型所包含数据信息,有效提升施工效率和管理水平。项目基于BIM所形成的绿色智能建造应用体系研究结果,对于涉及施工现场周边文物保护或交通导改维护的工程施工有一定借鉴作用。

基于物联网技术的填埋场挖掘过程有害气体智能化监测与控制方法

本研究关注城市废弃物管理中垃圾填埋场面临的超容治理问题,探讨挖掘过程中有害气体的排放与监控。本研究通过整合物联网、建筑信息模型(BIM)和大数据等新兴智能技术,聚焦于BIM+物联网技术在垃圾填埋场挖掘管理中的应用,实现了对挖掘过程的智能、精准和可视化监控,有效监测与控制垃圾挖掘过程中的有害气体逸散。研究通过案例分析,为实际应用提供了可行、有效的指导,提高垃圾处理过程的精度与效率。通过数字化解决方案,展示了BIM+物联网技术填埋场治理过程的创新性应用,提高环境管理的智能化。

颜春岭填埋场垂直防渗阻隔技术与BIM应用

随着城市化进程的加速和生活水平的提高,城市垃圾处理已成为一个严重的环境问题。垂直防渗阻隔技术在垃圾填埋场中起着关键作用。研究BIM技术在垃圾填埋场垂直防渗阻隔技术中的应用,旨在解决传统技术存在的施工难度大、防渗效果不稳定等问题。通过引入建筑信息模型(BIM)技术,提高工程设计的精度和效率,优化施工流程,实时共享数据和信息,提高沟通效率。同时,利用数字孪生技术实时监测垂直防渗阻隔系统的运行状态和维护情况,提高管理质量和效率。研究对于推动填埋场工程管理的创新具有积极的意义,有助于保护周边的环境,同时也为未来的研究方向提供参考和启示。

基于BIM技术的装配式卫生间施工优化研究

装配式卫生间是建筑业发展的重要趋势,但在公寓、经济性连锁酒店、医疗和精装修住宅领域中的应用还有待继续研究。为了响应国家政策理念,中电建科技创新产业园在建筑设计和施工过程中采用了多项节能环保技术,其中之一就是基于BIM的装配式卫生间施工技术。装配式卫生间技术将卫生间的各个部分在工厂预制成模块化的单元,运输到现场后直接安装在预留的位置,无需现场湿作业。本项目采用装配式装修和同层排水系统相结合的方式,充分体现了装配式建筑和BIM技术的优势和特点,大幅缩短了施工周期,降低了材料浪费和噪声污染,提高了卫生间的品质和舒适度。

颜春岭填埋场好氧稳定化过程关键技术与BIM应用

目前我国填埋场内垃圾普遍超出设计库容,并且持续产生渗滤液、恶臭有毒气体等有害物质,存在较大的环境风险及安全隐患。因此对生活垃圾填埋场进行生态修复工程,使其快速稳定具有重要意义。为此,本研究提出一种好氧稳定化过程关键技术,注入气体使垃圾堆体内的有害垃圾进行好氧反应,将填埋场从厌氧状态转化为好氧状态,加速填埋场垃圾的降解,渗滤液处理后回灌在填埋场中,防止造成二次环境污染。结合建筑信息模型(BIM)技术,建立三维立体模型,在设计阶段通过Navisworks软件等进行管道布局优化、碰撞检查、可视化交底,在施工阶段进行施工模拟、进度检查、工程量统计,在运维阶段利用监测平台对各项重要数据进行实时监测,以此为根据对好氧稳定化过程施加调控措施,提高氧气利用率,使好氧稳定化过程更加充分,保障填埋场好氧修复与环境治理工程的顺利进行。

数字孪生驱动的预应力钢结构安全智能控制方法

针对预应力钢结构力学参数实时变化导致安全性能分析与预测精度不足,无法实现结构的智能化安全控制,本文提出了数字孪生驱动的预应力钢结构安全智能控制方法.通过考虑结构安全状态的时空演化,形成基于数字孪生的安全智能控制框架,并将安全控制分为性能分析与预测两个方面.在控制框架的驱动下,研究了孪生模型的搭建机制并通过三维激光扫描技术和加权平均法修正模型提高保真性.基于三维激光扫描技术修正模型中关键节点坐标,有效降低了由施工误差导致的模型仿真误差.通过加权平均法综合考虑拉索的各个节点索力,修正模型中的构件尺寸,有效降低了因材料缺陷导致的模型仿真误差.依托孪生模型,精准获取表征结构安全的力学参数,为结构的安全分析与预测提供了数据支撑.融合D-S证据理论分析结构的安全状况,找到结构体系中最关键的受力构件及力学参数变化程度最高的节点.在结构安全性能预测过程中,建立数字孪生与随机森林的融合机理,分析各类因素对结构安全性能的影响程度并调整关键影响因素,预测结构的安全性能,最终形成结构安全控制机制.通过给出结构安全维护措施,有效地保证了结构的安全性.以轮辐式索桁架为研究对象,进行了方法的应用,验证了数字孪生在结构安全控制方面的有效性.

基于智能建造技术的屋盖钢结构滑移施工方法研究

传统屋盖结构施工存在周期长、成本高、精度难以保证等问题,因此新型施工方法的研究成为迫切需求。然而目前的研究主要集中在施工技术本身,对于特殊形状和环境条件下的滑移施工方法研究相对较少。本研究聚焦于新建渝黔铁路重庆东站站房及配套综合交通枢纽工程的屋盖钢结构滑移施工,基于智能建造技术展开深入研究。针对屋盖钢结构滑移施工,研究提出基于智能建造技术的施工体系,包括滑移前准备、滑移施工技术和滑移过程应急预案。关键技术包括滑移支撑体系构建、屋盖钢结构顶推技术机理分析、BIM施工模拟、液压同步滑移计算机控制技术和滑移过程桁架精度控制。通过综合运用这些技术,能够在提高效率、安全性和精准性方面显著提升屋盖钢结构滑移施工的整体效能。然而,研究也指出存在的挑战,未来的研究应致力于解决这些挑战,全面提升滑移施工的适用性和优化方案。

速凝橡胶沥青防水涂料在地下室工程施工中的应用研究

防渗漏施工是保证工程质量的重点和难点,防水效果与防水材料和施工技术有着密切的关系。因此,着重介绍了速凝橡胶沥青防水涂料在地下室工程施工的施工工艺、细部节点作法和冬期施工质量保证措施,同时开创性地进行了地下室外墙淋水试验。结果表明,此防水涂料既保证了施工质量,又大幅缩短了施工时间,同时满足绿色低碳的施工要求,防水效果极好,取得了良好的社会效益和经济效益。

基于数字孪生技术的大型交通枢纽绿色施工管理方法研究

近年来,随着城市交通网络的扩展和人口流动的增加,大型交通枢纽的建设成为城市发展的关键。面对传统建设模式所带来的资源浪费、环境污染和能源消耗问题,各国纷纷推动绿色施工管理策略,以实现可持续和环保的建设发展。本研究深入研究了基于数字孪生技术的大型交通枢纽绿色施工管理方法,通过引入BIM技术、物联网、数字孪生等先进技术,构建了一套全面的管理框架和应用流程。该框架不仅实现了施工现场的实时监控和精确管理,还促进了资源节约和循环利用,提高了施工效率和安全性。通过案例分析,表明数字孪生技术在提高绿色施工管理水平、促进生态环境保护和资源利用效率方面的有效性,为大型交通枢纽建设提供了新的思路和技术支持,推动了城市交通系统的可持续发展。

基于数字孪生的装配式机房模块化安装方法

装配式建筑领域中,模块化机房的安装效率和精确性对整体结构的性能和可靠性具有决定性影响。本研究提出了一种基于数字孪生技术的装配式机房模块化安装方法,旨在提高模块化机房构件的协调安装和精确对接。通过整合建筑信息模型(BIM)与实时数据建立装配式机房施工安装的数字孪生模型,实现了在虚拟环境中模拟安装过程、优化安装顺序,并精确控制模块间的对接精度。通过在实际工程中应用,提出的安装方法缩短了15%的施工时间,提高了施工的效率。

基于BIM的颜春岭填埋场施工关键技术研究及应用

随着城市化进程的加快,填埋场建设和管理成为一个重要的环境保护课题。基于建筑信息模型(BIM)的技术为填埋场施工带来了新的机遇和挑战。本研究旨在探究基于BIM的填埋场施工关键技术及其应用。首先,针对填埋场施工过程中复杂管线、节点和多专业协同项目设计等关键技术进行了综合分析和归纳。其次,探讨了基于BIM的填埋场施工技术的应用,通过采用BIM技术,填埋场施工过程中的各个环节可进行全过程信息管理和协同设计。研究基于BIM的填埋场施工关键技术及其应用,为填埋场施工提供了新的思路和方法。这些技术和方法的应用将有效提高填埋场施工的效率和质量,推动城市环境保护工作的进展。

面向施工过程的兰州白塔山综合段古建筑保护技术研究与应用

随着城市化进程的不断推进,古建筑保护成为一项备受关注的文化遗产保护工作。以兰州市白塔山段综合提升改造项目为案例,通过建筑信息模型(BIM)技术的引入,本研究旨在探索如何更有效地保护和维护古建筑,同时满足现代社会对建筑功能和安全性的需求。以BIM为基础,融合三维扫描技术,利用像素测量、点云测量技术,完成一些费力、高危险部位的测量,降低工作量和危险系数。利用GIS、无人机技术,轻量化BIM模型后,建立项目健康监测平台对现场场地,模型进行精细化管理,保证项目中的古建筑的安全性和完整性。