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建筑工程智慧工地构建研究

日期:2020年02月10日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:248
论文价格:150元 论文编号:lw202001301601492005 论文字数:34844 所属栏目:建筑工程管理论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

本文是一篇建筑工程管理论文,本文从建筑工程工地管理现状入手,对工地管理问题进行深入分析,并对工地的管理需求进行总结。在控制论与集成管理理论的支撑下进行智慧工地设计,并通过案例对智慧工地的管理效果进行评价。本文的研究内容为智慧工地今后的研究提供参考,为建筑业全面推行智慧工地提供依据,对建筑业的信息化发展、对施工企业信息管理具重要意义,为智慧工地理论的逐步形成具有推动意义。通过智慧工地的构建能够解决施工工地管理存在的诸多问题,在研究结论的基础上对智慧工地的提出了未来发展方向。


1绪论


1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

随着互联网、物联网、传感技术、人工智能等科学技术的不断发展,智慧城市、智慧交通、智慧校园、智慧物流等理念不断被提出,这些“人工智慧”在我们当今社会的方方面面都影响和改变着我们的生活、学习和工作方式,人们切实感受到了科技进步为我们社会带来的便捷与高效。这一点同样体现在工程建设领域,在我国“十三五”规划期间,国家对建筑业提出更高的要求,重点要提升信息化水平,要加强云计算、物联网、智能化、移动通信、BIM,、大数据等信息技术集成应用能力。

建筑业是支撑我国经济发展的重要产业,近几年来,我国建筑业总产值从2012年的9.5206万亿元逐年持续增长,到2018年已经达到了23.5086万亿元,详细数据如图1-1所示。从产值规模数据来看,建筑业的规模仍处于持续发展的阶段,但在当前传统的管理模式下,建筑工地生产效率很难提高,目前我国建筑业还处于粗放式增长阶段,且在当前经济发展、环保、绿色施工等方面的严苛要求下,建筑业利润越来越少、工地管控越来越难的局面仍然没有得到缓解。建筑业同时也是导致环境污染的重要产业,我国正在大力倡导绿色建筑以改善环境污染问题。我国建筑业的发展己经进入到了迫切需要转型升级的关键时期。

图1-1 2012-2018年建筑业总产值

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1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

通过文献阅读,査找历史数据、资料并进行总结,本文对智慧工地的由来及发展概括为三个阶段,分别为智慧研宄阶段、概念定义阶段与实施探索阶段。

(1)智慧研究阶段

1992年华南理工大学建筑工程系张原、叶作揩等人将数据库、绘图软件与人工智能技术相结合,利用神经网络研发了高层建筑结构施工方案智能辅助决策系统。1996年,同济大学陈震、徐伟提出将人工智能方法在建筑施工中应用。其观点认为,工程人工智能方法应用于建筑施工的最终结果是使建筑施工的彻底工业化。其研究得出结论,利用工程人工智能方法在建筑施工领域中可开发具有多煤体功能的建筑施工决策支持系统;建立配合多媒体建筑施工决策支持系统的数据库,知识库,方法库和模型库;完善多媒体建筑施工决策支持系统与外部系统的技术接口。2001年哈尔滨工业大学王要武教授提出了将人工神经网络运用到建筑管理当中。

在此研究阶段,虽然有众多工程实践人员与学者不断研宄探索,从本质上讲,所奋的研究基础成就了如今智慧工地的实现。但受限于当时信息化、智能化及相关技术并不能完全满足其研究成果得以大范围的实施与应用。

(2)概念定义阶段

2012年“智慧工地”的概念首次被提出,上海市宝山区提出探索运用“制度+科技”的方法,构建“四位一体”的监管体系,不断完善建筑市场管理的长效机制"'建设工程综合管理信息系统,共享全部项目信息,实现在同一个平台上共同监管。2013年,中国联通打造的工地远程视频监控系统,可以对工地的施工全过程进行监督,管理者通过该监控系统可及时发现工地中的安全质量隐患,及时进行排查该系统能够实现全省联网和分级监管等功能,包括各级监管部门、投资建设单位、施工单位和监理单位等。各级管理者都可通过监控中心大屏幕、电脑PC网页端、移动终端APP远程查看工地现场的实时画面。

建筑工程智慧工地构建研究

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2 基础理论与运用


2.1控制论

2.1.1控制论概述

自从控制论提出至今,控制论的思想和方法已经渗透到了几乎所有的自然科学和社会科学领域。控制论是研宄如何进行管理和控制的科学,在控制论中,“控制”的实质是通过对系统反馈信息与预定目标的对比,对存在的偏差采取纠偏措施,检査和监督组织各方面的活动,保证组织实际运行状况与计划保持动态适应的过程,最终保证组织目标的实现。

2.1.2控制论特征

控制论具有信息化、反馈性、动态性与最优化的特点。信息传递机制的应用是将研究对象视为一个信息系统,通过分析系统的信息流来掌握事物的规律。反馈机制是一种利用反馈原理分析和处理问题的研究方法。反馈控制是系统发出控制指令后,系统对控制信息进行反馈进而再次输出指令以影响受控对象,从而实现系统预定目标的过程。控制是贯穿于整个管理过程的重要职能,是信传递的过程,其内在机制是反馈的闭路系统,其目的是要是被控制系统的运转符合它的既定目标。控制论和信息论是紧密相关的,控制过程中的自适应与自调节,首先取决于所获取的信息。反馈原理是控制的核心,反馈是实现控制的一种手段,使输出信息反回输入端并影响再输出,以便达到控制的目的。

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2.2集成管理理论

2.2.1集成管理理论概述

随着知识经济时代的到来,集成作为一种自然和社会经济现象已经为人们所普遍认识。集成就是将各个要素合并到一起进行统一管理,形成一个有机系统,管理中的各个要素并不是简单的相加关系,而是形成具有内在联系、符合发展规律的组合。通过集成,整合资源,衍生创新,分散风险,降低成本,加快发展,提高效益,这是集成的基本思想。传统管理模式下,强调分工明确,各负其责,管理的主要对象是人、机、物、财等资源的管理。在集成管理模式下,管理的主要对象转换为对技术、信息、人才、知识等的智力资源。集成管理丰富了企业的无形资产,提升了企业的管理效率与创新能力。集成管理中,通过连接所有必要的信息系统、设备应用程序和人,来促进组织边界信息、控制和材料的流动,改善组织内部的沟通、合作和协调,各个管理要素相互关联而形成的一个新的有机整体,从而提高其整体的生产力、灵活性、管理变革的能力与日常运营效率。

2.2.2集成管理理论特征

传统的管理模式是以分工理论为基础,而集成管理则突出了一体化的整合思想。在信息管理方面,集成管理具有明显的优势,其将管理中的人员、设备、物资、技术等各项资源的信息进行整合管理,实现全面评估并提供反馈,这种对全要素信息的整合管理能够在制定后期计划与战略中发挥指导作用。通过集成各独立的应用系统,实现数据资源共享,使各系统间能够协同工作,以此获得最佳的运行效益。集成管理具有非线性相关的特点,在集成管理中,每个管理要素均互相关联且相互作用,这使得集成管理的整体不再是单要素相加之和的关系。在具备了这些综合、全面的管理信息后,管理者可通过有效的组织来提高资源利用效率,并且可以规避计划实施中存在的潜在风险。

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3建筑工程工地管理需求及智慧工地实施的必要性.....................12

3.1建筑工程工地管理现状及存在问题.....................12

3.1.1建筑工程工地管理现状.....................12

3.1.2建筑工程工地特点.................14

4建筑工程智慧工地整体规划...................21

4.1智慧工地构建目标...................21

4.1.11全面感知与数据实时互联...................21

4.1.2智能化管理与数字化办公...................21

5建筑工程智慧工地设计.................26

5.1智慧工地总体设计思想.................26

5.1.1智慧工地设计思路.................26

5.1.2智慧工地设计原则.................26


6建筑工程智慧工地案例分析


6.1智慧工地案例项目概况

6.1.1工程简介

BS冰上体育馆工程,由X施工单位承建,该项目主要提供冰球、花样滑冰、速度滑冰和冰壶等项目,总建筑面积约6.7万平方米,建筑高度为20米,基坑埋深为负7.1米。基础结构型式为梁板式筏形基础,主体结构形式为钢管混凝土柱、柱间支撑与钢梁组成的框架支撑结构体系,屋盖结构形式为屋顶网架结构、屋顶桁架。合同工期780天。合同范围为施工图纸所标范围内的包含但不限于地基与基础、主体结构、建筑装饰装修、建筑屋面、建筑给排水及采暖、建筑电气、智能建筑、通风与空调、建筑节能、电梯等设计图纸的相关内容。质量目标为结构长城杯、竣工长城杯以及其他国家级奖项。

6.1.2智慧工地案例实施背景

本工程工期压力大,施工场地小,现场需要布置各种加工棚,料场布置很困难,需要统筹安排。工程主体钢构件需要及时安装,避免占用施工场地。工程计划布置5台塔吊,塔吊旋转半径存在交叉情况。工程特殊功能多,涉及专业功能要求多,如制冰、看台、灯光等。工程项目施工专业作业队多,管理难度大。综合工程整体情况,该工程施工周期短、交叉施工多,项目整体目标管控难度大,项目团队经多次研讨,决定打造智慧工地,确保安全、高质量如期履约。

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7结论与展望


7.1结论

智慧工地是建筑业创新发展的重要技术手段,它的实施推广将对改变工地的管理模式与施工现状产生重要影响。

对于工程项目本身来说,智慧工地能够对工程项目的各项目标进行智能监控,防范风险。通过施工现场智慧建造手段,数据实现在线、及时、准确、全面,生产目标下达清晰、风险预警及时、纠偏措施得当。通过现场实时监控与防范措施有效改善作业环境。智慧工地通过多种应用,集成协同

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