基于Cloud & BIM的智慧建筑項(xiàng)目管理信息平臺設(shè)計(jì)

康麗華，侯君華，韓保剛，梁小勇

(1.河北科技大學(xué)建筑工程學(xué)院，河北石家莊 050018；2.石家莊二中實(shí)驗(yàn)學(xué)校，河北石家莊 050000；3.石家莊市國際城學(xué)校，河北石家莊 050000)

基于Cloud & BIM的智慧建筑項(xiàng)目管理信息平臺設(shè)計(jì)

康麗華1，侯君華2，韓保剛3，梁小勇1

(1.河北科技大學(xué)建筑工程學(xué)院，河北石家莊 050018；2.石家莊二中實(shí)驗(yàn)學(xué)校，河北石家莊 050000；3.石家莊市國際城學(xué)校，河北石家莊 050000)

為了更好地解決建筑項(xiàng)目管理過程中信息在不同系統(tǒng)框架下資源共享難，行業(yè)軟件對于硬件要求高且其本身計(jì)算能力不足等問題，運(yùn)用BIM軟件，結(jié)合云計(jì)算共享計(jì)算能力強(qiáng)、平臺易用性強(qiáng)等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于“Cloud & BIM”的信息系統(tǒng)平臺設(shè)計(jì)方案，提出了數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)支持層、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)支持層、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化層、模型層、系統(tǒng)應(yīng)用層和用戶層等7層架構(gòu)，分析了Cloud & BIM模型、云端的設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化管理等關(guān)鍵技術(shù)。通過設(shè)計(jì)“混合云”的方式，建筑單位可以根據(jù)不同需求將不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理實(shí)施在不同的云空間中。平臺的實(shí)現(xiàn)將提高建筑工程項(xiàng)目的智慧化管理水平，可滿足設(shè)計(jì)單位、施工單位、政府監(jiān)管部門、用戶的不同需求。

軟件開發(fā)技術(shù)；BIM；云計(jì)算；建筑項(xiàng)目；智慧建筑

云計(jì)算(cloud computing)、大數(shù)據(jù)(big data)和物聯(lián)網(wǎng)(internet of thing)技術(shù)的多層計(jì)算架構(gòu)能夠滿足高共享、高存儲(chǔ)、快計(jì)算和高覆蓋數(shù)據(jù)采集等技術(shù)的信息平臺需求，給不同行業(yè)的個(gè)性化需求提供了技術(shù)融合平臺。

BIM(building information model)在建筑行業(yè)信息化運(yùn)用是以三維信息模型為手段的，完成了建筑項(xiàng)目從立項(xiàng)、規(guī)劃、審批、預(yù)算、施工、到交付使用生命周期全過程，具有信息完整性好、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、一致性高和可出圖性等特點(diǎn)[1-3]。常用的商用BIM軟件有：Autodesk公司的Revit，Tekla公司的Tekla Structures，盡管這些軟件得到了建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用并有著良好的發(fā)展前景，但存在著以下問題：

1)軟件運(yùn)行于各自獨(dú)立的系統(tǒng)框架下，對于來自不同平臺的參與用戶，很難訪問不同系統(tǒng)框架下的統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源，這些數(shù)據(jù)資源無法實(shí)現(xiàn)簡單的資源共享；

2) 軟件對于硬件的要求高，使得用戶的硬件投入加大；

3) 軟件本身需要不斷升級，不斷完善本身的資源庫，造成用戶的軟件投入加大；

4)由于軟件本身的缺陷造成數(shù)據(jù)的輸入量、計(jì)算能力、處理能力、智能化水平和管理功能有限，不能完全滿足用戶的需求；

5)整個(gè)建筑項(xiàng)目管理過程的信息化、智慧化程度偏低。

要解決以上問題，可以將BIM與云計(jì)算等技術(shù)結(jié)合，將BIM作為云端的一個(gè)組成部分，發(fā)揮云計(jì)算的高度共享、強(qiáng)大計(jì)算能力，大數(shù)據(jù)的高存儲(chǔ)優(yōu)勢和物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模智能化數(shù)據(jù)采集優(yōu)勢，結(jié)合BIM本身專業(yè)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于Cloud & BIM的智慧建筑項(xiàng)目管理信息平臺[4-5]。

BIM是建設(shè)過程中對于物理和功能特征性的數(shù)字模型，它可以為各級各類用戶的決策提供支持。在項(xiàng)目生命周期的各個(gè)階段，作為整個(gè)項(xiàng)目不同利益的參與用戶可通過BIM訪問數(shù)據(jù)，做出查詢、插入、刪除、修改等操作來完成支持各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。BIM技術(shù)從傳統(tǒng)的三維模型擴(kuò)展到四維(施工進(jìn)度模擬模型)、五維(造價(jià)分析模型)、六維(項(xiàng)目生命周期管理)[6-8]。云計(jì)算可以分為軟件即服務(wù)(SaaS)、平臺即服務(wù)(PaaS)和基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS),合理利用云計(jì)算靈活程度高、易用性強(qiáng)、共享能力突出的特點(diǎn)，可以加強(qiáng)BIM端各客戶參與項(xiàng)目管理、監(jiān)督和決策的程度，降低成本，同時(shí)加大了數(shù)據(jù)量的采集和計(jì)算能力的提高。將客戶和運(yùn)營商通過Cloud & BIM 密切地聯(lián)系在一起，在建筑行業(yè)中由傳統(tǒng)的產(chǎn)品導(dǎo)向機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻魧?dǎo)向機(jī)制。

1 基于Cloud & BIM的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于Cloud & BIM的信息平臺技術(shù)架構(gòu)如圖1所示，通過人工數(shù)據(jù)錄入方式、傳感器自動(dòng)采集方式、攝像方式等獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并對其中“異構(gòu)化”的包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后完成“同構(gòu)化”，實(shí)現(xiàn)資源的共享和數(shù)據(jù)的集中化處理，通過BIM模型、智能化處理模型等模型化處理后，實(shí)現(xiàn)不同類人員對于最終信息的需求。建立的基于Cloud & BIM的信息平臺技術(shù)架構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)支持層、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)支持層、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化層、模型層、系統(tǒng)應(yīng)用層和用戶層等7個(gè)層次[9-11]。

圖1 基于Cloud & BIM的信息平臺技術(shù)架構(gòu)Fig.1 Information platform technology framework based on Cloud & BIM

1)數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層是最終信息的數(shù)據(jù)來源，根據(jù)辯證法原理，系統(tǒng)不是要素的“直接混合”，而是按照一定相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系組合，并且要素本身之間也存在著互相聯(lián)系、互相制約。該層的目的是采用自動(dòng)化的設(shè)備(如：傳感器、攝像頭等)獲取客觀數(shù)據(jù)，無法用設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)由人工錄入，其目的是將傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和現(xiàn)代化的圖像等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格通過網(wǎng)絡(luò)支持層向上層傳輸，為最終信息的生成提供足夠“質(zhì)”和“量”的“原材料”。

2) 網(wǎng)絡(luò)支持層

網(wǎng)絡(luò)支持層的目的是通過分布在不同環(huán)境不同地域的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上層傳遞，其組網(wǎng)的方式應(yīng)該靈活，并且擴(kuò)充性要好，重點(diǎn)在于建立自組織自適應(yīng)特征的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，比如：無線傳感器的特點(diǎn)是分布廣、數(shù)量大、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，但數(shù)據(jù)傳輸量有限，因此，可以采用ZigBee協(xié)議完成區(qū)域組網(wǎng)。

3) 云計(jì)算和大數(shù)據(jù)支持層

在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)支持層，提供以下服務(wù)：在基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層面，用戶可以直接租用云端提供的基礎(chǔ)設(shè)施；在平臺服務(wù)層面，用戶可以將自己的軟件部署在云端提供的軟件平臺上；在軟件服務(wù)層面，租用云端提供的軟件為自己服務(wù)。云服務(wù)可以分為公共云、私有云和混合云。

此外，該層還融入了大數(shù)據(jù)技術(shù)，用于存儲(chǔ)、分析和處理海量的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的關(guān)系可以認(rèn)為是G=f(x)，G是系統(tǒng)的目標(biāo)，x是大數(shù)據(jù)，f是云計(jì)算，就是說云計(jì)算是處理大數(shù)據(jù)的手段，可以將這兩種技術(shù)融入同一層。

4) 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化層

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化層的作用是將“云”下傳來的異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行同構(gòu)化處理，建立統(tǒng)一描述的數(shù)據(jù)視圖模型及支持系統(tǒng)各組成部分統(tǒng)一訪問的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換“中間件”。

5) 模型層

模型層中除了BIM模型庫之外，還包含了多個(gè)模型庫。語義檢索模型可以對非結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和檢索，是基于本體的檢索模型，搜索的結(jié)果可以是多種資源的整合體，如：施工圖、結(jié)構(gòu)圖、進(jìn)度安排等。智能化處理模塊是對云下傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化算法處理的，如：智能視頻行為識別可以結(jié)合BIM模型庫，在施工過程代替自然人去進(jìn)行智能化的監(jiān)督管理，在必要時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，以降低人員的勞動(dòng)量和人力資源投入成本。

6) 系統(tǒng)應(yīng)用層

在系統(tǒng)應(yīng)用層中可以自行編寫程序，或直接使用CAD，Office等軟件完成系統(tǒng)的操作。在此層可以采用擴(kuò)展的數(shù)據(jù)類型，如：RDF/OWL語言是對基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的CAD模型的補(bǔ)充，基于這2種語言，BIM用戶的搜索和信息交互可以在IFC數(shù)據(jù)格式上擴(kuò)展其可操作性等[12]。

7) 用戶層

用戶層是項(xiàng)目的參與者，由于BIM的管理模式是全生命周期的，因此大部分項(xiàng)目職能可以通過流程化過程進(jìn)行管理和收益。在項(xiàng)目的可行性分析階段會(huì)出現(xiàn)大量的3D概念模型，在隨后的每個(gè)階段或每個(gè)過程中，也會(huì)產(chǎn)生一定量的3D模型，這些模型都會(huì)由大數(shù)據(jù)技術(shù)統(tǒng)一保存和管理，供建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)等不同專業(yè)、不同用途的人員根據(jù)需求通過客戶端系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)用和分析這些模型。整個(gè)過程的3D模型的優(yōu)勢都來源于BIM，通過云計(jì)算和大數(shù)據(jù)，各個(gè)功能得以快捷地實(shí)現(xiàn)和高程度的共享，同時(shí)降低本地對于硬件的依賴程度。

2 基于Cloud & BIM的模型

基于Cloud & BIM的模型首先通過云計(jì)算提供了一個(gè)共享平臺，并將BIM所需的存儲(chǔ)能力、計(jì)算能力置于云端建立模型，以實(shí)現(xiàn)云下業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方等用戶都能實(shí)現(xiàn)云數(shù)據(jù)共享型訪問和管理，如圖2所示。在此系統(tǒng)模型中，各類用戶可以直接操作和訪問云平臺，這種模型可以使用戶不受時(shí)間和地點(diǎn)區(qū)域的限制，接入云端設(shè)備的配置要求也不高。根據(jù)圖2的模型，可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將施工現(xiàn)場的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集后，進(jìn)入云端，并由BIM模型、智慧算法模型等進(jìn)行識別、分析后為用戶的決策提供智能信息支持，如：海量的傳感器會(huì)將現(xiàn)場的物理狀態(tài)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)匯聚后進(jìn)入云端，結(jié)合人工輸入的各項(xiàng)參數(shù)，由云端的BIM模型進(jìn)行處理，繪制三維模型；大覆蓋的攝像頭會(huì)將采集得到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳入云端，并由智慧視頻算法和BIM模型算法計(jì)算后判斷當(dāng)前場景是否存在異?，F(xiàn)象等[13]。

圖2 基于Cloud & BIM的系統(tǒng)模型Fig.2 System model based on Cloud & BIM

1) BIM建模模塊

在設(shè)計(jì)平臺上，隨時(shí)生成的BIM三維模型是最重要的設(shè)計(jì)和管理成果，其基本構(gòu)成單元為圖元，包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件、建筑構(gòu)件等。圖元的屬性包括其本身的屬性和與其連接圖元的連接屬性，本身屬性包括材質(zhì)、外形、類別等，而相鄰的連接屬性又包括著不相交和相交，是與其他圖元的一種共有屬性。相鄰2個(gè)圖元的連接屬性是兩者的一種相互關(guān)系，在相交情況下，相交部分用布爾運(yùn)算確定，在不相交的情況下，兩者沒有關(guān)系，在建模過程中可以單獨(dú)完成[14]。

2) 任務(wù)協(xié)同建模模塊

在整個(gè)工程的建設(shè)過程中所涉及到的領(lǐng)域、專業(yè)較多，同時(shí)每個(gè)專業(yè)的工作也需要大量的人來協(xié)同完成，因此，這項(xiàng)工作是多任務(wù)多工作人員參與的，需要任務(wù)協(xié)同。在模型設(shè)計(jì)中可以按照專業(yè)劃分、還可以按照樓層等空間位置關(guān)系劃分，還可以按照時(shí)間軸劃分。按照不同任務(wù)間的相互關(guān)系，每個(gè)任務(wù)的圖元可以分為2類。①內(nèi)部圖元：只與所在任務(wù)區(qū)域內(nèi)的圖元連接屬性相交，與其他任務(wù)區(qū)域內(nèi)的不相交，因此不會(huì)發(fā)生任務(wù)碰撞和沖突；②邊緣圖元：與一個(gè)或多個(gè)其他任務(wù)區(qū)域內(nèi)的圖元連接屬性相交，可能會(huì)發(fā)生任務(wù)碰撞和沖突。因此，設(shè)計(jì)人員對于本身的任務(wù)可以自行控制，而對于邊緣圖元，需要與他人進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，各自創(chuàng)建自身的邊緣屬性，再由一方完成兩者連接屬性的添加。比較常見的沖突包括圖元重復(fù)、遺漏錯(cuò)誤、空間位置沖突等，這些沖突可以通過軟件來運(yùn)行碰撞檢測，并根據(jù)報(bào)告進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3)智慧分析模塊

通過人工輸入、傳感器采集、RFID識別、視頻采集等手段可從施工現(xiàn)場獲取海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過ZigBee，Wi-Fi等無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和視頻線、光纖等有線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆贫藢?shí)現(xiàn)高共享，這樣可利用智慧分析模型對現(xiàn)場的情況進(jìn)行分析和存儲(chǔ)，并通過BIM實(shí)現(xiàn)三維圖的繪制，完成以下工作：獲取施工現(xiàn)場的具體情況；對施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題提前預(yù)警；模擬仿真“進(jìn)入”施工現(xiàn)場進(jìn)行必要的查看。

4) BIM應(yīng)用擴(kuò)展模塊

結(jié)合BIM模型和云平臺軟件，可以實(shí)現(xiàn)耗能分析、環(huán)境檢測分析、結(jié)構(gòu)分析等，以BIM模型為基礎(chǔ)，為各項(xiàng)擴(kuò)展功能提供必要的接口，利用云端的高共享和高運(yùn)算能力，實(shí)現(xiàn)BIM三維模型的擴(kuò)展功能分析，完成各軟件間的互聯(lián)互通。

3 云端的主要設(shè)計(jì)思路

云計(jì)算的應(yīng)用主要分為私有云、公共云和混合云。其中，私有云是以自身建設(shè)為中心，并基于虛擬化的技術(shù)，如：服務(wù)器虛擬化、桌面虛擬化等，往往私有云是在建筑設(shè)計(jì)院等單位的內(nèi)部使用，可以提供多種軟件的技術(shù)融合和BIM平臺的互聯(lián)互通；公共云是租用互聯(lián)網(wǎng)云平臺服務(wù)中的諸如虛擬桌面池、虛擬服務(wù)器池等，這種方式投資小且不用在硬件維護(hù)中投入太大的精力。但現(xiàn)實(shí)中往往是同時(shí)使用私有云和公共云，即：混合云。

建筑單位會(huì)根據(jù)自身情況，將核心的業(yè)務(wù)和保密程度高的業(yè)務(wù)建立在自身的設(shè)備組中，并通過逐步發(fā)展、升級、擴(kuò)容形成自身的私有云，但由于受自身資金、技術(shù)、共享需求的影響，建筑部門會(huì)租用一定水平和容量的公共云資源用于自身的擴(kuò)展、外部的協(xié)同以及非核心數(shù)據(jù)的交流，并可為科研、培訓(xùn)部門提供服務(wù)，混合云拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 基于Cloud & BIM的智慧建筑項(xiàng)目管理信息平臺的混合云拓?fù)鋱DFig.3 Mixed cloud topology based on the management information platform of Cloud & BIM smart architecture project

以混合云為基礎(chǔ)的智慧建筑項(xiàng)目管理信息平臺中包含著大數(shù)據(jù)平臺、虛擬圖形處理應(yīng)用平臺、應(yīng)用虛擬化平臺等，用于數(shù)據(jù)的處理、2D/3D圖形的處理、應(yīng)用的封裝與拆箱等，其中BIM是數(shù)據(jù)共享和協(xié)同處理的重要部分，因此在云端采用了分布式的存儲(chǔ)和高數(shù)據(jù)共享的協(xié)同。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理

數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化是后期進(jìn)行共享與處理的基礎(chǔ)，因此應(yīng)依賴于一套完整的數(shù)據(jù)管理架構(gòu)，智慧數(shù)據(jù)管理架構(gòu)由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)交換平臺和異構(gòu)數(shù)據(jù)同構(gòu)化處理中間管理軟件和數(shù)據(jù)管理體系等組成，其中在平臺數(shù)據(jù)庫中包含公共數(shù)據(jù)和專有數(shù)據(jù)，并在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全局的邏輯關(guān)聯(lián)。另外，數(shù)據(jù)管理體系應(yīng)由數(shù)據(jù)元、信息代碼等標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)組成[15]。

4.2BIM&VR

BIM是將工程各個(gè)階段轉(zhuǎn)化為3D數(shù)字模型進(jìn)行管理的過程，將其與VR(虛擬現(xiàn)實(shí))相結(jié)合，可成為數(shù)據(jù)模型與人機(jī)交互的多專業(yè)、多層次、多管理維度集成的重要方法和手段。這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)建模與結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理的融合，也可將施工圖、工程進(jìn)度等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化模型進(jìn)行管理。即：應(yīng)用BIM技術(shù)根據(jù)相關(guān)的模型生成各種數(shù)據(jù)，當(dāng)模型發(fā)生改變時(shí)，與之關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化、集成化、可視化的施工管理過程。也可以將工程的3D模型與施工計(jì)劃、空間位置等相關(guān)聯(lián)，進(jìn)行模擬施工，向用戶展示未來的施工過程，用戶可根據(jù)這個(gè)模擬的過程對未來的施工計(jì)劃進(jìn)行修改和反復(fù)的模擬運(yùn)算，進(jìn)而優(yōu)化最終的施工方案。

4.3智能化管理過程

1) 智能監(jiān)測

通過高覆蓋的無線傳感器可以對施工的環(huán)境和場地進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，通過云計(jì)算平臺和大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中化分析、處理和存儲(chǔ)，并通過力學(xué)計(jì)算、混凝土熱學(xué)計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算等得出當(dāng)前施工的狀態(tài)是否正常，當(dāng)發(fā)生異常時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，啟動(dòng)預(yù)案，在現(xiàn)場進(jìn)行自動(dòng)化控制，啟動(dòng)相應(yīng)的措施。這種方法有效解決了環(huán)境參數(shù)監(jiān)測的實(shí)時(shí)性、真實(shí)性和準(zhǔn)確性，并通過預(yù)案設(shè)置和閾值設(shè)置啟動(dòng)預(yù)案，避免災(zāi)害的發(fā)生。

2) 智能視頻

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控依托于人去實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，隨著監(jiān)控覆蓋面需求的增加，攝像頭的數(shù)量也急劇增多，完全依靠人眼是不現(xiàn)實(shí)的，所以應(yīng)利用智慧視頻技術(shù)取代人去發(fā)現(xiàn)異常，常見的異常檢測方法有背景建模和目標(biāo)建模，并可通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方式模擬人的思維去學(xué)習(xí)和判斷。所以在平臺中，智慧視頻監(jiān)控的作用是實(shí)時(shí)監(jiān)測及發(fā)現(xiàn)異常，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并實(shí)時(shí)調(diào)用BIM中的3D模型與現(xiàn)場結(jié)合，協(xié)助管理員指揮現(xiàn)場。

3) 智能控制

結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn)和模型公式，對施工現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制，如：對各點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并通過力學(xué)參數(shù)計(jì)算、混凝土熱學(xué)計(jì)算等方式判斷當(dāng)前狀態(tài)，當(dāng)結(jié)果離開預(yù)設(shè)的閾值范圍時(shí)，啟動(dòng)智能通水冷卻等。

4) 協(xié)同化管控

針對用戶來源于不同的專業(yè)領(lǐng)域，使用統(tǒng)一的集成場景，就必須整合各個(gè)功能并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的入口，向不同的角色分配不同的功能。基于統(tǒng)一建模的工程模型(BIM)可以集成各類管控信息，完成基于單元工程和掌控作用的全景圖，以計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度為抓手，實(shí)現(xiàn)施工管理全過程各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)展的信息共享和自動(dòng)傳遞，以全面掌控并支持施工過程的協(xié)同管理，可為最終的運(yùn)營提供全面、準(zhǔn)確的數(shù)字資源，對相關(guān)數(shù)據(jù)按照預(yù)定好的方案進(jìn)行自動(dòng)分析，形成報(bào)告，通過智能推送系統(tǒng)及時(shí)向相關(guān)人員傳達(dá)當(dāng)前出現(xiàn)的問題和整改方案，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)管理[16]。

5 結(jié) 論

基于Cloud & BIM的智慧建筑項(xiàng)目管理信息平臺設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)支持層、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)支持層、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化層、模型層、系統(tǒng)應(yīng)用層和用戶層等7層架構(gòu)，充分發(fā)揮了BIM在建筑管理方面的專業(yè)領(lǐng)域優(yōu)勢以及云計(jì)算的突出共享能力和高計(jì)算能力，通過設(shè)計(jì)“混合云”的方式，建筑單位可以根據(jù)不同需求將不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理實(shí)施在不同的云空間中。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)將提高建筑工程項(xiàng)目的智慧化管理水平，滿足設(shè)計(jì)單位、施工單位、政府監(jiān)管部門、用戶等不同人員的需求。云平臺和三維數(shù)字模型是該平臺的實(shí)施基礎(chǔ)，因此，在不同軟件間的接口方面和各功能軟件間的互操作性方面還有進(jìn)一步研究的空間。

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Design of management information platform of smart architecture project based on Cloud & BIM

KANG Lihua1, HOU Junhua2, HAN Baogang3, LIANG Xiaoyong1

(1.School of Civil Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang, Hebei 050018, China; 2.The Shiyan School Attached to Shijiazhuang No.2 Middle School, Shijiazhuang, Hebei 050000, China; 3. Shijiazhuang Guojicheng School, Shijiazhuang, Hebei 050000, China)

In order to well solve the problems of difficulty for resource sharing among system frameworks in the management process of architectural projects and high requirement of industrial software on hardware and software's own insufficient computing capacity, an information system platform based on Cloud & BIM is designed by applying BIM software and combining the features of cloud computing such as strong sharing computing ability and good platform usability. A 7-layer architecture is put forward, including data acquisition, network support, cloud computing, big data support, data standardization, model, system application and user. The Cloud & BIM model, cloud design method, data standardization management and other key technologies are analyzed. With the help of “hybrid cloud” design, the construction organization may conduct different data's storage and processing in different cloud spaces according to different demands. The realization of this platform will improve the level of intelligent management of architectural projects and meet the requirements of design institution, construction organization, supervision authorities and users.

software development technology; BIM； cloud computing; architecture project; smart architecture

1008-1534(2017)06-0459-06

TU17

A

10.7535/hbgykj.2017yx06012

2017-07-31;

2017-10-10；責(zé)任編輯：張 軍

河北省高等學(xué)?？茖W(xué)研究計(jì)劃課題(GH171054)；河北省人力資源和社會(huì)保障課題(JRS-2017-1015)

康麗華(1984—)，女，河北衡水人，講師，碩士，主要從事結(jié)構(gòu)工程、智慧建筑及智慧城市建設(shè)等方面的研究。

E-mail:feier227@126.com

康麗華，侯君華，韓保剛，等.基于Cloud & BIM的智慧建筑項(xiàng)目管理信息平臺設(shè)計(jì) [J].河北工業(yè)科技,2017,34(6):459-464.

KANG Lihua, HOU Junhua, HAN Baogang, et al.Design of management information platform of smart architecture project based on Cloud & BIM[J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology,2017,34(6):459-464.