基于物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)制建筑信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：近年來(lái)隨著我國(guó)建筑工業(yè)化的不斷推進(jìn)，裝配式建筑成為發(fā)展趨勢(shì)。為加快房屋交付，相關(guān)建設(shè)公司常在預(yù)制建筑項(xiàng)目中采用建筑信息模型（BIM）和射頻識(shí)別（RFID）等先進(jìn)技術(shù)。為使利用BIM系統(tǒng)和RFID獲得的信息在建筑相關(guān)方之間實(shí)現(xiàn)共享，通過(guò)使用RFID網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源互操作性服務(wù)及決策支持服務(wù)等系統(tǒng)服務(wù)，開發(fā)一種基于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的多維預(yù)制建筑信息管理系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)可見(jiàn)性和可追溯性。對(duì)該系統(tǒng)先進(jìn)性和有效性進(jìn)行試點(diǎn)工程實(shí)踐，結(jié)果表明通過(guò)使用該系統(tǒng)，信息記錄使用紙張數(shù)量平均降低48.3%，物流等待時(shí)間縮短25%，現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)間縮短6.67%。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);射頻識(shí)別;預(yù)制建筑;信息管理

DOI： 10. 11907/rjdk.191452

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-7800（2020）001-0195-05

0 引言

預(yù)制指在工廠中制造結(jié)構(gòu)部件，并將完整或半完整的組件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝施工。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)預(yù)制的建筑構(gòu)件在房屋住宅建設(shè)中具有工期短、質(zhì)量可控、施工過(guò)程安全、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)[1]，相比傳統(tǒng)建筑，預(yù)制建筑在降低施工成本與施工勞動(dòng)力投入上有較好效果[2]。Pan等[3]通過(guò)對(duì)各類建筑結(jié)構(gòu)成本進(jìn)行對(duì)比分析，認(rèn)為預(yù)制建筑結(jié)構(gòu)有較大的成本優(yōu)勢(shì);張紅霞等[4]比較分析了幾種常見(jiàn)的裝配式建筑和傳統(tǒng)建筑的經(jīng)濟(jì)性，認(rèn)為預(yù)制建筑的效益優(yōu)勢(shì)較為明顯;Jeroen等[5]對(duì)建筑構(gòu)件生產(chǎn)商與建筑施工方之間的合作關(guān)系進(jìn)行研究，分析其中存在的相關(guān)問(wèn)題，并針對(duì)性提出相應(yīng)解決方案;Wallbaum等[6]提出裝配式建筑技術(shù)與其它技術(shù)相互集成，是房屋建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的重要策略之一;齊寶庫(kù)等[7]對(duì)裝配式住宅建筑的綜合效益進(jìn)行了相關(guān)分析;李紅兵等[8]通過(guò)對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)鏈上的利益關(guān)系及相關(guān)因素進(jìn)行分析，從而提出并建立了建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的動(dòng)力學(xué)模型。有學(xué)者在預(yù)制建筑生產(chǎn)、運(yùn)輸及裝配管理上開展了研究，如Richard[9]提出建筑業(yè)未來(lái)應(yīng)該以建筑工業(yè)化為主要發(fā)展手段，從而確保房屋市場(chǎng)的穩(wěn)定供應(yīng);劉猛、黃春[10]針對(duì)加班在生產(chǎn)調(diào)度當(dāng)中的作用，運(yùn)用合整數(shù)線性規(guī)劃，建立了預(yù)制混凝土建筑構(gòu)件的生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化模型;李瑞等[11]通過(guò)實(shí)地調(diào)研，提出結(jié)構(gòu)化的生產(chǎn)模式，構(gòu)建出精益生產(chǎn)管理機(jī)制;羅少帥[12]對(duì)資源受限的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了研究，提出基于Pareto的向量評(píng)價(jià)粒子群算法;楊立勝[13]針對(duì)住宅產(chǎn)業(yè)化中PC預(yù)制構(gòu)件技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，提出對(duì)應(yīng)的廠區(qū)布置、生產(chǎn)工業(yè)流程與相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);宋華明等[14]對(duì)壓縮提前期進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)提前期進(jìn)行管理，可以讓相關(guān)成員的收益獲得Pareto最優(yōu);覃愛(ài)民等[15]認(rèn)為裝配式建筑的生產(chǎn)裝配模式應(yīng)基于訂貨最優(yōu)的角度建立相應(yīng)模型，從而實(shí)施供應(yīng)鏈集成管理。

由于具有強(qiáng)大的物理和數(shù)字演示與管理功能，建筑信息模型（BIM）在支持預(yù)制構(gòu)造方面起著重要作用。BIM目前支持包括公寓樓、橋梁等大多數(shù)物理基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)[16]。但在實(shí)際項(xiàng)目中使用BIM時(shí)存在一些問(wèn)題。首先，從建筑構(gòu)件預(yù)制到現(xiàn)場(chǎng)施工，數(shù)據(jù)收集通常是基于紙張的手動(dòng)操作[17]，因此收集的數(shù)據(jù)項(xiàng)不完整、不準(zhǔn)確、不充分;其次，由于采用傳統(tǒng)通信方式，如電子郵件、電話和傳真，相關(guān)施工方之間信息共享受到限制，從而導(dǎo)致信息丟失、溝通低效等問(wèn)題[18];第三，預(yù)制件制造商、運(yùn)輸方和現(xiàn)場(chǎng)裝配商之間的協(xié)作嚴(yán)重依賴于實(shí)時(shí)信息[19]。例如預(yù)制組件狀態(tài)、交付運(yùn)輸進(jìn)度以及組件位置，這些信息通過(guò)某種方式反饋給BIM時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生一定的延遲，進(jìn)而使建筑施工相關(guān)方在信息同步方面存在差距，最終導(dǎo)致施工進(jìn)度可見(jiàn)性和可追溯性較差。

眾多研究顯示對(duì)于預(yù)制建筑的生產(chǎn)、運(yùn)輸以及裝配進(jìn)行信息化管理是非常有必要的，但是如何使預(yù)制建筑在建設(shè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)共享存在諸多難點(diǎn)，暫時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)針對(duì)該問(wèn)題的相關(guān)方法或系統(tǒng)。因此本文嘗試使用相關(guān)技術(shù)提高建筑項(xiàng)目信息收集效率，其中一項(xiàng)核心技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)（IoT）。RFID電子標(biāo)簽作為物聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)核心技術(shù)，可以用于促進(jìn)供應(yīng)鏈管理、安全管理、設(shè)施管理和活動(dòng)監(jiān)控等[20]。利用RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑工地中的建筑材料信息生命周期管理。此外還提出使用激光掃描技術(shù)，用于收集BIM幾何和空間數(shù)據(jù)。同時(shí)溫度、力和定位等相關(guān)傳感器也被用于施工現(xiàn)場(chǎng)，收集相關(guān)實(shí)時(shí)信息以便更好地構(gòu)造一個(gè)智能建筑施工環(huán)境[21]。

2 系統(tǒng)構(gòu)建

基于物聯(lián)網(wǎng)的多維度預(yù)制建筑信息管理系統(tǒng)基本架構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)涉及生產(chǎn)過(guò)程、建筑項(xiàng)目相關(guān)者的信息流交換、實(shí)時(shí)信息可見(jiàn)性與可追溯性的實(shí)現(xiàn)。

基于物聯(lián)網(wǎng)的多維度預(yù)制建筑信息管理系統(tǒng)在BIM系統(tǒng)基礎(chǔ)上集成了額外的維度信息（例如項(xiàng)目進(jìn)度和成本），將原有的三維平臺(tái)擴(kuò)展為多維平臺(tái)，使用面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA）作為關(guān)鍵創(chuàng)新，使平臺(tái)即服務(wù)成為可能（ PaaS）?；谖锫?lián)網(wǎng)的多維度BIM平臺(tái)包含3個(gè)層次：

（1）底部IaaS級(jí)別包括硬件和軟件層。硬件層由智能建筑對(duì)象（ Smart Construction Objects SCO，SCOs）和多維度BIM平臺(tái)網(wǎng)關(guān)組成，軟件層包括網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)和管理sc0的管理工具。

（2）系統(tǒng)數(shù)據(jù)源管理服務(wù)層。該層不僅提供用于管理平臺(tái)的基礎(chǔ)架構(gòu)和提供服務(wù)的自助服務(wù)門戶，還提供跨BIM系統(tǒng)服務(wù)以支持和處理IaaS。

（3）系統(tǒng)決策支持服務(wù)層。該層級(jí)包含3個(gè)主要的管理服務(wù)，從而為不同相關(guān)方提供不同服務(wù)。

在系統(tǒng)中，SCO來(lái)自建筑工地的建筑物，其中重要的建筑資源配備RFID電子標(biāo)簽，從而轉(zhuǎn)換成“智能”物體。而多維度BIM平臺(tái)網(wǎng)關(guān)通過(guò)定義、配置和執(zhí)行構(gòu)造操作，連接和管理建筑項(xiàng)目中的智能建筑對(duì)象。系統(tǒng)的決策支持服務(wù)層服務(wù)于預(yù)制房屋建設(shè)的3個(gè)關(guān)鍵階段：預(yù)制生產(chǎn)、預(yù)制物流運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)組裝。同時(shí)，為了增強(qiáng)本系統(tǒng)與其它BIM操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和互操作性，系統(tǒng)內(nèi)部可見(jiàn)性和可追溯性工具以及數(shù)據(jù)源互操作性服務(wù)依據(jù)基于XML的數(shù)據(jù)共享機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和流動(dòng)。

2.1智能建筑對(duì)象、系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備、網(wǎng)關(guān)操作系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用

智能建筑對(duì)象是典型的建筑資源，例如工具、機(jī)器和材料，通過(guò)將它們綁定到不同的RFID設(shè)備中從而轉(zhuǎn)換為智能對(duì)象。

首先，對(duì)關(guān)鍵預(yù)制組件，如容量廚房、廁所和預(yù)制外墻進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)記，并采用項(xiàng)目級(jí)標(biāo)簽方案，因?yàn)檫@些構(gòu)件很容易影響預(yù)制建筑進(jìn)展。

對(duì)于非關(guān)鍵材料，如干墻和積木，采用托盤級(jí)或批量標(biāo)簽方案，即標(biāo)簽附著在托盤上，托盤上帶有多個(gè)小型預(yù)制組件。機(jī)器操作員、車輛駕駛員、物流操作員和現(xiàn)場(chǎng)裝配工人等工作人員身上均貼有基于RFID功能的員工卡。上面這些建筑資源附帶標(biāo)簽是被動(dòng)的智能建筑對(duì)象。

通過(guò)在不同的關(guān)鍵場(chǎng)所，如生產(chǎn)組件的工位、轉(zhuǎn)運(yùn)或卸貨場(chǎng)地設(shè)置RFID閱讀器，可以實(shí)時(shí)感知上方的被動(dòng)智能建筑對(duì)象，讀取相關(guān)信息，從而創(chuàng)建了一個(gè)智能的建筑環(huán)境。

系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)是一個(gè)支持物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)計(jì)算機(jī)，在項(xiàng)目中執(zhí)行若干關(guān)鍵功能，以便建立易于部署和使用的信息基礎(chǔ)設(shè)施。首先，它通過(guò)有線或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)連接并托管一組智能建筑對(duì)象，從而允許工人或操作人員訪問(wèn)相關(guān)信息;其次，通過(guò)XML標(biāo)準(zhǔn)化格式提供有價(jià)值的實(shí)時(shí)信息，與高層決策系統(tǒng)進(jìn)行溝通和互動(dòng);第三，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和事件進(jìn)行處理、緩存和交換，使相關(guān)信息可以被重復(fù)查詢和使用。

基于上述硬件工具和軟件操作平臺(tái)，系統(tǒng)為使用者提供可見(jiàn)性和可追溯性工具，將建筑解決方案從通常的3D維度拓展為SD維度。可追溯性工具使用RFID技術(shù)，通過(guò)無(wú)線電波以全自動(dòng)的方式識(shí)別各種物體。RFID標(biāo)簽嵌入預(yù)制組件中，可貫穿制造、運(yùn)輸、裝配和維護(hù)的整個(gè)生命周期。系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備將在預(yù)制車間、運(yùn)輸車輛、路徑檢查站和施工現(xiàn)場(chǎng)被設(shè)置為數(shù)據(jù)收集器。所有RFID標(biāo)簽被網(wǎng)關(guān)設(shè)備捕獲并存儲(chǔ)在系統(tǒng)跟蹤服務(wù)器上，收集的信息可以在多方之間進(jìn)行共享，還利用系統(tǒng)可見(jiàn)性工具將系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備收集的相關(guān)信息在系統(tǒng)軟件上進(jìn)行展示，使整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的情況清晰明了。

2.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)源互操作系統(tǒng)

數(shù)據(jù)源互操作系統(tǒng)作為信息共享適配器，可以無(wú)縫集成所有異構(gòu)數(shù)據(jù)源。其操作步驟為：

（1）數(shù)據(jù)請(qǐng)求者向服務(wù)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求令牌。令牌是結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（SQL）語(yǔ)句，其指示對(duì)象包括待檢索的數(shù)據(jù)信息模型（ DIM）、待查詢的目標(biāo)數(shù)據(jù)源及“SELECT”、“FROM“和“WHERE”聲明分別過(guò)濾指定記錄的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）數(shù)據(jù)源互操作系統(tǒng)接收并解析令牌。

（3）基于“SELET”語(yǔ)法，在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索相應(yīng)數(shù)據(jù)信息模型。其中數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息可以包含來(lái)自多個(gè)數(shù)據(jù)源的不同信息集。

2.3 基于物聯(lián)網(wǎng)的決策支持服務(wù)

系統(tǒng)決策支持服務(wù)作為SaaS，適用于預(yù)制房屋建設(shè)的3個(gè)典型過(guò)程，包含從預(yù)制生產(chǎn)、預(yù)制物流運(yùn)輸和施工現(xiàn)場(chǎng)的裝配。

2.3.1 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)管理服務(wù)

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)服務(wù)負(fù)責(zé)使用高級(jí)模型或算法（如遺傳算法、蟻群算法和粒子群優(yōu)化）制定最佳計(jì)劃和時(shí)間表，其中包含生產(chǎn)規(guī)劃服務(wù)、生產(chǎn)調(diào)度服務(wù)、內(nèi)部物流服務(wù)、生產(chǎn)執(zhí)行服務(wù)。

生產(chǎn)計(jì)劃服務(wù)的目的是從BIM軟件中選擇一組待預(yù)制的組件并將其翻譯成所需格式（例如圖紙和數(shù)量）用于預(yù)制公司的生產(chǎn)當(dāng)中，并生成標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)訂單。生產(chǎn)調(diào)度服務(wù)的目的是為預(yù)制公司調(diào)度員或主管選定模塊及相應(yīng)任務(wù)。內(nèi)部物流服務(wù)目的是為預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)安排材料或設(shè)施。

2.3.2 預(yù)制建筑構(gòu)件物流服務(wù)

預(yù)制件物流服務(wù)負(fù)責(zé)管理和控制從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)到最終目的地的預(yù)制物流，使用蟻群算法確定最佳解決方案。其中包含交通規(guī)劃和調(diào)度服務(wù)、實(shí)時(shí)運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)、車隊(duì)管理服務(wù)等子服務(wù)。

交通規(guī)劃和調(diào)度服務(wù)的目的是制訂與預(yù)制組件交付相關(guān)的最佳決策。預(yù)制組件完成后，預(yù)制生產(chǎn)服務(wù)將觸發(fā)與BIM系統(tǒng)同步的物流任務(wù)。實(shí)時(shí)運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)的目的是跟蹤整個(gè)物流和供應(yīng)鏈中預(yù)制組件的當(dāng)前狀態(tài)和位置。車隊(duì)管理服務(wù)的目的是管理運(yùn)輸預(yù)制組件的車輛，以便在不同方面共享資源。

2.3.3 預(yù)制建筑構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)組裝服務(wù)

現(xiàn)場(chǎng)裝配服務(wù)負(fù)責(zé)協(xié)助預(yù)制建筑構(gòu)件裝配現(xiàn)場(chǎng)的各種操作，主要包括4個(gè)子服務(wù)：現(xiàn)場(chǎng)資產(chǎn)管理服務(wù)、實(shí)時(shí)監(jiān)督服務(wù)、數(shù)據(jù)收集服務(wù)和實(shí)時(shí)反饋服務(wù)。

現(xiàn)場(chǎng)資產(chǎn)管理服務(wù)的目的是優(yōu)化管理建筑項(xiàng)目資源，包括工人、工具和機(jī)器;實(shí)時(shí)監(jiān)督服務(wù)的目的是監(jiān)控各種工人、機(jī)器和建筑工地上材料的狀態(tài);數(shù)據(jù)收集服務(wù)的目的是收集有用的RFID數(shù)據(jù)，以便提取有意義的信息，輔助現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人根據(jù)相關(guān)信息制定措施，協(xié)調(diào)各方完成項(xiàng)目;實(shí)時(shí)反饋的目的是向相關(guān)方和政府監(jiān)督管理部門報(bào)告當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)裝配情況。

3 案例分析

本部分以某建筑工地的施工項(xiàng)目作為案例進(jìn)行分析。參與建設(shè)階段的項(xiàng)目主要參與者包括建設(shè)項(xiàng)目的開發(fā)商、作為項(xiàng)目主要承包商的建筑公司、生產(chǎn)裝配式建筑構(gòu)件的生產(chǎn)工廠，以及第三方物流公司。

基于預(yù)制的建筑工藝過(guò)程包括3個(gè)主要階段：預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、構(gòu)件物流運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)裝配。作為項(xiàng)目客戶，項(xiàng)目開發(fā)商負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和監(jiān)督項(xiàng)目質(zhì)量、成本和進(jìn)度，包括從項(xiàng)目開始階段到項(xiàng)目實(shí)質(zhì)性完成。主承包商將BIM模型應(yīng)用于預(yù)制工作的設(shè)計(jì)，并在批量生產(chǎn)和建造之前進(jìn)行模型試驗(yàn)。在模型樣品檢驗(yàn)合格后，分包商可批量生產(chǎn)，物流公司和主承包商可在獲得開發(fā)商批準(zhǔn)后運(yùn)輸和組裝預(yù)制構(gòu)件。

3.1 實(shí)際項(xiàng)目過(guò)程中的問(wèn)題

傳統(tǒng)預(yù)制構(gòu)件制造方法難以有效檢索生產(chǎn)、庫(kù)存管理及運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)數(shù)據(jù)，造成有些部件可能被錯(cuò)誤地運(yùn)送到其它建筑工地，導(dǎo)致項(xiàng)目嚴(yán)重延誤。預(yù)制造中的決策基于不定時(shí)、不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗(yàn)法則，且相關(guān)方之間的通信以傳統(tǒng)方式進(jìn)行，如電話和傳真，實(shí)時(shí)性較差。

在物流運(yùn)輸過(guò)程中，預(yù)制生產(chǎn)和物流公司之間沒(méi)有進(jìn)行信息共享，且用于協(xié)調(diào)的時(shí)間開銷十分影響物流效率，影響整體建設(shè)規(guī)劃和進(jìn)度。

在現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)，由于建筑工地越來(lái)越小，因此現(xiàn)場(chǎng)管理規(guī)劃需要更高的效率，例如為實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)交付預(yù)制構(gòu)件，必須提供有關(guān)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)信息。

綜上所述，為項(xiàng)目相關(guān)方構(gòu)建一個(gè)管理系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)各方信息共享十分重要，該系統(tǒng)需具有可視性和可追溯性的特性，在整個(gè)預(yù)制生產(chǎn)、運(yùn)輸和裝配過(guò)程中跟蹤裝配組件，其收集的數(shù)據(jù)可對(duì)項(xiàng)目相關(guān)方提供決策支持，包括成本估算、持續(xù)時(shí)間安排和建筑物三維信息展示等。

3.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的預(yù)制建筑系統(tǒng)構(gòu)建

首先將超高頻RFID電子標(biāo)簽嵌入到預(yù)制組件中，并配有塑料保護(hù)殼，用于收集預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠的關(guān)鍵性實(shí)時(shí)信息，包括生成用于生產(chǎn)、脫模、質(zhì)量控制和物流可用性等的相關(guān)信息。操作人員通過(guò)使用手持RFID閱讀器收集RFID和CPS等相關(guān)數(shù)據(jù)。例如，物流卡車的RFID和GPS數(shù)據(jù)由駕駛員收集，以獲得物流過(guò)程中相關(guān)實(shí)時(shí)信息，包括在卡車上裝載預(yù)制組件、離開預(yù)制廠、運(yùn)輸路線、施工現(xiàn)場(chǎng)交接和預(yù)制組件確認(rèn)。所有收集的RFID和GPS實(shí)時(shí)信息都與BIM系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)?？蛻艉统邪淘谡麄€(gè)施工過(guò)程中可對(duì)物理建筑信息、施工進(jìn)度和成本可追溯性與可見(jiàn)性進(jìn)行監(jiān)控。

3.3 系統(tǒng)帶來(lái)的相關(guān)改變

通過(guò)基于物聯(lián)網(wǎng)的多維度預(yù)制建筑信息管理系統(tǒng)，成功解決了傳統(tǒng)項(xiàng)目施工中存在的問(wèn)題。

首先施工過(guò)程中取消了紙質(zhì)記錄的操作，利用RFID電子標(biāo)簽和讀寫器收集相關(guān)數(shù)據(jù)，僅在關(guān)鍵驗(yàn)證過(guò)程中保留相關(guān)紙質(zhì)數(shù)據(jù)。同時(shí)系統(tǒng)保存了建筑構(gòu)件和項(xiàng)目的歷史信息，方便之后對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行維護(hù)和修整，并通過(guò)應(yīng)用程序和短信通知指導(dǎo)相關(guān)工作人員。

由于實(shí)時(shí)信息共享，工廠管理更加高效。項(xiàng)目管理者根據(jù)來(lái)自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作出決策，優(yōu)化施工資源。物流供應(yīng)商充分利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)為工廠提供更好的服務(wù)，物流公司可實(shí)施動(dòng)態(tài)跟蹤和控制，使可視化預(yù)制組件的交付，物流運(yùn)輸和供應(yīng)鏈管理變得更加高效。開發(fā)商也從系統(tǒng)中獲益，可見(jiàn)性和可追溯性工具使項(xiàng)目開發(fā)商或負(fù)責(zé)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控組件狀態(tài)。系統(tǒng)提供的成本和進(jìn)度等多維信息幫助開發(fā)商管理進(jìn)度并安排相應(yīng)項(xiàng)目付款，從而提高整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度和效率，系統(tǒng)布置實(shí)施前后相關(guān)指標(biāo)對(duì)比如表1所示，其中所有數(shù)據(jù)指標(biāo)均取其平均數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文提出了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的多維度預(yù)制建筑信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)制建筑行業(yè)基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性和可追溯性。通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)建智能建筑對(duì)象，利用智能建筑對(duì)象實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)，提高各方信息共享能力，從而作出正確決策，為預(yù)制建筑項(xiàng)目創(chuàng)建了一個(gè)智能建筑環(huán)境。但是因?yàn)樵陧?xiàng)目中相關(guān)數(shù)據(jù)收集量不是很大，因此在相關(guān)模型適宜程度及算法選取上還有進(jìn)一步提高空間，未來(lái)可以在更多數(shù)據(jù)量的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)調(diào)度規(guī)劃模型進(jìn)行更充分的訓(xùn)練，獲得效果更佳的管理信息模型。

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（責(zé)任編輯：江艷）

作者簡(jiǎn)介：宋汶璟（1993-），男，廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)、工業(yè)信息化。