信息化应用新技术知识讲解

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