CN112101905A - 一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，包括以下步骤：S1、创建基于BIM的装配式建筑协同设计模型；S2、基于BIM模型，提取构件信息，并根据构件的需求情况制定材料采购及构件生产计划；S3、对构件的运输及存储进行监控；S4、按照BIM模型的设计要求完成装配式建筑构件的安装；S5、将上述步骤的数据信息分别进行区块链分布式记账；S6、建立基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理平台。本发明可有效实现装配式建筑集成建筑的协同管理，加快信息流转的同时提升交易透明度，保障数据安全。
Description
技术领域
本发明属于新型装配式建筑协同管理领域，具体涉及一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法及其系统。
背景技术
装配式建筑代表了我国建筑工业化发展的方向，与现场施工建成的传统建筑相比，具有节能环保、生产效率高、质量优良等优点。然而随着项目规模越来越大，参与方越来越多，装配式体系对产业流程各环节之间的信息的传递和流转、专业间的协同配合提出更高要求。同时，建筑集成建造各参与方节点信息不透明、责任义务风险不明确也制约着行业的发展。
伴随着建筑行业信息化程度得到不断提高，BIM的重要性正日益显现，BIM模型是对建筑工程设计、施工、运营维护各阶段的相关信息的集成与应用。各相关参与方从BIM模型中获取信息的同时，也可以把本专业创建的新信息加入到BIM中，以供其他参与方共享，使各参与方联系起来，实现各专业协同工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对装配式体系各环节之间的信息共享难、不透明、专业间的协同配合困难大、责任义务风险不明确等缺陷，提供一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法及其系统，从而将BIM技术运用到装配式建筑中，对建筑工程设计、生产、运输及施工等各阶段的相关信息集成管理，将各参与方联系起来，共享各方数据的同时实现高效工作，从而降低成本，提高工程项目的综合效益。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、创建基于BIM的装配式建筑协同设计模型；
S2、基于BIM模型，提取构件信息，并根据构件的需求情况制定材料采购及构件生产计划；
S3、对构件的运输及存储进行监控；
S4、按照BIM模型的设计要求完成装配式建筑构件的安装；
S5、将上述步骤的数据信息分别进行区块链分布式记账；
S6、建立基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理平台。
优选的，所述S1具体包括以下步骤：
S101、建立统一的设计标准，进行模块化设计，建立标准化预制构件库，包括预制构件的厚度、高度、重量、RFID编号以及材质；
S102、所有设计专业及其他专业人员在统一的BIM平台上进行协同设计，实现设计、生产和施工环节的联动协作，最后形成BIM建筑三维模型。
优选的，所述S2具体包括以下步骤：
S201、承接BIM建筑三维模型，提取构件属性信息，如构件种类、数量、工艺要求；
S202、将RFID芯片植入预制构件中，方便识别和采集构件运输信息；
S203、根据构件生产中对原材料的需求及零部件的配套情况，制定相应的材料采购计划及生产计划。
优选的，所述预制构件运输信息包括构件型号、尺寸、批次、生产厂家、运输目的地、存储要求、装配批次、装配要求。
优选的，所述S4具体包括以下步骤：
S401、利用BIM软件建立三维场地模型，动态展现出入口、道路、施工机械设备和临时堆放场地等，将BIM模型与施工活动进行关联以表达空间和工序要求；
S402、基于BIM可视化进行碰撞检查，将检查后无碰撞的建筑模型整合到施工场地模型中，进行吊装施工模拟；
S403、4D施工模拟，与现场项目部一起根据实际施工进度计划，对关键工序进行施工模拟，并组织现场施工人员进行交底；
S404、运用BIM技术和RFID技术进行构件一体化安装。
优选的，存储在区块链的数据格式分为区块和信息单，所述区块中记录着前一区块ID以及该区块下的信息单ID，所述信息单包括信息单ID、信息类型、时间戳、公钥、数字签名。
本发明还提供了一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统，其特征在于，包括应用层、数据层、交互层和用户层，其中：应用层用于构件相关应用，由设计、生产、运输及施工等阶段的具体应用组成；数据层用于存储和处理设计、生产、运输及施工过程中产生的数据并将数据部署至区块链，并且至少用于将BIM模型使用和修改记录、责任风险条款、知识产权归属信息部署在区块链上；交互层基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统中的各参与方之间实现信息共享和交互；用户层包括设计人员、生产人员、运输人员及施工人员。
优选的，所述装配式建筑结构包括但不限于预制钢结构、预制木结构和预制混凝土结构。
优选的，所述协同管理系统能将各参与方的节点信息用于向所述协同管理系统申请获得一对公钥、私钥对，以用于对协同管理过程进行签名和验证。所述节点信息包括设计、生产、运输、施工等多个节点，节点数量是固定的
优选的，所述协同管理系统还用于对各参与方节点信息的真实性进行认证，并在认证通过后，发放对应的公钥、私钥对，用于对协同管理过程进行签名和验证。
优选的，所述数据层对基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统的数据进行数字摘要和算法加密，保证数据的不可篡改性、安全性和隐私性，并以区块链的形式进行存储。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明将BIM技术运用到装配式建筑中，对建筑工程设计、生产、运输及施工等各阶段的相关信息集成管理，将各参与方联系起来，共享各方数据的同时实现高效工作，从而降低成本，提高工程项目的综合效益。
2、本发明基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统，将有效提升交易透明度，保障数据安全，充分防范数据在采集、存储、传输、共享、销毁的全生命周期过程中所面临的风险。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明中协同管理方法的整体流程图。
图2是本发明中协同管理方法施工阶段流程图。
图3是本发明中协同管理系统的系统结构框架示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、创建基于BIM的装配式建筑协同设计模型；
S2、基于BIM模型，提取构件信息，并根据构件的需求情况制定材料采购及构件生产计划；
S3、对构件的运输及存储进行监控；
S4、按照BIM模型的设计要求完成装配式建筑构件的安装；
S5、将上述步骤的数据信息分别进行区块链分布式记账；
S6、建立基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理平台。
本实施例中，所述S1具体包括以下步骤：
S101、建立统一的设计标准，进行模块化设计，建立标准化预制构件库，包括预制构件的厚度、高度、重量、RFID编号以及材质；
S102、所有设计专业及其他专业人员在统一的BIM平台上进行协同设计，实现设计、生产和施工环节的联动协作，最后形成BIM建筑三维模型。
本实施例中，所述构件种类主要有：外墙板、内墙板、叠合板、阳台、空调板、楼梯、预制梁、预制柱等。
本实施例中，所述S2具体包括以下步骤：
S201、承接BIM建筑三维模型，提取构件属性信息，如构件种类、数量、工艺要求；
S202、将RFID芯片植入预制构件中，方便识别和采集构件运输信息；
S203、根据构件生产中对原材料的需求及零部件的配套情况，制定相应的材料采购计划及生产计划。
本实施例中，利用RFID技术对预制构件进行统一标识，对相关操作人员进行统一标识，对预制构件运输吊装等过程进行高效、安全的采集、记录，所述预制构件运输信息包括构件型号、尺寸、批次、生产厂家、运输目的地、存储要求、装配批次、装配要求。
本实施例中，所述S4具体包括以下步骤：
S401、利用BIM软件建立三维场地模型，动态展现出入口、道路、施工机械设备和临时堆放场地等，将BIM模型与施工活动进行关联以表达空间和工序要求；
S402、基于BIM可视化进行碰撞检查，将检查后无碰撞的建筑模型整合到施工场地模型中，进行吊装施工模拟；
S403、4D施工模拟，与现场项目部一起根据实际施工进度计划，对关键工序进行施工模拟，并组织现场施工人员进行交底；
S404、运用BIM技术和RFID技术进行构件一体化安装。
本实施例中，存储在区块链的数据格式分为区块和信息单，所述区块中记录着前一区块ID以及该区块下的信息单ID，所述信息单包括信息单ID、信息类型、时间戳、公钥、数字签名。
如图3所示，本发明还提供了一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统，其特征在于，包括应用层、数据层、交互层和用户层，其中：应用层用于构件相关应用，由设计、生产、运输及施工等阶段的具体应用组成；数据层用于存储和处理设计、生产、运输及施工过程中产生的数据并将数据部署至区块链，并且至少用于将BIM模型使用和修改记录、责任风险条款、知识产权归属信息部署在区块链上；交互层基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统中的各参与方之间实现信息共享和交互；用户层包括设计人员、生产人员、运输人员及施工人员。
本实施例中，装配式建筑结构包括但不限于预制钢结构、预制木结构、预制混凝土结构。
本实施例中，所述协同管理系统将各参与方的节点信息向所述协同管理系统申请获得公钥对和私钥对，以用于对协同管理过程进行签名和验证。各参与方的节点信息包括设计、生产、运输、施工等多个节点，节点数量是固定的。
本实施例中，所述协同管理系统还用于对各参与方节点的真实性进行认证，并在认证通过后，发放对应的公钥对、私钥对。所述公钥对所有节点公开，私钥对不公开。
本实施例中，所述数据层对基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统的数据进行数字摘要和算法加密，保证数据的不可篡改性、安全性和隐私性，并以区块链的形式进行存储。
本发明涉及了装配式建筑集成建造协同管理的各个阶段，每个阶段都是将信息传输至区块链平台进行收集和存档，便于各节点间信息共享和交流。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、创建基于BIM的装配式建筑协同设计模型；
S2、基于S1创建的BIM模型，提取构件信息，并根据构件的需求情况制定材料采购及构件生产计划；
S3、对构件的运输及存储进行监控；
S4、按照BIM模型的设计要求完成装配式建筑构件的安装；
S5、将上述步骤的数据信息分别进行区块链分布式记账；
S6、建立基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理平台。
2.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，其特征在于，所述S1具体包括以下步骤：
S101、建立统一的设计标准，进行模块化设计，建立标准化预制构件库，所述标准化预制构件库包括预制构件的厚度、高度、重量、RFID编号以及材质信息；
S102、所有设计专业及其他专业人员在统一的BIM平台上进行协同设计，实现设计、生产和施工环节的联动协作，最后形成BIM建筑三维模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，其特征在于，所述S2具体包括以下步骤：
S201、承接BIM建筑三维模型，提取构件属性信息，如构件种类、数量、工艺要求；
S202、将RFID芯片植入预制构件中，方便识别和采集构件运输信息；
S203、根据构件生产中对原材料的需求及零部件的配套情况，制定相应的材料采购计划及生产计划。
4.根据权利要求3所述的一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，其特征在于，所述构件运输信息包括构件型号、尺寸、批次、生产厂家、运输目的地、存储要求、装配批次、装配要求。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，其特征在于，所述S4具体包括以下步骤：
S401、利用BIM软件建立三维场地模型，动态展现出入口、道路、施工机械设备和临时堆放场地等，将BIM模型与施工活动进行关联以表达空间和工序要求；
S402、基于BIM可视化进行碰撞检查，将检查后无碰撞的建筑模型整合到施工场地模型中，进行吊装施工模拟；
S403、4D施工模拟，与现场项目部一起根据实际施工进度计划，对关键工序进行施工模拟，并组织现场施工人员进行交底；
S404、运用BIM技术和RFID技术进行构件一体化安装。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理方法，其特征在于，存储在区块链的数据格式分为区块和信息单，所述区块中记录着前一区块ID以及该区块下的信息单ID，所述信息单包括信息单ID、信息类型、时间戳、公钥和数字签名。
7.一种基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统，其特征在于，包括应用层、数据层、交互层和用户层；所述应用层用于构件相关应用，应用层由设计、生产、运输及施工阶段的具体应用组成；所述数据层用于存储和处理设计、生产、运输及施工过程中产生的数据并将数据部署至区块链，所述数据层还用于将BIM模型使用和修改记录、责任风险条款、知识产权归属信息部署在区块链上；所述交互层基于区块链技术的装配式建筑集成建造协同管理系统中的各参与方之间实现信息共享和交互；所述用户层包括设计人员、生产人员、运输人员及施工人员。
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