WO2022257100A1 - 基于bim与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法 - Google Patents

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于德湖
杨淑娟
岳乃华
许卫晓
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青岛理工大学
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Definitions

  • the invention relates to a BIM-based and two-dimensional code-based simulation method for the whole process of intelligent construction of prefabricated buildings, which belongs to the technical field of building collaborative simulation systems.
  • the present invention proposes a method for simulating the whole process of intelligent construction of prefabricated buildings based on BIM and two-dimensional codes.
  • the method for simulating the whole process of intelligent construction of prefabricated buildings based on BIM and two-dimensional codes described in the present invention includes the following steps:
  • the two-dimensional code label is waterproof, dustproof, resistant to salt water, alcohol, oil, and hydrochloric acid, and meets the requirements of resisting certain impact and vibration.
  • the humidity requirement is 40%-80%, and the storage and working temperature is -25°C—200°C ;
  • the reading distance of the two-dimensional code reader is increased to 200 meters, and it can identify more than 200 labels at the same time, with waterproof, anti-collision, dust-proof, and lightning-proof functions;
  • S2 Establish an information flow model: through the analysis of the prefabricated component tracking management information flow, summarize the information sources involved in the component life cycle management activities of the prefabricated component installation and construction unit.
  • the information sources are divided into component installation and construction management information, component supply Management information, where:
  • S21 Component installation and construction management information: It is closely connected with the project construction plan. Through information collection, the real-time location information of on-site components can be grasped, and the quality monitoring information during component installation and the control of component installation progress information can be directly reflected in the components. In location management, quality management and installation progress management, help and support are provided for management activities, and the real-time adjustment of the construction plan is realized when traced back to the top layer, and the adjustment of the construction plan determines the construction situation on site;
  • the production unit or a third-party professional component transportation unit is responsible for transporting the component to the construction site, and sends the location information in the two-dimensional code label to the database at any time through the GPS or WLAN network to display the component in transit Information, that is, real-time positioning of components;
  • S222 Before transporting to the construction site, store the components, and grasp the real-time position information of the components in the yard;
  • S223 The information is fed back to the construction plan and becomes the basic data for adjusting the construction plan, forming an information flow between the construction plan and the production plan;
  • QR code is due to its own technical characteristics, the compatibility of new technology and existing technology, the complexity of technology, the security of customer information protection, and the cost factor of new technology promotion. , is the key point that affects the absorption and adoption of QR code technology;
  • the two-dimensional code is used for the following content:
  • Prefabricated component management Use QR code technology to manage the location of prefabricated components in transit, and enter the basic information of components in real time; use QR code technology to manage the construction supply chain to achieve efficient operation of the construction supply chain and improve performance;
  • Supply chain management Track the goods in the whole supply chain, reduce the connection time of each link, and realize the zero inventory management mode;
  • Asset tracking management Use the PDA terminal installed with QR code reader and WLAN, GPRS module to read the information in the electronic tag on the asset or equipment, and upload the information to the database to realize asset tracking management.
  • the two-dimensional code reader in S12 is located on a construction site, and has a large operating range and a large storage area, so multiple readers need to be installed to avoid reading blind spots.
  • the development of channel isolation technology so that each reader will not interfere with each other in the process of work, and improve the accuracy of reading.
  • the component installation and construction management information in S21 includes a component information database established according to component number, design, production, transportation, storage yard, hoisting and installation process information, and the process of extracting relevant information from the component information database to establish a prefabricated component
  • the two-dimensional code of the three stages of yard, storage yard, and construction and installation Based on the two-dimensional code, the prefabricated component can check the transportation batch of the component and the number of the same type of components in the same batch according to the two-dimensional code when entering the site.
  • the required components are determined according to the two-dimensional code of the yard.
  • the direct hoisting construction components are allowed to be determined according to the two-dimensional code of the construction installation during construction and installation.
  • the supply management information of components in S22 also relies on blockchain and smart contracts for management, including the following pre-steps:
  • the server system allows to query the basic specification information of the components, the current supply status, time information, and the information of the relevant person in charge;
  • the server draws a conclusion and the responsible party corresponding to each timestamp
  • the construction of the whole process simulation system in S3 also includes machine deep learning, including the following pre-steps:
  • a structured and networked knowledge system is formed through knowledge processing through three key operations of reference resolution, entity disambiguation, and entity linking, including three factors of technology, organization, and environment, and finally obtains the knowledge map of the whole process simulation system ;
  • the knowledge map of the whole process simulation system adopts a bottom-up construction method to extract entities, attributes and relationships from open-linked data sources, add them to the data layer of the knowledge map, summarize and organize these knowledge elements, and gradually move upwards
  • the abstraction is a concept, forming a model layer, and finally completing the construction of a simulation system for the whole process of intelligent construction of prefabricated buildings.
  • the beneficial effects of the present invention are: the whole process simulation method of prefabricated building intelligent construction based on BIM and two-dimensional codes described in the present invention first analyzes the adoption of the PHC tracking system based on two-dimensional codes in the entire PHC supply network or large organization environment Secondly, on the basis of TAM, select the TOE framework as a supplement, add the impact analysis of the three major factors of technology, organization and environment on the user's willingness to adopt, and build a whole process simulation system, which is conducive to more comprehensive and effective technology adoption analysis.
  • Fig. 1 is a flow chart of the whole of the present invention. .
  • Figure 2 is a flow chart of two-dimensional code tracking management information.
  • S1 Technical analysis based on the QR code system, including the following small steps:
  • QR code technology has been sought after by various industries.
  • the application of QR code technology by suppliers has affixed QR code labels on items from goods, pallets, to transportation vehicles, and based on this, a complete system has been established. information management system. Japan has also opened up the information identification of the two-dimensional code system.
  • a lot of research on two-dimensional code technology and the understanding of its advantages have led more industries to adopt intelligent identification technologies such as two-dimensional codes, which has a great reference effect on the application of two-dimensional codes in the construction of prefabricated houses.
  • the application status of QR code technology in various industries at this stage is shown in Table 1.
  • the anti-metal two-dimensional code label produced by it is waterproof, dustproof, resistant to salt water, alcohol, oil, hydrochloric acid, etc., and can withstand greater impact under the premise of properly strengthening the packaging. and vibration, the humidity requirement is 40%-80%, and the storage and working temperature has reached -25°C-200°C.
  • Such design performance can fully meet the working environment needs of the construction site, and has strong liquid resistance and metal resistance. It can be seen that it is technically feasible in terms of two-dimensional code labels.
  • the above article analyzes the technical feasibility of two-dimensional code technology in the tracking management of prefabricated housing components from the aspects of hardware and system application.
  • the temperature, humidity, metal, pH, electromagnetic radiation intensity, etc. in the construction site will affect the work of tags, readers and other hardware, which will affect the service life and accuracy of the equipment.
  • the existing technical equipment can meet the requirements of complex environments and ensure The normal operation of the system is guaranteed, and the application experience of two-dimensional code technology in many industries will also provide theoretical and practical support for this method of the system.
  • the advantage of two-dimensional code technology lies in the real-time collection and transmission of data, which is essentially the control of information flow and knowledge flow, while the prefabricated housing industry takes industrialization as its development goal, and its development path is the informatization, intelligence, and visualization of the construction process Wait. Then, before designing a prefabricated component tracking system based on QR code technology, it is first necessary to analyze the information flow of prefabricated component tracking management. The following will summarize the data and information involved in the prefabricated component installation and construction unit’s life cycle management activities. Establish the information flow model of the prefabricated component tracking management system.
  • S2 Establish an information flow model: There are many node enterprises in the prefabricated component supply network, such as project owners, component designers, manufacturers and suppliers, component transportation units, installation and construction units, etc. During the construction process, component installation and construction units are It is at the core of the network and is the direct controller of project quality, schedule and cost. It has the most contacts with other node enterprises, requires the most information, and the information flow is more complicated. This paper divides the information sources in the operation process of component installation and construction units into two parts.
  • S21 Component installation and construction management information: It is closely connected with the project construction plan. Through information collection, the real-time position information of on-site components can be grasped, the quality monitoring information during component installation and the progress information of component installation can be controlled, and these information directly reflect In the position management, quality management and installation progress management of components, it provides help and support for these management activities, traces back to the top layer, and realizes the real-time adjustment of the construction plan, and the adjustment of the construction plan determines the on-site construction. happensing. In this way, through the timely collection and feedback of information at each stage during the component installation process, an information flow between the construction plan and the actual construction process is formed.
  • component supply management information it is closely connected with the component manufacturers and suppliers. Due to the requirements of the project construction plan, during the component production stage, the component installation and construction unit needs to master the production process information of each component and understand the production statistics of the production unit. After the component manufacturing is completed, the production unit or a third-party professional component transport unit is responsible for transporting the component to the construction site, and the location information in the two-dimensional code label can be sent to the database at any time through the GPS or WLAN network to display the in-transit information of the component , that is, real-time positioning of components. At the same time, before the delivery to the construction site, if the components need to be stored, the real-time location information of the components in the yard must also be mastered. And this information will be fed back to the construction plan and become the basic data for adjusting the construction plan. This also forms the information flow between the construction plan and the production plan.
  • the information flow model of prefabricated component tracking management is shown in Figure 1.
  • the use of this model is beneficial to follow-up research. Because the enterprises involved in the PHC supply network are distributed in the project owner, component design, production, transportation, installation and other industries, and there are a large number of them, and the PHC tracking system based on the QR code needs to be promoted in the entire industrial network in order to play its expected role. Each node enterprise can improve the performance of the supply network only under a unified system, technology and standard, so what is concerned is not only the technology adoption of a single enterprise, but the implementation of the QR code-based PHC by each node enterprise in this network. Tracking system opinion and willingness to use, so when choosing a technology adoption model, it should also be more biased towards an organizational model in order to examine technology acceptance across the network.
  • QR code technology factors such as its own technical characteristics, compatibility between new technology and existing technology, technical complexity, security of customer information protection, and cost of new technology promotion are factors that affect the absorption of QR code technology. Key points for adoption.
  • the component supply management information also relies on blockchain and smart contracts for management, including the following pre-steps:
  • the server system allows to query the basic specification information of the components, the current supply status, time information, and the information of the relevant person in charge;
  • the server draws a conclusion and the responsible party corresponding to each timestamp
  • the construction of the whole process simulation system also includes machine deep learning, including the following pre-steps:
  • a structured and networked knowledge system is formed through knowledge processing through three key operations of reference resolution, entity disambiguation, and entity linking, including three factors of technology, organization, and environment, and finally obtains the knowledge map of the whole process simulation system ;
  • the knowledge map of the whole process simulation system adopts a bottom-up construction method to extract entities, attributes and relationships from open-linked data sources, add them to the data layer of the knowledge map, summarize and organize these knowledge elements, and gradually move upwards
  • the abstraction is a concept, forming a model layer, and finally completing the construction of a simulation system for the whole process of intelligent construction of prefabricated buildings.
  • the whole process simulation method of prefabricated building intelligent construction based on BIM and two-dimensional codes described in the present invention firstly analyzes the adoption of the PHC tracking system based on two-dimensional codes in the entire PHC supply network or large organization environment, and secondly uses TAM as the basis , select the TOE framework as a supplement, add the impact analysis of the three major factors of technology, organization and environment on the user's willingness to adopt, and build a whole-process simulation system, which is conducive to more comprehensive and effective technology adoption analysis.
  • the invention can be widely used in the occasion of building collaborative simulation system.

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Abstract

一种基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，属于建筑协同模拟系统技术领域。包括如下步骤：S1：基于二维码系统的技术分析，包括如下小步：应用层面分析和硬件层面分析；S2：建立信息流模型：通过对预制构件追踪管理信息流分析，总结预制构件安装施工单位在构件全寿命周期管理活动中所涉及的信息来源，信息来源分为构件安装施工管理信息、构件的供应管理信息；S3：建造全过程模拟系统：整个PHC供应网络或大组织环境内分析基于二维码的PHC追踪系统的采纳，以TAM为基础，选择TOE框架为补充，即增加技术、组织和环境三大因素对用户采用意愿的影响分析。可广泛运用于建筑协同模拟系统场合。

Description

基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法 技术领域
本发明涉及一种基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，属于建筑协同模拟系统技术领域。
背景技术
在装配式建造技术条件下，PHC安装施工单位在整个供应网络中占据着核心位置，与其相关联的各方企业众多，涉及到的管理内容更为复杂，产业环境存在很多新的问题。尚缺少一套更为全面和有效的进行技术采纳分析方案。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法。
本发明所述的基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，包括如下步骤：
S1：基于二维码系统的技术分析，包括如下小步：
S11：针对应用层面分析：将二维码应用在装配式住宅施工中，提高行业供应链绩效，能够实现产品全寿命周期管理，对产品进行实时追踪和定位，推动行业信息化、智能化进程；
S12：针对硬件层面分析：硬件包括二维码标签和二维码读写器，其中：
二维码标签具有防水、防尘，耐盐水、酒精、油、盐酸功能，满足抵挡一定冲击力和震动的要求，湿度要求为40％-80％，存储及工作温度为-25℃—200℃；
二维码读写器的读取距离增益到200米，同时识别200张以上的标签，具备防水、防撞、防尘、防雷功能；
S2：建立信息流模型：通过对预制构件追踪管理信息流分析，总结预制构件安装施工单位在构件全寿命周期管理活动中所涉及的信息来源，信息来源分为构件安装施工管理信息、构件的供应管理信息，其中：
S21：构件安装施工管理信息：与项目施工计划紧密相连，通过信息采集，实现对现场构件实时位置信息的掌握，对构件安装中的质量监控信息以及构件安装进度信息的掌控，直接反映到构件的位置管理、质量管理和安装进度管理中，为管理活动的进行提供帮助和支持，追溯到最上层则实现建造施工计划的实时调整，而施工计划的调整又决定现场施工情况；
S22：构件的供应管理信息：与构件的生产商和供应商紧密相连，由于项目施工计划的要求，在构件生产阶段构件安装施工单位需要掌握每一个构件的生产过程信息，了解生产单位的生产统计情况，包括如下小步：
S221：当构件制造完成后，由生产单位或第三方专业构件运输单位负责将构件运抵施工现场，通过GPS或WLAN网络随时将二维码标签中的位置信息发送至数据库中，显示构件的在途信息，即对构件进行实时定位；
S222：在运抵施工现场前，对构件进行储存，掌握构件在堆场中的实时位置信息；
S223：信息反馈到施工计划中，成为调整施工计划的基础资料，形成建造计划与生产计划之间的信息流；
S3：建造全过程模拟系统：在装配式建造技术条件下，PHC安装施工单位在整个供应网络中占据着核心位置，整个PHC供应网络或大组织环境内分析基于二维码的PHC追踪系统的采纳，以TAM为基础，选择TOE框架为补充，即增加技术、组织和环境三大因素对用户采用意愿的影响分析，其中：
S31：技术因素：是导致组织内创新的动因，二维码因其自身的技术特质，新技术与现有兼容性，技术的复杂性，对客户信息保护的安全性、新技术推广的成本因素，是影响二维码技术被吸收采纳的关键点；
S32：组织因素：来源于资源基础理论，从组织内部原因出发，认为组织的信息技术采纳行为不仅受到外部因素的制约，同时还受到组织内部资源的影响，因此从组织内部人力、财力、物力、现有基础设施方面考察组织采纳信息技术的影响因素；
S33：环境因素：源于制度理论，认为社会压力或制度压力是影响技术采纳的关键因素，而模仿机制、强制机制和规范机制使得组织有趋同现象的特征，其中，模仿机制是指竞争压力，组织将新信息技术作为行业趋势进行模仿和追随；强制机制是指具有依赖关系或附属关系的两个组织之间，处于优势地位的组织强迫处于弱势地位的组织采纳新技术；规范化力量是指由于技术的升级和提升，使得行业内或同类型的企业具有很强的相似性。
优选地，所述S11中，应用层面上，二维码用于如下内容：
预制构件管理：利用二维码技术对预制构件进行运输在途定位管理，并对构件的基本信息进行实时录入；利用二维码技术进行建设供应链管理，实现建设供应链高效运行，提高绩效；
供应链管理：在整个供应链上对货物进行追踪，降低了各环节衔接时间，实现了零库存管理模式；
资产跟踪管理：利用安装二维码读写器和WLAN、GPRS模块的PDA终端读取资产或设备上的电子标签中的信息，并将信息上传至数据库中，实现资产跟踪管理。
优选地，所述S12中二维码读写器在建筑工地中，遇到操作范围较大，堆场面积较大，需要设置多个读写器，避免出现读取盲区，频道隔离技术的发展，使各读写器在工作的过程 中不会互相干扰，提高读取的准确度。
优选地，所述S21中构件安装施工管理信息包括按构件编号、设计、生产、运输、堆场、吊装和安装工艺信息建立的构件信息库，从构件信息库中提取相关信息建立预制构件的进场、堆场和施工安装三阶段的二维码，基于该二维码预制构件在进场时可根据进场二维码，查看构件的运输批次和同批次同种构件数，对符合要求的构件根据堆场二维码确定直接吊装施工构件在施工安装时允许根据施工安装二维码，确定预制构件的安装位置、吊装单位和安装工艺，实现预制构件现场施工的信息化管理。
优选地，所述S22中构件的供应管理信息还依赖区块链和智能合约进行管理，包括如下前置步骤：
(1)建立构件区块链管理平台，并录入每个构件编号；
(2)接收节点的供应链查询请求，请求中包括查询目标构件的编号；
(3)服务端系统允许查询构件的基本规格信息，当前供应状态，时间信息，相关负责人信息；
(4)利用存储在区块链上的智能合约，读取当前区块相关数据；
(5)服务端得出结论及每个时间戳上对应点责任方；
(6)接收供应链上各节点的评价信息，并保存在区块链中。
优选地，所述S3中建造全过程模拟系统还包括机器深度学习，包括如下前置步骤：
(1)学习及了解构件种类、数量、供应商及规格参数的信息，并通过文本数据与关系抽取模型形成知识图谱，从而建立起各个构件的连接关系；
(2)通过指代消解、实体消歧、实体链接三种关键操作进行知识加工形成结构化、网络化的知识体系，其中包括技术、组织和环境三大因素，最终获得全过程模拟系统知识图谱；
(3)全过程模拟系统知识图谱，采用自底向上的构建方法，从开放链接的数据源中提取实体、属性和关系，加入到知识图谱的数据层，将这些知识要素进行归纳组织，逐步向上抽象为概念，形成模式层，最终完成装配式建筑智慧建造全过程模拟系统的构建。
本发明的有益效果是：本发明所述的基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，首先整个PHC供应网络或大组织环境内分析基于二维码的PHC追踪系统的采纳情况，其次以TAM为基础，选择TOE框架为补充，增加技术、组织和环境三大因素对用户采用意愿的影响分析，建造全过程模拟系统，有利于更为全面和有效的进行技术采纳分析。
附图说明
图1是本发明整体的流程图。。
图2是二维码追踪管理信息流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，S1：基于二维码系统的技术分析，包括如下小步：
S11：针对应用层面分析：将二维码应用在装配式住宅施工中，提高行业供应链绩效，能够实现产品全寿命周期管理，对产品进行实时追踪和定位，推动行业信息化、智能化进程；
在现阶段，二维码技术受到了各行业的追捧，供应商二维码技术应用，从货物单品，托盘，到运输车辆，都贴上了二维码标签，并基于此建立了完善的信息管理系统。日本也开放了二维码系统的信息识别。对于二维码技术的大量研究，以及对其优势的认识，使更多的行业开始采用二维码等智能识别技术，对将二维码应用在装配式住宅施工中具有较大借鉴作用。现阶段二维码技术各行业应用情况如表1所示。
表1各行业二维码技术应用情况
Figure PCTCN2021099619-appb-000001
从众多行业对二维码等智能感知技术的应用情况看，其在较大程度上提高了行业供应链绩效，能够实现产品全寿命周期管理，对产品进行实时追踪和定位，推动了行业信息化、智能化进程，设计建筑业二维码解决方案是建筑业发展到工业化阶段所急需进行的，其在实行中也可参考其他行业中的经验，具有较大的可行性。
S12：针对硬件层面分析：硬件包括二维码标签和二维码读写器，其中：
(1)标签。与其他行业不同，建筑工程施工现场环境复杂，建造过程中所使用的大量水、沙、水泥等可能会造成标签的污损和覆盖；由于建设工期较长，标签长期暴露在室外，可能会受到阳光、雨水、沙尘等的影响；由于施工现场会存放大量金属建材，同时标签也需要附着在一些钢筋或模具上，而金属对标签的完整性具有较大影响，进而干扰标签工作，导致读 取不准确，这就对标签工作性能提出了较高要求。实际上，我国现有二维码标签制造技术已经达到了较高水准，其工作性能可以满足不同频段及恶劣工作环境。以上海某物联网科技公司为例，其生产的抗金属二维码标签，具有防水、防尘，耐盐水、酒精、油、盐酸等，在适当加强包装的前提下可以抵挡较大的冲击力和震动，湿度要求为40％-80％，存储及工作温度更是达到了-25℃—200℃。这样的设计性能完全能够满足施工现场的工作环境需要，具有较强的耐液体性和抗金属性。可见，在二维码标签方面具有技术可行性。
(2)读写器。在供应链高速运行中，希望实现构件在运输过程中的不接触式、快速识别，在生产和施工现场堆场中快速准确定位构件。能够降低建筑工地复杂环境对识别过程的干扰和影响。我国现有二维码读写器在不同的情况下，读取距离可增益到200米，可以同时识别200张以上的标签，可见其读取效率极高，能够满足装配式建造中对构件生产、运输和储存过程的管理需求。在读写器工作环境方面，由于表面包装材料的改进和外部保护装置的提升，大大改善了读写器的防水、防撞、防尘、防雷等效果。建筑工地中操作范围较大，堆场面积较大，需要设置多个读写器，避免出现读取盲区，频道隔离技术的发展，使各读写器在工作的过程中不会互相干扰，提高了读取的准确度。
以上本文从二维码技术的硬件方面和系统应用方面分析了其在装配式住宅构件追踪管理方面的技术可行性。工地内的温度、湿度、金属、酸碱度、电磁辐射强度等对标签、读写器等硬件的工作都会影响到设备的使用寿命和识度准确程度，而现有技术设备能够满足复杂环境要求，保证了系统的正常运转，而二维码技术在众多行业中的应用经验也将为该系统的该法提供理论和实践支持。
二维码技术的优势在于数据的实时收集和传输，本质是对信息流、知识流的控制，而装配式住宅产业以工业化为发展目标，其发展途径是建造过程的信息化、智能化、可视化等。那么，在设计基于二维码技术的预制构件追踪系统之前，首先要进行预制构件追踪管理信息流分析，以下将总结预制构件安装施工单位在构件全寿命周期管理活动中所涉及的数据和信息，建立预制构件追踪管理系统的信息流模型。
S2：建立信息流模型：预制构件供应网络中存在众多结点企业，如项目业主、构件设计方、生产商和供应商、构件运输单位，安装施工单位等，在建造过程中构件安装施工单位在该网络中处于核心位置，是项目质量、进度和成本的直接把控方，与其他结点企业的联系最多，所需信息最多，信息流更加复杂。本文将构件安装施工单位运行过程中信息来源分为两大部分。
S21：构件安装施工管理信息：与项目施工计划紧密相连，通过信息采集，实现对现场构件实时位置信息的掌握，对构件安装中的质量监控信息以及构件安装进度信息的掌控，而这些信息直接反映到构 件的位置管理、质量管理和安装进度管理中，为这些管理活动的进行提供了帮助和支持，追溯到最上层则实现了建造施工计划的实时调整，而施工计划的调整又决定了现场施工情况。这样，在构件安装过程中通过对各阶段信息的及时采集和反馈，形成了建造施工计划与实际施工过程间的信息流。
S22：构件的供应管理信息：其与构件的生产商和供应商紧密相连。由于项目施工计划的要求，在构件生产阶段构件安装施工单位需要掌握每一个构件的生产过程信息，了解生产单位的生产统计情况。当构件制造完成后，由生产单位或第三方专业构件运输单位负责将构件运抵施工现场，通过GPS或WLAN网络可以随时将二维码标签中的位置信息发送至数据库中，显示构件的在途信息，即对构件进行实时定位。同时，在运抵施工现场前，若需要对构件进行储存，也要掌握构件在堆场中的实时位置信息。而这些信息又会反馈到施工计划中，成为调整施工计划的基础资料。这样也形成了建造计划与生产计划之间的信息流。预制构件追踪管理信息流模型如图1所示。
S3：建造全过程模拟系统：在装配式建造技术条件下，PHC安装施工单位在整个供应网络中占据着核心位置，与其相关联的各方企业众多，涉及到的管理内容更为复杂，产业环境存在很多新的问题，在考察技术采纳因素时应该从组织层面，即整个PHC供应网络或大组织环境内分析基于二维码的PHC追踪系统的采纳情况，因此以TAM为基础，选择TOE框架为补充，即增加了技术、组织和环境三大因素对用户采用意愿的影响分析，有利于更为全面和有效的进行技术采纳分析。
另外，采用这一模型有利于后续研究。因为，PHC供应网络中涉及企业分布于项目业主、构件设计、生产、运输、安装等产业，而且数量众多，而基于二维码的PHC追踪系统要发挥预计作用，需要在整个产业网络中推广，各结点企业在统一的系统、技术和标准下，才能提高供应网络绩效，那么所关注的不仅是单个企业的技术采纳情况，而是在此网络中各个结点企业对基于二维码的PHC追踪系统的意见和使用意愿，因此在选择技术采纳模型时，也应该更偏向于组织层面上的模型，以便考察在整个网络中的技术接受情况。
Irwin等人认为在进行二维码技术采纳分析时，需全面考虑技术、组织和环境等因素对用户使用意愿的影响，经过多年的研究，他们发现这些因素在研究过程中具有较高的信度和效度。
Premkumar等人认为技术因素是导致组织内创新的主要动因。而对于二维码技术，其自身的技术特质，新技术与现有兼容性，技术的复杂性，对客户信息保护的安全性、新技术推广的成本等因素，是影响二维码技术被吸收采纳的关键点。
在技术采纳方面的研究中，对于组织层面因素的关注来源于资源基础理论，该理论从组 织内部原因出发，认为组织的信息技术采纳行为不仅受到外部因素的制约，同时还受到组织内部资源的影响，因此从组织内部人力、财力、物力、现有基础设施等方面考察组织采纳信息技术的影响因素。
很多研究表明，影响二维码技术采纳的组织内部因素包括企业现有的管理水平、信息化程度、组织规模、组织对新的信息技术的渴求程度和重视程度、企业IT人员素质等。
在技术采纳分析过程中，对外部因素的讨论源于制度理论，其认为社会压力或制度压力是影响技术采纳的关键因素，而模仿机制、强制机制和规范机制使得组织有趋同现象的特征。其中，模仿机制是指竞争压力，组织将新信息技术作为行业趋势进行模仿和追随；强制机制是指具有依赖关系或附属关系的两个组织之间，处于优势地位的组织强迫处于弱势地位的组织采纳新技术；规范化力量是指由于技术的升级和提升，使得行业内或同类型的企业具有很强的相似性。基于此理论，很多研究表明二维码技术采纳过程中外部影响因素包括竞争压力、外部技术支持、政府政策等。
实施例2：
本实施例中，构件的供应管理信息还依赖区块链和智能合约进行管理，包括如下前置步骤：
(1)建立构件区块链管理平台，并录入每个构件编号；
(2)接收节点的供应链查询请求，请求中包括查询目标构件的编号；
(3)服务端系统允许查询构件的基本规格信息，当前供应状态，时间信息，相关负责人信息；
(4)利用存储在区块链上的智能合约，读取当前区块相关数据；
(5)服务端得出结论及每个时间戳上对应点责任方；
(6)接收供应链上各节点的评价信息，并保存在区块链中。
实施例3：
本实施例中，建造全过程模拟系统还包括机器深度学习，包括如下前置步骤：
(1)学习及了解构件种类、数量、供应商及规格参数的信息，并通过文本数据与关系抽取模型形成知识图谱，从而建立起各个构件的连接关系；
(2)通过指代消解、实体消歧、实体链接三种关键操作进行知识加工形成结构化、网络化的知识体系，其中包括技术、组织和环境三大因素，最终获得全过程模拟系统知识图谱；
(3)全过程模拟系统知识图谱，采用自底向上的构建方法，从开放链接的数据源中提取实体、属性和关系，加入到知识图谱的数据层，将这些知识要素进行归纳组织，逐步向上抽象为概念，形成模式层，最终完成装配式建筑智慧建造全过程模拟系统的构建。
本发明所述的基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，首先整个PHC供应网络或大组织环境内分析基于二维码的PHC追踪系统的采纳情况，其次以TAM为基础，选择TOE框架为补充，增加技术、组织和环境三大因素对用户采用意愿的影响分析，建造全过程模拟系统，有利于更为全面和有效的进行技术采纳分析。
本发明可广泛运用于建筑协同模拟系统场合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

  1. 一种基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：
    S1：基于二维码系统的技术分析，包括如下小步：
    S11：针对应用层面分析：将二维码应用在装配式住宅施工中，提高行业供应链绩效，能够实现产品全寿命周期管理，对产品进行实时追踪和定位，推动行业信息化、智能化进程；
    S12：针对硬件层面分析：硬件包括二维码标签和二维码读写器，其中：
    二维码标签具有防水、防尘，耐盐水、酒精、油、盐酸功能，满足抵挡一定冲击力和震动的要求，湿度要求为40％-80％，存储及工作温度为-25℃—200℃；
    二维码读写器的读取距离增益到200米，同时识别200张以上的标签，具备防水、防撞、防尘、防雷功能；
    S2：建立信息流模型：通过对预制构件追踪管理信息流分析，总结预制构件安装施工单位在构件全寿命周期管理活动中所涉及的信息来源，信息来源分为构件安装施工管理信息、构件的供应管理信息，其中：
    S21：构件安装施工管理信息：与项目施工计划紧密相连，通过信息采集，实现对现场构件实时位置信息的掌握，对构件安装中的质量监控信息以及构件安装进度信息的掌控，直接反映到构件的位置管理、质量管理和安装进度管理中，为管理活动的进行提供帮助和支持，追溯到最上层则实现建造施工计划的实时调整，而施工计划的调整又决定现场施工情况；
    S22：构件的供应管理信息：与构件的生产商和供应商紧密相连，由于项目施工计划的要求，在构件生产阶段构件安装施工单位需要掌握每一个构件的生产过程信息，了解生产单位的生产统计情况，包括如下小步：
    S221：当构件制造完成后，由生产单位或第三方专业构件运输单位负责将构件运抵施工现场，通过GPS或WLAN网络随时将二维码标签中的位置信息发送至数据库中，显示构件的在途信息，即对构件进行实时定位；
    S222：在运抵施工现场前，对构件进行储存，掌握构件在堆场中的实时位置信息；
    S223：信息反馈到施工计划中，成为调整施工计划的基础资料，形成建造计划与生产计划之间的信息流；
    S3：建造全过程模拟系统：在装配式建造技术条件下，PHC安装施工单位在整个供应网络中占据着核心位置，整个PHC供应网络或大组织环境内分析基于二维码的PHC追踪系统的采纳，以TAM为基础，选择TOE框架为补充，即增加技术、组织和环境三大因素对用户采用意愿的影响分析，其中：
    S31：技术因素：是导致组织内创新的动因，二维码因其自身的技术特质，新技术与 现有兼容性，技术的复杂性，对客户信息保护的安全性、新技术推广的成本因素，是影响二维码技术被吸收采纳的关键点；
    S32：组织因素：来源于资源基础理论，从组织内部原因出发，认为组织的信息技术采纳行为不仅受到外部因素的制约，同时还受到组织内部资源的影响，因此从组织内部人力、财力、物力、现有基础设施方面考察组织采纳信息技术的影响因素；
    S33：环境因素：源于制度理论，认为社会压力或制度压力是影响技术采纳的关键因素，而模仿机制、强制机制和规范机制使得组织有趋同现象的特征，其中，模仿机制是指竞争压力，组织将新信息技术作为行业趋势进行模仿和追随；强制机制是指具有依赖关系或附属关系的两个组织之间，处于优势地位的组织强迫处于弱势地位的组织采纳新技术；规范化力量是指由于技术的升级和提升，使得行业内或同类型的企业具有很强的相似性。
  2. 根据权利要求1所述的基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，其特征在于，所述S11中，应用层面上，二维码用于如下内容：
    预制构件管理：利用二维码技术对预制构件进行运输在途定位管理，并对构件的基本信息进行实时录入；利用二维码技术进行建设供应链管理，实现建设供应链高效运行，提高绩效；
    供应链管理：在整个供应链上对货物进行追踪，降低了各环节衔接时间，实现了零库存管理模式；
    资产跟踪管理：利用安装二维码读写器和WLAN、GPRS模块的PDA终端读取资产或设备上的电子标签中的信息，并将信息上传至数据库中，实现资产跟踪管理。
  3. 根据权利要求1所述的基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，其特征在于，所述S12中二维码读写器在建筑工地中，遇到操作范围较大，堆场面积较大，需要设置多个读写器，避免出现读取盲区，频道隔离技术的发展，使各读写器在工作的过程中不会互相干扰，提高读取的准确度。
  4. 根据权利要求1所述的基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，其特征在于，所述S21中构件安装施工管理信息包括按构件编号、设计、生产、运输、堆场、吊装和安装工艺信息建立的构件信息库，从构件信息库中提取相关信息建立预制构件的进场、堆场和施工安装三阶段的二维码，基于该二维码预制构件在进场时可根据进场二维码，查看构件的运输批次和同批次同种构件数，对符合要求的构件根据堆场二维码确定直接吊装施工构件在施工安装时允许根据施工安装二维码，确定预制构件的安装位置、吊装单位和安装工艺，实现预制构件现场施工的信息化管理。
  5. 根据权利要求1所述的基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，其 特征在于，所述S22中构件的供应管理信息还依赖区块链和智能合约进行管理，包括如下前置步骤：
    (1)建立构件区块链管理平台，并录入每个构件编号；
    (2)接收节点的供应链查询请求，请求中包括查询目标构件的编号；
    (3)服务端系统允许查询构件的基本规格信息，当前供应状态，时间信息，相关负责人信息；
    (4)利用存储在区块链上的智能合约，读取当前区块相关数据；
    (5)服务端得出结论及每个时间戳上对应点责任方；
    (6)接收供应链上各节点的评价信息，并保存在区块链中。
  6. 根据权利要求1所述的基于BIM与二维码的装配式建筑智慧建造全过程模拟方法，其特征在于，所述S3中建造全过程模拟系统还包括机器深度学习，包括如下前置步骤：
    (1)学习及了解构件种类、数量、供应商及规格参数的信息，并通过文本数据与关系抽取模型形成知识图谱，从而建立起各个构件的连接关系；
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