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【重庆大学产业技术研究院系列成果展示】建筑业大数据与人工智能研究中心

发布时间:2019-07-19


  钢混结构节点处钢筋智能排布软件

 建筑设计实际生产中,由于大型工程设计图纸复杂度相对很高,并且不同专业的人员在设计过程中的信息交流可能缺少准确性和及时性。实际施工过程中,上述情况会导致某些钢筋与其他钢筋或者构件碰撞等不能按照设计图纸进行施工的情况。这时需要将图纸反馈回设计院进行结构修正,然而,时间因素往往会阻碍这一做法。退一步讲,即使调整图纸发回,也不能完全保证这次的设计图纸能够提供规范的设计。因此现场重新排布钢筋则是最常见的解决方案,但是这种做法无疑会导致结构无法保证安全性、施工进度的迟缓甚至工程延期。

  为了解决这一工程痛点,我们尝试从施工阶段入手,将这类问题用信息化和智能化的方式处理,采用人工智能技术(人工势能场、强化学习算法等)来设计可能存在碰撞的节点。根据设计的复杂度和时间需求,我们采用特定的人工智能算法。算法的目的是:在合理的时间内,实现钢筋智能排布,使得钢筋在弯折最少次数以及尽量接近原始设计的情况下,能够保证施工现场可以按照设计生成的图纸排布且无碰撞发生。

  

框架BIM模型

  

生成三维钢筋设计

  

节点计算结果展示

  目前团队已经实现并优化了该钢筋智能排布算法,并且开发出相应软件并兼容于主流设计软件。基于同样的思想,团队已经开始研究开发外墙板自动生成技术、车辆排布自动分析技术及室内墙体自动排砖技术并已略有所成。

  

外墙按自动生成技术展示


  三维激光扫描仪相关处理软件

  三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,其突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的扫描物体模型。

  在装配式建筑行业中,可以通过使用三维激光扫描仪扫描构件以获取构件的轮廓模型,以期与设计模型相对比。然而,三维激光扫描仪生成的数据量极大,很难直接使用。为了解决这一问题,采用人工智能设计中的采样的思想,用轻量化的数据来代表全部的数据量,在保证损失很少精度的情况下,得到能极大减少运算时间和空间的点云数据。将点云数据处理,可以进行点云的逆向建模,并且与BIM模型进行对比,进行构件的质量检测。

  目前团队已经实现上述算法,并且开发出相应软件实现结果的便捷展示。下一步将深挖三维激光点云技术在建筑行业的应用并且设计开发对应软件。

  激光扫描点云展示

  点云数据分割效果展示

 

 点云web端加载显示


  基于工地监控的安全行为分析软件

  建筑工地存在着许多危险,这些危险部分来源于为了方便而未遵守安全法规,比如,工人在夏天施工时摘下安全帽;部分危险来源于没有注意到身边存在的危险源,比如,工人太沉迷手上的工作而忘记自己已经移动到高楼边缘的位置。上述的事故都是可以避免的。工地上就存在许多监控摄像头。我们尝试采用计算机视觉技术来解析工地监控视频,以此判断其不安全行为并警示管理人员。

  采用目前最新的深度学习技术,团队实现了从视频中识别未佩戴安全帽的施工人员,并正在攻克施工人员行为判断这一难题。该成果具有设备类型少、造价低、方便安装布置等特点,可显著提高施工现场的安全管理水平及效率,目前已完成软件的开发阶段。团队目前还在研究如何提取施工人员骨架信息并采用此信息得到行为预测的结果并略有进展。

  施工人员安全帽检测流程展示

 

 施工人员安全帽检测效果演示

  

施工场景骨架信息检测


  工程管理BIM云平台软件

  为了便于企业管理施工场地,团队构建了BIM云平台。BIM云平台使用习惯符合现实中设计BIM模型的工作流程及设计方式,以此实现项目工程模型管理等功能:即按工程项目划分为不同子项目、子项目下划分为不同楼层、楼层下划分为不同专业、专业下划分为不同构件。

  目前平台支持Revit、Navisworks、AutoCad、Tekla、IFC、3dm、skp等常见工程图纸和模型,通过本平台可一键管理查看以上工程图纸和模型,无需安装专业软件。

  BIM云平台模型管理

  平台具备按楼层、按专业、按构件进行分级筛选显示或隐藏功能,支持常见的缩放、平衡、漫游等操作,也具备一键框选放大、构件距离测量功能;通过二维地图导览功能可实现在指定楼层中快速跳转到指定位置,便于快速切换到需要查找的模型位置。

  BIM 云平台模型在线查看

  平台还支持轴向剖切和剖切盒两种剖切方式,轴向剖切可动态调整剖切位置、剖切盒支持从6个面进行模型剖切。路径漫游功能支持自定义漫游路径,同时能够支持漫游速度及漫游总时间控制。除此外平台还提供查看构件详细信息如属性及材质查看等功能。

  平台功能演示界面

  项目合作请联系:项目管理部 023-68170029