[發明專利]一種基于CPS的智慧建造系統

有效

• 申請號: 201810081452.5
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108198093B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 趙源疇;趙祺;谷銳;鄭孝旭;張亞飛;肖軼
• 申請（專利權）人: 墨點狗智能科技（東莞）有限公司
• 主分類號: G06Q50/08
• 分類號: G06Q50/08
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 莫杰華

本發明公開了一種基于CPS（Cyber?Physical Systems）的智慧建造系統，包括屬于虛擬世界的消費者個性化定制模塊、產品設計決策與學習模塊、工廠生產決策與學習模塊、供應鏈決策與學習模塊、現場施工決策與學習模塊、交付及運維決策與學習模塊；屬于物理世界的工廠生產感知與執行模塊、供應鏈感知與執行模塊、現場裝配感知與執行模塊、交付及運維感知與執行模塊；以及屬于知識世界的產品設計知識庫、工廠生產知識庫、供應鏈知識庫、現場施工知識庫、交付及運維知識庫。本發明使用計算機的智能計算與分析能力，代替人工的經驗性判斷或決策，實現全產業鏈設計，減少建筑施工過程中的決策失誤、減少不必要的生產浪費，縮減工期和投入，提升建筑施工工程實時效率。

技術領域

本發明涉及建筑施工工程管理技術領域，特別是一種基于CPS的智慧建造系統。

背景技術

CPS系統指信息物理系統（CPS,Cyber-Physical Systems）是一個綜合計算、網絡和物理環境的多維復雜系統，通過3C（Computer、Communication、Control）技術的有機融合與深度協作，實現大型工程系統的實時感知、動態控制和信息服務。CPS實現計算、通信與物理系統的一體化設計，可使系統更加可靠、高效、實時協同，具有重要而廣泛的應用前景。

現有的建筑施工工程管理系統，存在兩個主要問題：1、產業鏈未整合，信息共享難度大，導致大量的溝通成本及建造成本；2、施工組織方案難以得到最優解，由于建筑施工過程復雜，施工組織設計的優劣，取決于施工組織設計者的經驗及水平，存在偶然性和不可控性；3、施工過程缺乏有效的控制手段，施工現場信息傳送嚴重滯后，包括實時采集作業工作狀態、實時進行智能決策，以及完成糾偏控制；4、未將全產業鏈的建造數據格式化，形成可以為企業所用的知識體系，企業缺少自己的知識庫。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于CPS的智慧建造系統。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種基于CPS的智慧建造系統，其包括屬于虛擬世界的個性化定制模塊、產品設計決策與學習模塊、工廠生產決策與學習模塊、供應鏈決策與學習模塊、現場施工決策與學習模塊、交付及運維決策與學習模塊；屬于物理世界的工廠生產感知與執行模塊、供應鏈感知與執行模塊、現場裝配感知與執行模塊、交付及運維感知與執行模塊；以及屬于知識世界的產品設計知識庫、工廠生產知識庫、供應鏈知識庫、現場施工知識庫、交付及運維知識庫；

物理世界的每一個功能模塊，均包含感知與執行兩個部分，其中感知部分負責實時采集物理世界的數據，通過傳感系統數據采集或人工數據采集，獲取施工現場的生產數據，并通過數據傳輸設備發送至指定數據處理模塊；執行部分負責驅動執行單位進行操作，為執行對象所操作的終端軟件；執行對象通過執行部分進行啟動、暫停、編輯所執行的任務，并記錄任務執行情況及相關信息；

虛擬世界的每一個功能模塊，均包含決策與學習兩個部分，其中決策部分負責基于獲取的基礎數據和知識庫進行統計與分析、并求得最優實施方案，形成最優決策；學習部分負責基于物理世界運行的實時數據，進行加工提煉，形成有價值的知識數據，存入知識庫，待決策部分調取使用；

知識世界由上述的知識庫所組成，不同的知識庫存貯建筑產品生產各個階段的數據知識，知識庫的內容由虛擬世界的學習部分提供，知識庫的內容供虛擬世界的決策部分進行調取使用。

上述技術方案中，所述產品設計決策與學習模塊為根據客戶的需求和系統的知識庫內容，系統自動進行個性化產品設計，并生自動生成產品設計成果；系統自動完成的產品設計成果，自動存儲在所述產品設計知識庫。

上述技術方案中，所述工廠生產決策與學習模塊，為根據所述產品設計決策與學習模塊的設計成果，系統自動化地進行施工工藝設計并進行量化評估，輸出成套成果；系統自動完成的工藝設計成果自動存儲在所述工廠生產知識庫中。