1.一种基于数字孪生的智能建造方法,其特征在于:该方法包括如下步骤,步骤一:根据基于数字孪生的智能建造多维模型理论,利用多传感器与其他数据采集设备实现的实际数据感知与传输,收集物理实体的数据;
步骤二:建立大数据存储管理平台,将收集到的人员数据、机械数据、物料数据、工法数据、环境数据等储存以及进行数据驱动;
步骤三:建立与物理实体所对应的全部虚拟模型,包括bim模型、有限元模型、扫描点云模型;通过虚拟模型对物理空间建造活动的数字化、信息化、仿真化分析,建立起完善的虚拟空间;
步骤四:建立一套标准的数据接口与通讯协议,实现对不同来源的数据的统一转换与传输,将建造活动的实时数据上传至虚拟空间,实现的物理实体与虚拟模型的映射与交互,也实现了数字孪生模型的建立;
步骤五:在上述模型与数据的基础上再建立智能建造服务平台,通过分析物理空间的实际需求,依靠虚拟空间算法库、模型库、知识库的支撑和数据处理能力,对整个建造过程进行实时优化控制,以及智能化决策。
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能建造方法,其特征在于:提出基于数字孪生的智能建造多维模型,mbdt=(bpe,bve,bss,bdd,bcn)式中:bpe表示物理建造实体,bve表示虚拟建造模型,bss表示面向建筑全生命周期的智能建造服务,bdd表示建造对象全生命周期数据,bcn表示各模块之间的连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能建造方法,其特征在于:基于数字孪生的智能建造方法框架,能够实现虚拟空间与物理空间的信息融合与交互,并向物理空间实时传递虚拟空间反馈的信息,从而实现建筑工程的全物理空间映射、全生命期动态建模、全过程实时信息交互、全阶段反馈控制。
4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能建造方法,其特征在于:多维多尺度数字孪生模型建立,时间维数字孪生模型的建立,包括按照时间跨度划分的三个阶段:设计阶段、施工阶段、反馈修正阶段;信息维数字孪生模型的建立,是包含几何、物理、行为、规则模型在内的多种模型深度融合;种类维数字孪生模型包括bim模型、有限元模型、三维激光扫描点云模型。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能建造方法,其特征在于:物理空间信息采集与多源异构数据传输,五大要素在建造活动中产生多源异构数据被传送至虚拟空间,同时接收虚拟空间的指令并做出相应反应;感知模块与网络模块分别负责数据的感知采集与数据向虚拟空间的传输,感知模块通过安装在施工人员或机械设备上的不同类型传感器来进行状态感知、质量感知和位置感知,同时采集多源异构数据;在此基础上,通过在网络模块中建立一套标准的数据接口与通讯协议,实现对不同来源的数据的统一转换与传输,将建造活动的实时数据上传至虚拟空间。
6.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能建造方法,其特征在于:基于数字孪生的智能辅助决策,将基于数字孪生的智能辅助决策分为两个阶段:方案设计阶段与实时修正阶段;方案设计阶段:首先依据设计图纸建立对象bim模型,然后从bim模型中提取关键节点坐标建立对象有限元模型,在有限元模型中对结构进行施工仿真分析,以给出合理的施工方案;实时修正阶段:安装在结构上的拉压传感器、位移传感器等实时采集并上传监测数据,包括结构关键构件和节点处的内力、位移;同时利用三维扫描仪建立实际结构的点云模型;利用这些数据建立的实际监测模型与理论设计模型实时对比,系统层通过逻辑算法对二者数据进行计算分析,进而对物理空间的实际施工过程进行调整与修正。