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大型基礎建設工程智能化靠的是什么?

2019年11月15日 作者 dl

近年來,科學技術的發展推動著中國各行各業的高速前進。特別是在基礎建設方面,包括中國高鐵、跨海大橋和機場建設等工程,都達到了世界一流水平。

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說到大型工程行業的智能建造,目前最火的就是BIM(建筑信息模型)的應用。自國務院辦公廳在2017年提出要加快推進BIM技術在規劃、勘探、設計、施工和運營維護全過程的集成應用以來,國家和地方一直在加大和加速BIM政策與標準落地,推進了BIM市場的迅速發展。

那么BIM到底是什么?國家又為何要大力推進BIM的運用?

簡單地說,BIM是一種以三維設計為基礎,實現建筑信息的集成的模型。從地理勘探、到建筑的設計、施工和運維直至全生命周期的終結,BIM將各種信息整合于一個信息數據庫中。

BIM具有可視化、模擬性、優化性、協調性和可出圖性等特點,在提高設計質量和施工安裝質量的同時,節省資源、降低成本,為建筑工程帶來全新的工作模式和管理模式,保證了在生命周期管理中的每一個環節中,各方人員都能夠協同工作。

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隨著技術發展驅動各行各業數字化轉型,BIM的應用也越發廣泛。除了我們日??梢姷拇笮徒ㄖ?、鐵路、機場、大橋建設項目,在眾多平時看不到的領域中,BIM也發揮了優勢。比如在水力水電項目中,通過BIM,在以三維模型為載體的可視化平臺上,可進行日照分析、洪水分析計算、堤壩安全性計算以及能耗分析等,從而實現對工程進行設計校審以及施工進度、質量、安全等的把控。在醫院的遷建工程中,可以利用BIM技術模擬手術流程,從而驗證設備與預留空間的配合情況。還可預先對護理流程進行模擬,并驗證病房中床邊是否有充分的搶救空間。在近年來被熱議的智慧城市建設中,BIM也作為其中一部分,給予智慧城市的建設有力支撐。

從勘察、設計到施工與運維,戴爾賦能BIM全生命周期管理

BIM的出現,有助于消除工程建設行業潛在的設計與施工風險,讓設計和施工過程更加透明。但作為一項基于三維工作方式的CPU密集型技術,設計人員的模型文件大小常常從幾百M到上千G不等,BIM的全生命周期中的每一個階段都對計算機性能方面有著極高的要求,那么計算機算力的提高又是如何賦能BIM的呢?

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首先讓我們從基建工程的前期勘察階段說起。在BIM落地以前,包括建橋、挖隧道、鋪路、建機場在內的大型基建工程的前期對地形地貌的勘察階段,往往都需要先用照相機拍攝地形地貌,同時結合人工現場勘探的方式,對土質密度、硬度進行評估,預估項目的工程量和預算。這種方式不僅耗時耗力,估測的精準度往往也不是很高。

而通過BIM,測繪的時間和人力成本將大大縮減,而地理數據的電子信息化也將為設計和日后的維護工作提高效益。以戴爾科技集團為地方測繪院提供的解決方案為例,在數據采集階段,通過無人機對地形地貌進行全方位掃描,戴爾Latitude Rugged堅固本能夠在各種復雜嚴苛環境及天氣下進行現場作業,保證數據安全,并在Windows環境下流暢運行GIS+BIM軟件,將數據進行初步收集、處理。

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而如果需要對100-200平方公里的區域進行建模,大致就會有60TB左右的存儲需求產生,同時在建模運算當中,對運算節點的性能和可靠性都有著很高的要求,一般需要使用多機配置GPU來組建運算集群加速建模與渲染,集群的運行效率和管理都是急需解決的問題。借助戴爾Rugged堅固機和Precision工作站解決方案,可將海量的數據傳輸到測繪站,通過算法進行三維地貌建模及監測,從而實現對國土資源的有效管理,。而當需要修建大型基礎設施如公路、橋梁、水電站等也可以在這一模型的基礎上進行數字化模擬以明確可行性及預知風險。在這一過程中,戴爾Precision工作站可通過CFI進行靈活的定制化服務,滿足項目對顯卡的需求,保證圖像拼接及建模渲染性能,將原始建模效率提高10倍以上,并極大的降低了用戶的設計人員工作壓力。而戴爾工作站全天候運行的穩定性,大大減少了由于組裝故障帶來的可能產生的數據丟失,建模中斷等潛在經濟損失。戴爾提供的專業售后上門服務,也降低了客戶運維的人力和時間成本,幫助客戶提高行業內競爭力。

在設計、施工和運維階段,戴爾科技集團端到端解決方案,也為大型基礎建設工程提供有力保障。今年9月,上海浦東機場三期擴建工程基本完工并投入運營,從建筑設計階段到構建云平臺,再到安檢設施,戴爾科技集團多方位助力上海浦東機場三期的擴建工程中,實現了旅客年吞吐能力提升至8000萬人次。

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戴爾科技集團為上海浦東國際機場三期擴建工程項目提供了從多活數據中心、超融合、視頻監控到人工智能的AI支撐平臺及人臉識別平臺。云平臺不僅承載了衛星廳相關應用系統,包括多媒體顯示系統、泊位引導系統、登機橋監控系統、智能照明系統、門禁系統、離港轉報平臺、網管系統、防病毒管理系統等,同時還承載了航站區運營數據主網內的核心生產業務系統,包括航顯系統、內通系統、航班查詢、收費統計等核心生產業務系統。

在機場安檢環節,戴爾科技集團利用AI和大數據分析方面的技術,提供了安防人臉識別系統方案。戴爾AI就緒型Precision工作站預先學習成千上萬張人臉圖片,掌握、認識和分辨人臉的基本規律,以及大量通緝犯的長相,來識別危險人員。

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隨著機場吞吐量增大,如何確保機場的安全也成為機場建設的關鍵因素。在閉路電視監控系統(Closed-Circuit Television CCTV)建設方面,戴爾科技集團為上海機場集團公司有效規劃了CCTV配置、規劃視頻容量、計算傳輸寬帶,幫助上海浦東機場實現了8000路1080P高清監控,完成了對停機坪、機場跑道、乘客候機廳、安檢通道等區域的全面覆蓋,讓監控范圍更大、解晰度更高、夜視能力更強,滿足了上海浦東機場超大面積下各個業務場景的安全防范需求,實現數倍于傳統監控的觀察范圍和夜視能力,并贏得了上海浦東機場工作人員的認可。

從設計到施工與運維,戴爾Precision工作站不僅在算力上為BIM提供支持,通過配備Dell Precision Optimizer優化軟件,工作站還可以對包括Autocad、Bentley、3DMAX、Vector works、Revit MEP等眾多BIM軟件運行進行優化,讓軟、硬件實現更好的匹配和自適應,以發揮設備的最大效能。戴爾Precision工作站還可以通過自動調節,更快地運行ISV應用軟件,減少硬件運行Adobe、Autodesk等應用程序的出錯概率,為BIM的進程提供穩定性。

從大型公共項目到家裝,戴爾在BIM領域的應用場景比你想的還要更廣

作為數字化轉型的推動者,戴爾科技集團也致力于為各行業BIM的運用提供不同的解決方案,覆蓋了森林防火、城市地鐵軌道交通建設及運營、能源水利水電建設等公共設施的方方面面。

戴爾科技集團為武漢遠達恒信科技提供的全球定位遙感地理信息系統平臺,支持航拍圖片繪制、地圖數據輸入、空間數據庫管理、屬性數據庫構建、空間查詢與分析、圖形輸出、專題圖制作等功能的實現。平臺為超過3000公頃森林提供動態防災服務,森林火災撲滅率達到100%,挽回經濟損失2.9億元。同時消除森林火災隱患139次,平均過火面積減少99.9%。

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作為一個普通人,你可能覺得BIM離你還很遙遠,但其實它已經滲透到我們生活的每一個角落。如果你有給家里裝修的經驗,就知道這個過程繁瑣且貓膩很多,測量、設計、調整方案、施工,往往效果圖和實際效果有很大出入,而如果不幸趕上一些無良裝修隊在作業中不斷一些巧立名目的追加費用更是令人頭疼不已。戴爾與合作伙伴提供的BIM家裝解決方案為公眾帶來更好的生活體驗,結合VR技術和BIM軟件,將傳統CAD、3D MAX及Excel功能集于一身,實現了將設計施工圖和室內測量一體化,用VR的形式展現未來場景,讓裝修者能身臨其境體驗裝修的最終效果。在電子化的施工模型中,業主也可以清晰地了解自己的改線方案是否合理,其中需要的耗材數量、工時和對應價格都一目了然,使裝修的全流程透明化。

隨著國家基礎設施建設不斷加速,未來BIM的應用場景也將更廣。戴爾科技集團也將持續以更新的產品組合和行業解決方案,為基礎建設行業提供更加先進的技術,助力BIM的發展和在更多場景的應用。

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