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基于iot技术的施工物资管理改进研究——以SD的物资成本分析为视角

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基于IoT技术的施工物资管理改进研究——以SD的物资成本分析为视角

作者：苏娟东北财经大学

学位级别：硕士

在创新经济业态加速发展和跨界融合的背景下,我国建筑业总产值持续增长,建筑规模不断扩大,建设项目管理也迎来了更大的挑战。根据相关文献及统计数据,施工物资成本在项目建造成本中的占比高达60%-70%,建筑企业为寻求以较低成本获得更高... 详细信息

在创新经济业态加速发展和跨界融合的背景下,我国建筑业总产值持续增长,建筑规模不断扩大,建设项目管理也迎来了更大的挑战。根据相关文献及统计数据,施工物资成本在项目建造成本中的占比高达60%-70%,建筑企业为寻求以较低成本获得更高利润,就必须关注企业自身在项目建设中的成本管理与动态成本控制。传统的物资管理模式普遍存在管理体制落后、物资流转信息共享及协同管理程度低、库存管理方式落后和信息化程度低等问题,由此引发物资库存积压,资金流动性低,材料的损坏或丢失;或者影响施工进度延误工期,最终导致项目成本长期居高不下,因此应用信息技术改进传统的物资管理模式对于降低物资成本至关重要。通过对国内外有关物资管理的研究现状进行了深入分析,发现大多数学者主要以供应链、单一企业或单一环节为视角,分别考虑供应商选择、订购成本、采购成本或安全库存等不同因素,应用智能算法、数学优化或软件模拟等求得总成本最优,还有少量学者使用案例研究的方法验证模型结论或求解,却忽略了采用何种措施真正地降低成本这一关键问题。而物联网(Internet of Things,简称iot)作为数字建造的主要技术手段对于施工物资成本的高低有着一定的影响,因此,对应用iot关键技术改进传统物资管理模式展开研究,有助于解决物资成本过高的问题,进而推动信息技术的发展,促进数字建造理念的推广。本文从传统施工物资管理特点、现状和问题出发,采用系统动力学(System Dynamics,简称SD)的研究方法,从订购、采购、运输和仓储四个维度对物资成本驱动因素进行了初步探讨。总结得出,订购成本主要由单次订购费用、订货次数、订单延误时间和技术使用成本影响,采购成本主要由材料采购数量和采购价格决定,运输成本包括运输数量、运输单价、运输损耗、运输时间和满载率,而仓储成本则由库存数量、单位仓储费和仓储时间决定。建立物资成本系统动力学因果反馈模型,对物资成本的影响因素进行原因树分析。对模型中的各个变量进行赋值,确定各因素之间的函数表达式并建立方程,形成物资成本的存量流量模型。应用模型对物资成本进行仿真分析,在其他因素不变的情况下,单独调节模型中订单延误时间或安全库存等变量,分析其对各个成本的影响,得出在施工物资管理流程中,要降低物资成本实现缩短采购提前期和“零库存”的目标,需要应用信息技术对物资管理中的订单延误时间、单次订购数量、安全库存、库存数量等关键因素进行重点管控。根据模型仿真筛选出的关键因素,应用信息技术(包括窄带物联网技术、物联网终端和云技术等)对传统物资管理中的关键环节进行改进,构建基于iot技术的施工物资智能管理流程,做到信息的实时感知和全体智能,实现物资信息共享与协同管理,真正从技术措施上达到降低物资成本的目的,为iot关键技术在建筑行业的推广提供了参考和依据。在实际工作中,应用iot技术改进传统物资管理流程是同时改变所有的关键因素,这样才更加符合实际状况。因此以本市高层公寓项目所使用的钢筋为案例研究对象,采用系统动力学的方法进行模型仿真分析,同时调整“初始库存数量”、“安全库存”、“订单延误时间”三个变量,分析iot技术应用对施工物资成本的影响,证明iot技术在施工物资管理中的应用价值。本文以施工物资管理为视角,疏理了施工物资采购和仓储中的现状及问题,挖掘施工物资成本的驱动因素及其作用机理,找出影响物资成本高低的关键因素,扩大了 SD理论的研究边界。通过筛选关键因素,用准时采购理论指导施工物资管理,应用iot关键技术对传统物资管理流程进行改进,尝试对智能施工物资管理方案进行设计,解决了传统物资管理中遇到的技术瓶颈,细化了施工物资管理流程,补充和完善了施工物资管理的技术手段,从技术层面真正解决当前施工物资成本过高的问题,并借助实际案例进行价值性分析。然而,由于笔者专业知识和能力有限,本文可能存在系统动力学模型影响因素考虑不全面或交叠的问题;将iot关键技术作为物资管理改进措施,未考虑信息交换、数据接口等技术性较强的问题,这些需要在今后的研究中逐步改进和完善。

关键词：物资管理 SD iot技术

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基于iot技术的智能香薰控制系统

制造业自动化 2018年第9期40卷 75-78页

作者：黄萍萍罗清雄郑月滢倪伟传万智萍中山大学新华学院广州510520

随着信息智能化的发展,对香薰机控制有多样化的设计,但缺乏智能调控及远程监控。因此,设计出一种基于iot技术的智能香薰控制系统,本系统以STM32F107VC为核心控制器,利用传感器模块对周围环境进行检测,通过无线ESP-8266 w IFI模块将数据... 详细信息

随着信息智能化的发展,对香薰机控制有多样化的设计,但缺乏智能调控及远程监控。因此,设计出一种基于iot技术的智能香薰控制系统,本系统以STM32F107VC为核心控制器,利用传感器模块对周围环境进行检测,通过无线ESP-8266 w IFI模块将数据传至云端。在数据层中采用云端存储技术进行数据管理与处理,底层采用关系型数据库多节点。实现对环境实时数据采集,并通过APP移动端根据预先iot技术进行智能调控;经实验,该系统具有操作简单、智能调控等优点,具有一定的市场使用价值。

关键词：智能香薰控制系统 STM32 APP iot技术智能调控

基于BIM与iot技术的某大型地下交通工程智能建造关键技术应用

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建筑技术 2021年第6期52卷 691-694页

作者：夏源中铁十六局集团有限公司北京100018

某大型地下交通工程管廊施工中,通过分析智能建造技术应用关键点,提出BIM与iot技术融合驱动的管廊智能建造方法,采用iot技术实现施工现场的数据实时采集,应用BIM技术进行施工现场的智能安全管理;使用BIM与RFID技术集合管廊的基本信息和... 详细信息

某大型地下交通工程管廊施工中,通过分析智能建造技术应用关键点,提出BIM与iot技术融合驱动的管廊智能建造方法,采用iot技术实现施工现场的数据实时采集,应用BIM技术进行施工现场的智能安全管理;使用BIM与RFID技术集合管廊的基本信息和施工信息,通过管廊信息集成化、信息采集智能化、识别精确化、定位可视化,实现了管廊的施工过程全方位管理。

关键词： BIM技术 iot技术管廊智能管理

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基于iot技术的智能灌溉用电系统研究

电子技术与软件工程 2020年第23期 214-215页

作者：董兴海罗子江仝伟云南电网有限责任公司楚雄元谋供电局云南省楚雄市675000 昆明能讯科技有限责任公司云南省昆明市650217

本文从智慧安全用电出发,根据实际业务需求,对基于iot技术的智能灌溉安全用电系统进行研究,并实际开发和部署了一套基于iot技术的智能灌溉安全用电系统,提出了智慧安全用电生态系统的技术和业务架构,开发了相应的小程序,该研究对支持智... 详细信息

本文从智慧安全用电出发,根据实际业务需求,对基于iot技术的智能灌溉安全用电系统进行研究,并实际开发和部署了一套基于iot技术的智能灌溉安全用电系统,提出了智慧安全用电生态系统的技术和业务架构,开发了相应的小程序,该研究对支持智能电网业务的电力物联网系统顶层设计、安全规范和现场部署具有指导意义。

关键词：电力物联网 iot技术智慧用电小程序

基于iot与Web技术的室内多维信息可视化管理

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物联网技术 2023年第10期13卷 71-74页

作者：张梦烁刘莎暴颖慧大连理工大学建设工程学部建设管理系辽宁大连116024

可视化信息管理能够为数据的挖掘工作提供便利。建筑行业的可视化大多依托BIM技术,以展示建筑的建造过程和效果模拟为主,缺乏对建筑生命周期内部多维信息的利用,可视化深度不足。因此,本研究利用HTML5+CSS3+JavaScript+ECharts技术框架... 详细信息

可视化信息管理能够为数据的挖掘工作提供便利。建筑行业的可视化大多依托BIM技术,以展示建筑的建造过程和效果模拟为主,缺乏对建筑生命周期内部多维信息的利用,可视化深度不足。因此,本研究利用HTML5+CSS3+JavaScript+ECharts技术框架建立了建筑室内多维信息可视化管理平台,实现了建筑内部物理环境、能耗、空间利用率、使用者位置及舒适度的数据可视化,为管理者提供综合、系统的可视化建筑信息,并由此提出有效的建筑环境与能耗深度优化方法,有助于推动绿色建筑的发展。

关键词： iot技术 Web技术信息监测可视化管理云平台绿色建筑建筑节能

iot、BIM技术在建筑及市政公用工程施工及养护中的应用分析

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安徽建筑 2023年第8期30卷 78-79页

作者：程铖李静赵静旌德县城市管理综合执法局安徽宣城242000 江苏建筑职业技术学院江苏徐州221000 安徽长泰建筑有限公司安徽宣城242000

十四五规划中明确提出实施城市更新行动,现阶段城市更新改造力度也在不断加大,建筑及市政公用工程又是城市更新改造的一个重要方面。现如今,建筑及市政公用工程施工及养护安全管理监督任务不断加重,如何运用iot、BIM等新技术辅助基层工... 详细信息

十四五规划中明确提出实施城市更新行动,现阶段城市更新改造力度也在不断加大,建筑及市政公用工程又是城市更新改造的一个重要方面。现如今,建筑及市政公用工程施工及养护安全管理监督任务不断加重,如何运用iot、BIM等新技术辅助基层工程项目施工及养护安全管理成为重要的研究课题。文章结合建筑及市政公用工程施工及养护安全管理与监督过程中的问题,提出了基于iot、BIM等技术的安全管理与监督架构,为建筑及市政公用工程安全监督管理提供新的思路。

关键词： iot技术 BIM技术城市更新改造建筑及市政公用工程

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利用3D-CAD和iot的车辆配线技术

国外铁道机车与动车 2020年第3期 17-20页

作者： [日]川濑賢司刘丽杰(译) 张静(校) 不详

随着铁路车辆安全性和便利性的提高,电线数量和配线密度也不断增加,相应配线设计、线束制作以及车辆布线也变得越来越困难。为了解决这些问题,开发了3D-CAD配线设计方法、数字线束板(能够提高生产效率和生产质量的线束制作装置)以及车... 详细信息

随着铁路车辆安全性和便利性的提高,电线数量和配线密度也不断增加,相应配线设计、线束制作以及车辆布线也变得越来越困难。为了解决这些问题,开发了3D-CAD配线设计方法、数字线束板(能够提高生产效率和生产质量的线束制作装置)以及车上布线辅助工具,介绍这3方面的新技术。

关键词：配线设计线束 iot技术 3D-CAD

基于BIM与iot的X地铁站深基坑施工安全监测及预警研究

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基于BIM与IoT的X地铁站深基坑施工安全监测及预警研究

作者：申文静中国矿业大学

学位级别：硕士

城市化的不断发展导致人口的大量聚集,城市的地上发展空间越来越紧张,地下立体空间的开发逐渐成为建筑行业发展的突破口,被作为一种重要资源进行开发利用。城市基坑工程面临场地占地面积大、人口和建筑密集、地下管线错综复杂等施工安... 详细信息

城市化的不断发展导致人口的大量聚集,城市的地上发展空间越来越紧张,地下立体空间的开发逐渐成为建筑行业发展的突破口,被作为一种重要资源进行开发利用。城市基坑工程面临场地占地面积大、人口和建筑密集、地下管线错综复杂等施工安全问题,这些问题严重制约了深基坑的发展,也使得深基坑的施工安全监测预警问题越来越受到重视。当前,深基坑使用的传统监测预警手段是通过人工定期采样获取监测数据,再通过人工分析、录入,最后通过excel数据表呈现,这种监测预警方式无法及时获取监测点的实时状态,缺乏可视化呈现,且监测数据无法得到有效利用。在此背景下,本文提出将BIM与iot技术应用于深基坑施工安全监测预警中,借助BIM的可视化特性与iot技术的监测数据实时采集功能,开发深基坑施工安全监测预警平台,实现深基坑施工现场安全监测预警一站式管理,提高管理效率,降低事故风险发生率。主要研究内容如下:（1）基于BIM的深基坑施工监测预警轻量化方法研究。探讨BIM模型的建模深度与标准,根据适度原则确定深基坑BIM建模标准,以徐州南三环X地铁站为例,建立了深基坑施工各专业三维模型,最后,为满足BIM模型在WEB端的应该用需求,选用PKPM构力云平台为技术支撑对BIM模型的轻量化流程进行了探索。（2）基于iot的深基坑施工监测数据采集方法研究。对iot关键技术进行了概述,针对监测项目选取满足监测预警需求的无线传感器与传输网络,实现深基坑施工监测数据采集的全时性、完整性和精确性,并对各监测对象的监测数据进行单项分析。（3）基于模糊综合评价法的深基坑施工安全状态评价。建立深基坑施工安全评价指标体系和模糊综合评价法模型,实证应用于徐州南三环X地铁站的深基坑工程进行安全状态评价,得出的评价结果符合现场实际情况,证明了本评价方法应用于基坑施工安全监测预警的可行性。（4）基于BIM与iot的深基施工监测预警平台的实现原型开发。利用Visual Studio作为代码编辑软件,以Java Script为系统语言,实现深基坑三维模型与监测数据在WEB端的动态交互,构建了平台内嵌BIM轻量化模型、iot数据采集与单项监测预警、基坑安全状态综合评价预警三大功能模块。将BIM与iot技术应用于深基坑施工安全监测预警管理中,能够将传统的被动式监测预警方式,转变为主动的事前预防,实现深基坑施工安全状态监测预警的全时化与自动化。将深基坑安全监测预警平台应用于徐州南三环X地铁站,该平台能够对深基坑施工安全状态进行有效监管,监测预警结果也符合现场实际,证明该平台对于解决深基坑施工安全管理问题切实可行。为当前深基坑施工安全管理研究方向提供了新思路,为实现可视化的深基坑施工安全管理提供了新方法。该论文有图70幅,表44幅,参考文献108篇。

关键词：深基坑 BIM技术 iot技术监测预警施工安全

施工危险区域信标传感器预警系统设计及测试分析

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施工危险区域信标传感器预警系统设计及测试分析

作者：孔繁盛西安建筑科技大学

学位级别：硕士

在我国社会主义现代化建设过程中,市场环境和人民生活需要促使建筑业逐步成为国民经济的重要组成部分之一。但同时,许多施工安全事故也随之发生。由于建筑业属于劳动密集型产业,且建筑环境不断变化,建筑安全事故的发生屡见不鲜,人民的... 详细信息

在我国社会主义现代化建设过程中,市场环境和人民生活需要促使建筑业逐步成为国民经济的重要组成部分之一。但同时,许多施工安全事故也随之发生。由于建筑业属于劳动密集型产业,且建筑环境不断变化,建筑安全事故的发生屡见不鲜,人民的生命和财产安全受到威胁。数据显示我国建筑业的年收入增长率几乎和安全事故发生数量的年增长率相差无几,我国建筑业的安全生产形势十分严峻。2020年我国工业和信息化部联合应急管理部印发了《“工业互联网+安全生产”行动计划（2021-2023）》,鼓励将新设备、新技术引入到安全生产领域,以求实现建筑业的可持续发展。针对频发的建筑安全生产事故,本文首先将施工现场所发生的典型事故进行了梳理和归类,讨论引发这些典型事故的不利环境因素。文章分析出基坑、洞口、临边、墙、脚手架、机械设备、塔吊及吊车和电线及电缆等几个因素是容易引发安全事故的。在此基础上,本文识别出这些环境因素所在的区域,并根据现有规范讨论了定义施工现场不同危险区域的条件,确定出坠落区、落物区、碰撞区、坍塌区和触电区等五个施工现场普遍存在的危险区域。在施工现场危险区域构建建筑安全预警系统可以降低安全管理对人的依赖,让现场安全管理人员的管理效率大大提高。施工现场的信息要进行分类、储存、识别、处理后才能为安全预警系统提供有效的数据。预警系统利用无线通讯技术、信息传输技术来保证数据的完整性。在信息处理方面系统要建立现场数据的数学模型,对有效数据进行分析计算,最终识别风险,进行自主预警。为了实现针对现场危险区域的安全预警,本文利用了物联网（Internet of Things）可以将事物与网络相连接的优势提出了将不同危险区域连接入网的概念,在此基础上建立了基于物联网的信标传感器预警系统。该系统将信标传感器作为锚点标记现场的各个危险区域,利用蓝牙低功耗信号将危险区域信息发送到接收器上,接收器与云计算平台相连接,经过计算后可以启动预警,将预警信息经过信息发送平台发送到个人的手机终端程序,最终实现对人的预警提醒。本文针对所设计的安全预警系统在西安市的某工地现场进行了测试,经过数据结果的采集与分析,该预警系统具有良好的发展前景,能为安全预警管理提供一定的借鉴意义。

关键词：建筑施工安全 iot技术信标传感器智能预警系统