一种核电建设智慧建造施工的分析系统的制作方法

专利2025-11-06  3


本发明涉及核电工程建设领域,尤其涉及一种核电建设智慧建造施工的分析系统。


背景技术:

1、传统工程建设施工中存在的一系列问题,如施工管理方法往往依赖于人工监控、纸质记录和定期的进度报告,这些方法不仅效率低下,而且难以准确反映施工现场的实时动态,施工进度难以实时跟踪、施工质量难以有效保障、设备利用率低、材料管理混乱等。

2、随着信息技术的快速发展,尤其是物联网、大数据、人工智能和机器学习等技术的不断成熟,核电建设的施工管理正迎来革命性的变革,通过实时监测和分析施工现场的各种数据为管理人员提供准确、及时的施工信息,帮助他们做出更加科学合理的决策,优化施工方案,提高施工效率,然而在实际施工时,实施上述技术仍然存在一定的困难。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是:提供一种核电建设智慧建造施工的分析系统,提供准确、及时的施工信息,有利于优化施工方案,提高施工效率。

2、本发明提供了一种核电建设智慧建造施工的分析系统,包括:

3、数据采集模块,使用传感器网络,获取核电施工现场的环境条件数据,获取实时关键结构部位的状态数据,以及定位和跟踪施工设备和人员的位置信息数据,得到传感器数据;

4、大数据分析模块,对得到的传感器数据进行清洗、存储和管理,随后利用机器学习算法进行分析,预测进度、识别风险、优化施工方案,得到分析结果,基于分析结果,提供科学的决策建议;

5、数字孪生模块,整合设计、施工、运维信息,形成统一的三维模型,支持协同管理,使用数字孪生技术,构建虚拟施工现场,实现虚拟与现实的联动,优化施工过程;

6、应急响应模块,基于分析结果,快速响应突发事件,实现全天候安全监控和风险预警,确保施工人员和设备的安全;

7、物流管理模块,通过数据分析优化材料、设备的供应链管理,确保及时交付和合理库存,实时监控施工资源的使用情况,优化调度方案,提高资源利用效率;

8、信息共享模块,通过三维可视化技术展示施工进度,便于管理人员实时了解施工情况,构建一个统一的信息共享平台,确保各参与方及时获取最新的施工信息,促进协同工作。

9、在本发明一具体实施方式中,其特征在于,所述传感器网络包括环境监测传感器、结构健康监测传感器和位置跟踪传感器。

10、在本发明一具体实施方式中,所述环境监测传感器监测环境的温度,表示为:

11、

12、其中t表示温度;

13、vout表示传感器输出电压;

14、v0表示基准电压;

15、k表示传感器灵敏度,

16、通过表示传感器采集到的数据,计算出施工现场的温度,确保施工环境适宜;

17、结构健康监测传感器监测应力,表示为:

18、

19、其中σ表示应力;f表示作用力;a表示受力面积;

20、实时监测结构部件的应力情况,预防结构损坏。

21、4.根据权利要求1所述的核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,所述机器学习算法对于采用线性回归模型,利用施工历史数据,预测施工进度和风险,预测进度表示为:

22、y=β0+β1x1+...+βnxn

23、其中y表示预测结果;

24、β0表示截距;

25、β1,β2,…,βn表示回归系数;

26、x1,x2,…,xn表示输入变量;

27、识别风险表示为:

28、

29、其中p(y=1|x)表示事件发生的概率;

30、β0,β1,β2,…,βn表示回归系数;

31、x1,x2,…,xn表示输入变量;

32、通过分析现场数据,识别施工过程中出现的风险。

33、在本发明一具体实施方式中,所述数字孪生技术将实时数据同步到数字孪生模型中,保持虚拟模型与实际施工状态一致,其状态更新公式表示为:

34、x(t+1)=f(x(t),u(t))

35、其中x(t)表示当前状态;

36、x(t+1)表示下一时刻状态;

37、u(t)表示控制输入;

38、f表示状态转移函数。

39、在本发明一具体实施方式中,所述风险预警通过历史数据和实时监测,计算施工过程中各种风险的概率,进行预警,表示为:

40、

41、其中p(a∣b)表示在事件b发生后事件a发生的概率;

42、p(b∣a)表示在事件a发生后事件b发生的概率;

43、p(a)p表示事件a发生的先验概率;

44、p(b)表示事件b发生的先验概率。

45、在本发明一具体实施方式中,所述供应链管理使用线性规划,表示为:

46、minchd

47、subject to md≤b

48、其中,c表示成本系数矩阵;

49、d表示决策变量;

50、m表示约束系数矩阵;

51、b表示约束向量;

52、h表示矩阵的转置。

53、在本发明一具体实施方式中,所述可视化技术采用甘特图进度方程来表示进度可视化,表示为:

54、

55、p i(t)表示任务i在时间t的进度;

56、a i j表示任务i与资源j的工作量比例;

57、uj(t)表示资源j在时间t的使用量。

58、与现有技术相比,本发明的核电建设智慧建造施工的分析系统,提高了工作效率,准确地反映了施工现场的实时动态,使施工质量得到了有效的保障。



技术特征:

1.一种核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,所述传感器网络包括环境监测传感器、结构健康监测传感器和位置跟踪传感器。

3.根据权利要求2所述的核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,所述环境监测传感器监测环境的温度,表示为:

4.根据权利要求1所述的核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,所述机器学习算法对于采用线性回归模型,利用施工历史数据,预测施工进度和风险,预测进度表示为:

5.根据权利要求1所述的核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,所述数字孪生技术将实时数据同步到数字孪生模型中,保持虚拟模型与实际施工状态一致,其状态更新公式表示为:

6.根据权利要求1所述的核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,所述风险预警通过历史数据和实时监测,计算施工过程中各种风险的概率,进行预警,表示为:

7.根据权利要求1所述的核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,所述供应链管理使用线性规划,表示为:

8.根据权利要求1所述的核电建设智慧建造施工的分析系统,其特征在于,所述可视化技术采用甘特图进度方程来表示进度可视化,表示为:


技术总结
本发明涉及建筑施工技术领域,具体公开了一种核电建设智慧建造施工的分析系统,包括:数据采集模块,大数据分析模块,数字孪生模块,应急响应模块,物流管理模块和信息共享模块;本发明通过设置传感器网络和数据处理平台实时采集和分析施工现场的各种数据,使管理人员能够及时掌握施工进度,快速做出决策,减少施工中的延误和停工时间,通过机器学习算法对施工数据进行预测和优化,帮助优化施工方案,提高施工效率,传感器网络实时监测关键结构部位的应力和变形情况,确保施工质量,及时发现和预防潜在的结构问题,数字孪生技术可以实现虚拟与现实的联动,确保施工按照设计规范进行,提高施工质量。

技术研发人员:杨云斐,刘强,陈子明,钟华,姚照红,陈华,肖波,沈国章,袁忠东,廖俊,徐军,王武士,陈坚刚,黄强,郭善兴,刘成刚,王月春,宋晓波,严卓奇,刘晓东,王天蔚,李军,叶佳阳,钟骏,李宗豹
受保护的技术使用者:中核浙能能源有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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