智能建造简明教程

第1章 智能建造概述

1.1 智能建造的内涵与外延

1.2 智能建造的缘起

1.3 我国智能建造的发展现状

1.4 智能建造对从业人员的要求

思考题

第2章 计算机辅助制造

2.1 计算机辅助制造的定义

2.2 计算机辅助制造系统的基本功能

2.3 计算机辅助制造系统组成与分类

2.4 计算机辅助制造系统的发展历程

2.5 计算机辅助制造系统的基本组成

2.6 计算机辅助制造系统的支撑环境

2.7 计算机辅助制造系统的成组技术

2.8 计算机辅助制造系统的应用

2.9 计算机辅助制造软件

2.10 计算机辅助制造在建筑工程中的应用

2.11 计算机辅助建筑设计

思考题

第3章 仿真与数字李生

3.1 仿真概述

3.2 仿真工具与仿真方法

3.3 仿真技术的研究与应用

3.4 代表性仿真软件SimuWorks

3.5 仿真的内容及其分类

3.6 数字李生概述

3.7 仿真技术在建筑工程中的应用

3.8 数字李生在建筑工程中的应用

3.9 我国仿真技术的发展方向

3.10 我国数字李生技术的发展现状

思考题

第4章 人工智能

4.1 人工智能概述

4.2 人工智能的研究价值

4.3 人工智能的发展历程

4.4 人工智能的研究成就

4.5 人工智能的发展里程碑

4.6 人工智能在建筑工程中的应用

4.7 建筑人工智能工程师McTWO

思考题

第5章 机器人

5.1 机器人概述

5.2 机器人的分类

5.3 机器人的技术参数

5.4 机器人的应用

5.5 机器人产业与研究进展

5.6 我国机器人行业的发展现状

思考题

第6章 大数据

6.1 大数据概述

6.2 大数据的结构

6.3 大数据的意义

6.4 大数据的发展方向

6.5 大数据在建筑行业中的应用

6.6 我国大数据行业的发展现状

思考题

第7章 云计算

7.1 云计算概述

7.2 云计算的缘起

7.3 云计算的发展历程

7.4 云计算的优势

7.5 云计算的服务类型

7.6 实现云计算的关键技术

7.7 实现云计算的形式

7.8 云计算面临的安全威胁

7.9 云计算的应用

7.10 云计算发展应关注的问题

7.11 云计算在建筑行业的应用

7.12 我国云计算行业的发展现状

思考题

第8章 自动化技术

8.1 自动化概述

8.2 自动化技术的发展历程

8.3 自动化技术的研究内容

8.4 自动化技术的发展现状

8.5 应用自动化技术的常见场景

8.6 自动化技术在智能建筑中的应用

8.7 我国自动化技术的发展现状

思考题

第9章 流水线

9.1 流水线概述

9.2 流水线的优化

9.3 流水线的特点及操作注意事项

9.4 流水线在建筑工程中的应用

9.5 全自动化流水线

思考题

第10章 物联网

10.1 物联网概述

10.2 物联网的发展历程

10.3 物联网的关键技术

10.4 物联网的应用

10.5 物联网面临的挑战

10.6 物联网在建筑工程中的应用

10.7 物联网技术的发展趋势

思考题

第11章 传感器

11.1 传感器概述

11.2 传感器的主要作用

11.3 传感器的常见种类

11.4 传感器的主要分类方式

11.5 传感器的性能表征

11.6 传感器的选型原则

11.7 与传感器有关的常用术语汇总

11.8 环境对传感器的影响

11.9 传感器数量和量程的选择原则

11.10 传感器的产业特点

11.11 传感器在建筑工程中的应用

11.12 我国智能传感器行业现状

思考题

第12章 建筑信息建模(BIM)技术

12.1 BIM技术概述

12.2 我国对BIM技术的支持

12.3 BIM技术的优点

12.4 常用的BIM建模软件

12.5 Revit Structure软件

思考题

第13章 全球导航卫星系统

13.1 全球导航卫星系统概述

13.2 全球导航卫星系统的应用

13.3 四大全球导航卫星系统

13.4 全球导航卫星系统在建筑工程中的应用

思考题

第14章 测量机器人与三维激光扫描仪

14.1 测量机器人概述

14.2 三维激光扫描仪概述

14.3 测量机器人在土木工程中的应用

14.4 三维激光扫描仪在土木工程中的应用

14.5 我国三维激光扫描仪的发展现状

思考题

第15章 区块链与元宇宙

15.1 区块链概述

15.2 区块链的类型

15.3 区块链的典型特征

15.4 区块链的架构模型

15.5 区块链的核心技术

15.6 区块链的应用

15.7 区块链面临的挑战

15.8 元宇宙概述

15.9 区块链在建筑工程中的应用

15.10 元宇宙在建筑工程中的应用

15.11 我国区块链技术的发展现状

15.12 我国元宇宙技术的发展现状

思考题

第16章 智慧工地

16.1 智慧工地概述

16.2 智慧工地建设的意义

16.3 智慧工地架构设计

16.4 智慧工地技术支撑

16.5 我国智慧工地的发展现状

思考题

第17章 管理信息系统

17.1 管理信息系统概述

17.2 管理信息系统的由来

17.3 管理信息系统的作用

17.4 管理信息系统的基本功能

17.5管理信息系统的分类

17.6管理信息系统的适用条件

17.7管理信息系统的开发过程

17.8管理信息系统在建筑工程中的应用

17.9我国管理信息系统的发展现状

思考题

第18章地理信息系统

18.1地理信息系统概述

18.2地理信息系统的内涵与外延

18.3地理信息系统的实现方法

18.4地理信息系统的建模

18.5地理信息系统的开发工具

18.6地理信息系统在建筑工程中的应用

18.7地理信息系统行业的发展现状

思考题

第19章遥感技术

19.1遥感技术概述

19.2遥感技术的发展历程

19.3遥感的物理基础

19.4遥感系统的组成

19.5遥感技术的优势

19.6遥感技术的分类

19.7遥感技术的应用

19.8遥感技术的发展趋势

19.9遥感技术在建设工程中的应用

19.10遥感产业的发展现状

思考题

参考文献

第1章智能建造概述

1.1智能建造的内涵与外延

智能建造是指利用人工智能、机器人、自动控制等智能技术实现工程结构物全生命周期的自动化背造与管理的工作模式，涵盖了工程结构物规划、勘察、设计、施工、运维等各个环节，可大致分解为智能化规划、智能化勘察、智能化设计、智能化施工、智能化运维五大体系。智能建造的终极目标是机器换人，实现工程结构设计、营造、运维的无人化，一切都依靠智能系统和机器人来实现。

现阶段，智能建造可理解为利用智能技术和相关技术的建造方式。初级阶段，智能建造的特点是在建造过程中充分利用智能技术和相关技术，通过应用智能化系统，提高建造过程的智能化水平，减少对人的依赖，达到安全建造的目的，提高建筑的性价比和可靠性。也有些人简单地认为，智能建造就是以建筑信息模型、物联网等先进技术为手段，以满足工程项目的功能性需求和不同使用者的个性需求为目的，构建项目建设和运行的智慧环境，通过技术创新和管理创新，对工程项目全生命周期的所有过程实施有效改进和管理的一种管理理念和模式。

1.2智能建造的缘起

在互联网时代，数字化催生着各个行业的变革与创新，建筑行业也不例外。智能建造是解决建筑行业低效率、高污染、高能耗的有效途径之一，已在很多工程中被提出并实践，因此有必要对智能建造的特征进行归纳。智能建造涵盖建设工程的设计、生产和施工三个阶段，借助物联网、大数据、BIM等先进的信息技术，实现全产业链数据集成，为全生命周期管理提供支持。智能是高级动物所特有的能力，一般包含感知、识别、传递、分析、决策、控制、行动等。如果系统具备以上方面的能力，系统就具有智能。智能建造的目的是提高建造过程的智能化水平，智能建造的手段是充分利用智能技术和相关技术，智能建造的表现形式是应用智能化的系统。

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本书较系统、全面地介绍了智能建造的基本理论和相关技术，包括智能建造的特点及相关要求、计算机辅助制造、仿真技术与数字孪生技术、人工智能、机器人、大数据、云计算、自动化技术、流水线、物联网、传感器、建筑信息建模技术(BIM技术)、全球导航卫星系统(GNSS)、测量机器人与激光三维扫描仪、区块链与元宇宙、智慧工地、管理信息系统、地理信息系统、遥感技术、等基本教学内容。全面介绍了目前国际最新的、最流行的、最成熟、最具普及性的知识、理论和技术，在基础理论阐述上贯彻“简明扼要、深浅适中”的写作原则，以实用化为目的，强化了对实践环节的详细介绍。