用于碳排放计算的数字孪生建模方法及装置制造方法及图纸

本说明书实施例提供了一种用于碳排放计算的数字孪生建模方法及装置，该方法包括：获取施工现场的布局情况，获取构件的基本参数、堆放位置与使用阶段，确定工程分步与工序分类，获取设备的种类、基本参数及安置位置，并利用信号感应装置获取各类机械设备使用情况；利用Revit分施工步骤进行结构建模，并将各类设备的运行状况同步到设备管理平台；将Revit模型和设备管理平台导入到PKPM

【技术实现步骤摘要】
用于碳排放计算的数字孪生建模方法及装置


[0001]本文件涉及建筑信息技术和计算机
，尤其涉及一种用于碳排放计算的数字孪生建模方法及装置。

技术介绍

[0002]现有碳排放计算方法比较传统，与新兴技术结合不够密切，并未充分利用信息化、数字化手段，计算效率相对低下、精度比较粗糙；
[0003]在现有技术中，碳排放计算大多针对构件设计过程或是从构件设计到运输再到施工与运维的全生命期，缺少针对具体施工过程的碳排放计算；
[0004]此外，在现有技术中，碳排放计算大多针对某一项目实施前的预测或者竣工后的汇总，数据价值相对较低，无法对项目工程进行实时的碳排放计算与汇总，不能及时发现碳排放量异常。
[0005]综上所述，建筑施工过程中会产生大量的碳排放，造成较大的环境污染。传统的碳排放计算方法相对粗略且灵活性不足，存在无法精确细致地计算出各工序或设备的碳排放量等缺点，也无法实现实时进行碳排放的计算与监测。此外，碳排放计算尚未形成统一标准且不够完善，缺乏针对施工阶段碳排放计算的参考依据、方法，数据相对匮乏，在施工阶段的碳排放因子数据库缺少权威部门的认可。数字孪生技术在碳排放计算方面缺少类似的应用，大多数工程仍保持起初粗犷的计算方法，智能化与信息化程度低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于碳排放计算的数字孪生建模方法及装置，旨在解决现有技术中的上述问题。
[0007]本专利技术提供一种用于碳排放计算的数字孪生建模方法，包括：
[0008]获取施工现场的布局情况，获取构件的基本参数、堆放位置与使用阶段，确定工程分步与工序分类，获取设备的种类、基本参数及安置位置，并利用信号感应装置获取各类机械设备使用情况；
[0009]根据施工现场的布局情况、构件的基本参数、堆放位置与使用阶段、工程分步与工序分类、设备的种类、基本参数及安置位置、以及各类机械设备使用情况利用Revit分施工步骤进行结构建模，并将各类设备的运行状况同步到设备管理平台；
[0010]将Revit模型和设备管理平台导入到PKPM
‑
CES中，根据设备管理平台中各类设备的运行状况以及各类设备运行时、各工种施工时、材料加工过程中的碳排放因子，利用PKPM
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CES进行碳排放计算，将各设备、各工序、各工程及总的碳排放量进行汇总输出。
[0011]本专利技术提供一种用于碳排放计算的数字孪生建模装置，包括：
[0012]获取模块，用于获取施工现场的布局情况，获取构件的基本参数、堆放位置与使用阶段，确定工程分步与工序分类，获取设备的种类、基本参数及安置位置，并利用信号感应装置获取各类机械设备使用情况；
[0013]构建模块，用于根据施工现场的布局情况、构件的基本参数、堆放位置与使用阶段、工程分步与工序分类、设备的种类、基本参数及安置位置、以及各类机械设备使用情况利用Revit分施工步骤进行结构建模，并将各类设备的运行状况同步到设备管理平台；
[0014]计算模块，用于将Revit模型和设备管理平台导入到PKPM
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CES中，根据设备管理平台中各类设备的运行状况以及各类设备运行时、各工种施工时、材料加工过程中的碳排放因子，利用PKPM
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CES进行碳排放计算，将各设备、各工序、各工程及总的碳排放量进行汇总输出。
[0015]采用本专利技术实施例，解决了目前碳排放计算存在的精确度低、灵活性差等问题，能够加强碳排放计算的信息化程度、实现信息化管理，同时为碳排放计算提供一种新思路。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术实施例的用于碳排放计算的数字孪生建模方法的流程图；
[0018]图2是本专利技术实施例的用于碳排放计算的数字孪生建模方法架构示意图；
[0019]图3是本专利技术实施例的用于碳排放计算的数字孪生建模系统的示意图。
具体实施方式
[0020]为了使本
的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
[0021]方法实施例
[0022]根据本专利技术实施例，提供了一种用于碳排放计算的数字孪生建模方法，图1是本专利技术实施例的用于碳排放计算的数字孪生建模方法的流程图，如图1所示，根据本专利技术实施例的用于碳排放计算的数字孪生建模方法具体包括：
[0023]步骤101，获取施工现场的布局情况，获取构件的基本参数、堆放位置与使用阶段，确定工程分步与工序分类，获取设备的种类、基本参数及安置位置，并利用信号感应装置获取各类机械设备使用情况；具体包括：
[0024]通过三维扫描和/或施工图纸获取施工现场的获取施工现场的布局情况，其中，所述布局情况具体包括：办公区、生活区、施工道路、加工区域、材料堆场、以及机械设备的布置；
[0025]根据构件清单、工程图纸及工程进度安排得到构件的型号、物理参数、数量、堆放位置与使用阶段，确定工程分步与工序分类；
[0026]根据设备清单及施工图纸得到设备的种类、基本参数及安置位置，并对设备进行分类，其中，设备类型具体包括：时长型设备、载重型设备以及小型设备；
[0027]利用信号感应装置获取各类机械设备使用情况，其中，所述信号感应装置的类型包括计时感应器、质量感应器与距离感应器，所述计时感应器应设置于时长设备，质量感应器与距离感应器设置于载重型设备。
[0028]步骤102，根据施工现场的布局情况、构件的基本参数、堆放位置与使用阶段、工程分步与工序分类、设备的种类、基本参数及安置位置、以及各类机械设备使用情况利用Revit分施工步骤进行结构建模，并将各类设备的运行状况同步到设备管理平台；具体包括：利用Revit与实际施工步骤相对应进行结构建模，建模时，在各个施工步骤内部根据实际施工工序进行分类，按照对应的工程与工序进行时间节点的分割，确定各类构件被使用的工序信息，其中，所述实际施工步骤具体包括：土石方工程、桩基工程、一般土建工程以及装饰装修工程。
[0029]步骤103，将Revit模型和设备管理平台导入到PKPM
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CES中，根据设备管理平台中各类设备的运行状况以及各类设备运行时、各工种施工时、材料加工过程中的碳排放因子，利用PKPM
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CES进行碳排放计算，将各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于碳排放计算的数字孪生建模方法，其特征在于，包括：获取施工现场的布局情况，获取构件的基本参数、堆放位置与使用阶段，确定工程分步与工序分类，获取设备的种类、基本参数及安置位置，并利用信号感应装置获取各类机械设备使用情况；根据施工现场的布局情况、构件的基本参数、堆放位置与使用阶段、工程分步与工序分类、设备的种类、基本参数及安置位置、以及各类机械设备使用情况利用Revit分施工步骤进行结构建模，并将各类设备的运行状况同步到设备管理平台；将Revit模型和设备管理平台导入到PKPM
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CES中，根据设备管理平台中各类设备的运行状况以及各类设备运行时、各工种施工时、材料加工过程中的碳排放因子，利用PKPM
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CES进行碳排放计算，将各设备、各工序、各工程及总的碳排放量进行汇总输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取施工现场的布局情况，获取构件的基本参数、堆放位置与使用阶段，确定工程分步与工序分类，获取设备的种类、基本参数及安置位置，并利用信号感应装置获取各类机械设备使用情况具体包括：通过三维扫描和/或施工图纸获取施工现场的获取施工现场的布局情况，其中，所述布局情况具体包括：办公区、生活区、施工道路、加工区域、材料堆场、以及机械设备的布置；根据构件清单、工程图纸及工程进度安排得到构件的型号、物理参数、数量、堆放位置与使用阶段，确定工程分步与工序分类；根据设备清单及施工图纸得到设备的种类、基本参数及安置位置，并对设备进行分类，其中，设备类型具体包括：时长型设备、载重型设备以及小型设备；利用信号感应装置获取各类机械设备使用情况，其中，所述信号感应装置的类型包括计时感应器、质量感应器与距离感应器，所述计时感应器应设置于时长设备，质量感应器与距离感应器设置于载重型设备。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用Revit分施工步骤进行结构建模具体包括：利用Revit与实际施工步骤相对应进行结构建模，建模时，在各个施工步骤内部根据实际施工工序进行分类，按照对应的工程与工序进行时间节点的分割，确定各类构件被使用的工序信息，其中，所述实际施工步骤具体包括：土石方工程、桩基工程、一般土建工程以及装饰装修工程。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用PKPM
‑
CES进行碳排放计算，将各设备、各工序、各工程及总的碳排放量进行汇总输出具体包括：利用PKPM
‑
CES进行碳排放计算，计算各类工种在施工过程中的碳排放量以及材料自身加工过程中因物理或化学变化产生的碳排放；根据机械设备的工作情况、施工过程中人工的碳排放情况、材料加工的碳排放情况，得到各设备、各工序、各工程以及最终总的碳排放量。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，得到各设备、各工序、各工程以及最终总的碳排放量具体包括：根据公式1计算施工过程总碳排放量：C
SUM ＝ C1+ C2+ C3+ C4+ C
R 公式1；其中，C
SUM
表示施工过程总碳排放量，C1、C2、C3、C4分别表示土石方工程、桩基工程、一般
土建工程、装饰装修工程期间的碳排放量，C
R
表示施工现场日常运行的碳排放量，C
R
＝C
O
+C
L
，C
O
表示施工现场日常办公的碳排放量,C
L
表示施工现场日常生活的碳排放量；根据公式2计算第i个施工过程总碳排放量：C
i ＝ C
i1
+ C
i2
+ C
i3 公式2；其中，C
i
表示第i个施工过程总碳排放量，i＝1,2,3,4，C
i1
、C
i2
、C
i3
分别表示第i个施工过程施工人员、设备运行与材料加工的碳排放量；根据公式3计算施工人员在施工过程中总碳排放量：C
P ＝ C
11
+ C
21 +C
31
+ C
41 公式3；其中，C
P
表示施工人员在施工过程中总碳排放量，C
11
、C
21
、C
31
、C
41
分别表示土石方工程、桩基工程、一般土建工程、装饰装修工程期间施工人员的碳排放量。根据公式4计算设备机械在施工过程中总碳排放量：C
E ＝ C
12
+ C
22 +C
32
+ C
42 公式4；其中，C
E
表示设备机械在施工过程中总碳排放量，C
12
、C
22
、C
32
、C
42
分别表示土石方工程、桩基工程、一般土建工程、装饰装修工程期间设备机械的碳排放量；根据公式5计算材料加工在施工过程中总碳排放量：C
M ＝ C
13
+ C
23 +C
33
+ C
43 公式5；其中，C
M
表示材料加工在施工过程中总碳排放量，C
13
、C
23
、C
33<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占省，张泽华，刘亮，王京京，孙哲，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：