BIM相关硬件（BIM技术）

BIM相关硬件01工程建设信息化的发展工程建设信息化的发展02BIM计算机硬件BIM计算机硬件1.工作站—核心配件

组

件配置要求推荐配置操作系统64位windows操作系统Windows7或Windows10

CPU采用SSE2技术的单核或多核IntelXeon或i-Series处理器或AMD等效处理器4-8个CPU核心，主频3.0以上（PC机系列主频3.5以上）内

存8G以上16G以上，建议采用ECC内存

显

卡2G以上显存的独立显卡，同时支持DirectX和OpenGL4G以上显存的专业图形显卡

硬

盘系统盘100G以上的SSD固态硬盘全部硬盘采用SSD固态硬盘BIM计算机硬件工作站—类型普通PC电脑台式工作站移动工作站云工作站优势价格便宜、品牌较多价格适中、性能稳定移动办公、性能稳定互联网办公、高效协同、资源共享与调整劣

势性能较差、稳定性较差不便于携带、不便于协同价格昂贵、不便于协同价格昂贵、品牌较少适用场景BIM教学、初级BIM应用、个人BIM工作者企业级BIM应用BIM项目应用、个人BIM工作者BIM教学、企业级BIM应用、BIM协同应用常见配置CPUI5系列处理器I7系列或至强E2系列处理器I7系列处理器2颗至强金牌系列处理器内存8Gb32Gb16Gb8*32Gb显卡GTX1050QuadroP2000QuadroP10008*QuadroP2000或同等配置虚拟化显卡硬盘256GbSATA固态256GbPCIe固态256GbPCIe固态4*960GB固态硬BIM计算机硬件2.服务器构成：cpu、芯片组、内存、磁盘系统等特性：可扩展、易使用、可用、易管理外形：刀片式、塔式、机柜式等03BIM辅助设备BIM辅助设备1.移动终端BIM+移动终端移动终端，也叫移动通信终端，是指能够执行与无线接口上的传输有关的所有功能的终端装置。移动终端包括：手机、笔记本、平板电脑、POS机、车载电脑等。BIM辅助设备2.三维激光扫描仪BIM+三维激光扫描仪模型点云合成BIM辅助设备3.3D打印机BIM+3D打印机BIM与3D打印均是建立在三维建模基础上的信息技术，二者可以进行深度融合共同为建筑设计、建造服务。3D打印建筑示意图BIM辅助设备4.无人机BIM+无人机无人机倾斜摄影BIM辅助设备5.VR/ARBIM+VR/AR04物联网设备物联网设备1.传感器BIM+传感器2.RFIDBIM+射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，简称RFID）烟雾传感器光照传感器物联网设备视频监控智慧工地物联网设备智慧运维激光扫描仪3D打印机无人机倾斜摄影放线机器人VR/AR3.2辅助设备3.2.1激光扫描仪3.2.23D打印机3.2.3无人机倾斜摄影

3.2.4放线机器人3.2.5VR/AR3.2.1激光扫描仪

3.2扫描仪定义又称三维激光扫描仪、激光抄数机，主要运用激光测距原理，利用激光扫描对被测物体的形状、尺寸、表面纹理及所在位置进行分析、记录。主要包括四个核心构件：激光扫描仪、电源系统、三脚架和控制仪器。设备分类按原理不同将工程项目及科学研究领域的激光扫描仪的种类分为三种类型：脉冲式激光扫描仪、相位差式激光扫描仪以及三角测距式激光扫描仪。相位差式激光扫描仪脉冲式激光扫描仪三角测距式激光扫描仪工程应用现在激光扫描仪已经广泛应用到了各个领域，包括工程、遗迹保护、建筑设计、规划、灾害评估等数字城市建设的多个方面。应用激光扫描仪快速有序扫描获得待扫描建筑物表面大量的密集的点的相关信息，获得实物具有特征的点、线、面等数据信息，从而构建与实物相符的数字化模型。全站仪与激光扫描仪对比在工程领域的三维数据测量中，与全站仪等采集方式相比，激光扫描仪具有诸多优势，对比如表所示：优势全站仪激光扫描仪对被测实物的位置要求低利用反射棱镜进行测量，被测实物必须在棱镜可以反射的地方，部分难以到达或危险性较高的区域不能进行测量可以在不接触被测物体的前提下开展工作对仪器所在的测量环境要求低由于需要棱镜瞄准，测量过程必须在较明亮的地方进行可以在较暗的地方开展测量工作数据测量精度高毫米级的单点定位精度目前部分激光扫描仪已经达到了全站仪精度，可以满足工程领域测量的精度要求数据获取快且多只能有限地对目标特征点的数据进行获取采样速率高，可以有效快速地获取实物的数据应用流程三维扫描技术可以作为BIM数据采集工具有效地、完整地记录下工程现场复杂的工作数据，并与设计BIM模型进行对比分析，可实现对工程进度、质量的控制。点云数据采集点云数据预处理BIM逆向建模模型比对第一步第二步第三步第四步BIM应用3.2.23D打印机

3.2基本概念定义：是一种快速形成立体模型的工艺，运用一层一层堆积的方式“打印”出三维模型。原理：3D打印是断层扫描的逆过程。软件通过电脑辅助设计技术完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。1243三维建模通过三维制作软件将虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。常见的三维建模软件包括3DMax、Maya、CAD、CATIA、UG等。打印过程通过数据线、SD卡、等方式把切片得到文件传送给3D打印机，同时，装入3D打印材料，调试打印平台，设定打印参数，然后打印机开始工作。切片处理将设计好的模型导入切片软件中进行切片，并将切片后的文件储存成3D打印机能直接读取并使用的文件格式。后期处理取出物体，做抛光、上色、去掉多余、硬度强化处理等后期处理。打印过程20世纪80年代查尔斯.赫尔研发并获得了3D打印专利技术，将其命名为立体光刻技术，并成立了3DSystems公司。1989年斯科特.克伦普研发了另一种3D打印技术，并成立公司。2014年世界上第一辆3D打印汽车面世。2012年美国将3D打印应用于军事领域，包括装备制造、装备维修、军事电子等。2015年全球首款3D打印笔记本面市。发展应用过程建筑领域的应用3D打印技术也在建筑领域进行了广泛应用，主要包括D型工艺（D-Shape）、轮廓工艺（Contour Crafting）、全尺寸3D打印和混凝土打印（Concrete Printing），最终实现房屋的3D打印。BIM与3D打印的结合通过3D打印机对设计的BIM模型按比例缩放进行打印，进行更加直观的展示和对比分析，助力方案比选和评审；通过3D打印机对BIM模型中的复杂结构、机电等按比例缩放进行打印，进行带实操性质的施工模拟；以BIM模型搭建的数据库为核心，进行3D打印，实现建筑物及相关构件的智能化生产，特别是异形构件的加工；将BIM、3D打印结合应用于装配式建筑，进行装配式构件的快速批量打印生产。混凝土构件生产系统架构3.2.3无人机倾斜摄影

3.2系统构成无人机控制平台和导航系统是无人机倾斜摄影测量系统的核心部分，可以准确地对无人机飞行姿态、飞行高度、瞬时空间位置等进行记录，控制中心可通过实时的信息反馈对无人机倾斜摄影测量系统飞行姿态、高度等进行调控。无人机倾斜摄影系统又主要由无人机控制平台、数据传输系统、地面监控系统和导航系统组成。无人机控制平台主要指飞行控制和管理系统、红外传感器、高度和速度传感器等，导航系统主要由全球导航卫星系统定位导航和惯性导航系统等组成。反映地物周边真实情况。相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。倾斜影像可实现单张影像量测。通过配套软件的应用，可直接基于成果影像进行包括高度、长度、面积、角度、坡度等的量测，扩展了倾斜摄影技术在行业中的应用。建筑物侧面纹理可采集。针对各种三维数字城市应用，利用航空摄影大规模成图的特点，加上从倾斜影像批量提取及贴纹理的方式，能够有效的降低城市三维建模成本。数据量小易于网络发布。相较于三维GIS技术应用庞大的三维数据，应用倾斜摄影技术获取的影像的数据量要小得多，其影像的数据格式可采用成熟的技术快速进行网络发布，实现共享应用。技术优势BIM与倾斜摄影的结合应用BIM+倾斜摄影的环境优化设计；BIM+倾斜摄影的进度管理；BIM+倾斜摄影的工程量提取；BIM+GIS+倾斜摄影的城市/交通规划。成都天府国际机场倾斜摄影与工程量提取3.2.4放线机器人

3.2基本概念又称为测量机器人、自动全站仪，是一种具有自动电子驱动、自主式目标自动识别（ATR）、精确照准目标并获取方向、距离及坐标等空间信息功能的高精度智能型电子全站仪。常用的放样设备包括经纬仪、全站仪、水准仪、GPS接收机等。技术组成包括坐标系统、操纵器、换能器、计算机和控制器、闭路控制传感器、决定制作、目标捕获和集成传感器等八大部分。设备组成全站仪主机：用于指示、测量放样点位的设备。外业平板电脑：即手持操作终端，导入BIM模型后，用于控制、选择测量或放样点。三脚架：支撑及固定全站仪主机，可根据需要调整高度及角度。全反射棱镜及棱镜杆：用于点位在地面上测量及放样，与主机智能连接后准确定位，实时动态跟踪。应用流程BIM模型通过BIM软件创建，然后通过放样插件设置和提取放样点，再将带有放样数据的BIM模型导入放样机器人存储设备，最后设置机器参数（设备参数设置和操作步骤参见各放样机器人使用说明书）进行放样。3.2.5VR/AR

3.2基本概念虚拟现实（VirtualReality，简称VR）是把抽象的、庞大的空间数据利用计算机通过数字图像处理技术、计算机、传感器等技术和设备转化为可感知和可直视的模型及虚拟实物，生成模拟环境，实现一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使体验者身临其境般沉浸到该环境中。增强现实世界（AugmentedReality，简称AR）是指在真实存在的世界里，理由计算机技术增加虚拟的场景事物，在一定视角上使虚拟世界和现实世界相融合的技术。设备组成建模设备，如3D扫描仪。三维视觉显示设备，如3D展示系统、大型投影系统、虚拟现实头显等。声音设备，如三维的声音系统以及非传统意义的立体声。交互设备，包括位置追踪仪、数据手套、3D输入设备（三维鼠标）、动作捕捉设备、眼动仪、力反馈设备以及其他。设备组成一个完整的增强现实（AR）系统是由一组紧密联结、实时工作的硬件部件与相关软件系统协同实现的。一个典型的AR系统结构由虚拟场景生成单元、透射式头盔显示器、头部跟踪设备和交互设备构成。BIM+VR/AR运用VR和AR技术可以弥补BIM技术缺少的与实际环境结合的“真实感”，真正实现虚拟三维模型和图纸与项目真实环境的巧妙结合。BIM技术和VR和AR在工程中的联合应用，已拓展到设计、施工、营销、运维的全生命周期。项目营销应用施工阶段应用设计阶段应用运维管理应用BIM+VR的设备运维培训、BIM+AR的设备维修、BIM+AR的工程翻修样板间BIM+VR沉浸式体验、智能家居BIM+AR互动展示、房屋装修的方案效果搭配VR交互选择。BIM+AR管线布局、复杂施工技术和标准化施工工序的BIM+VR/AR交互体验、施工质量要求AR场景增强、安全事故VR交互体验、安全防护设计搭建VR交互体验、BIM+AR工程质量安全检查基于BIM+VR/AR可视化交互体验的方案比选与审查、招投标环节的BIM+VR可视化展示、BIM+VR的环境渲染。03020104BIM+VR/AR掌握BIM应用相关的硬件设备类型了解BIM应用对计算机硬件的配置要求了解各种BIM硬件设备的原理及用途3.1计算机硬件3.1.1工作站3.1.2服务器3.1.3移动终端3.1.1工作站

3.1计算机组成CPU：中央处理器，是计算机的运算和控制核心，对计算机的所有硬件资源（如存储器、输入输出单元）进行控制调配并执行通用运算。内存：用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。显卡：用于计算机系统显示信息转换和图像加速处理。显卡拥有独立的“显示芯片”，即图形处理器（GraphicsProcessingUnit，GPU），是显卡的主要处理单元；也拥有和计算机存储器相似的存储器，称为“显示存储器”，简称显存。硬盘：最主要的存储设备，用于存储计算机各种数据。硬盘的主要参数包括容量、转速、缓存、接口类型和接口速度。硬盘按类型分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD），其中固态硬盘读写速度更高。工作站定义工作站英文名称为Computerworkstation，是一种面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机，亦被作为高性能专业计算机的统称。目前已经出现了台式工作站、移动工作站、云工作站等多种产品形态。台式工作站联想ThinkStation工作站苹果MacPro工作站移动工作站DELLPrecision系列工作站联想ThinkPadP系列工作站常见工作站配置组件配置要求推荐配置操作系统64位windows操作系统Windows7或Windows10CPU采用SSE2技术的单核或多核IntelXeon或i-Series处理器或AMD等效处理器4-8个CPU核心，主频3.0以上（PC机系列主频3.5以上）内存8G以上16G以上，建议采用ECC内存显卡2G以上显存的独立显卡，同时支持DirectX和OpenGL4G以上显存的专业图形显卡硬盘系统盘100G以上的SSD固态硬盘全部硬盘采用SSD固态硬盘云工作站应用场景工作站类型比较

普通PC电脑台式工作站移动工作站云工作站优势价格便宜品牌较多价格适中性能稳定移动办公性能稳定互联网办公高效协同资源共享与调整劣势性能较差稳定性较差不便于携带不便于协同价格昂贵不便于协同价格昂贵品牌较少适用场景BIM教学初级BIM应用个人BIM工作者企业级BIM应用BIM项目应用个人BIM工作者BIM教学企业级BIM应用BIM协同应用常见配置CPUI5系列处理器I7系列或至强E2系列处理器I7系列处理器2颗至强金牌系列处理器内8Gb32Gb16Gb8*32Gb显卡

GTX1050QuadroP2000QuadroP10008*QuadroP2000或同等配置虚拟化显卡硬盘256GbSATA固态256GbPCIe固态256GbPCIe固态4*960GB固态硬3.1.2服务器3.1服务器类型应用服务器数据库服务器WEB服务器架构体系X86服务器非X86服务器服务器的定义与主要类型服务器是计算机的一种，主要配件包括处理器、硬盘、内存、系统总线等。通常是7×24小时运行，因此可靠性和稳定性是其区别于普通计算机最核心的指标。文件服务器3.1.3移动终端

3.1含义与特性是指能够执行与无线接口上的传输有关的所有功能的终端装置。广义上，移动终端包括手机、笔记本、平板电脑、POS机、车载电脑等。狭义上，移动终端主要指智能手机和平板电脑。便携性无线性多样性连通性移动性简单性移动终端显示的BIM模型在BIM应用中，移动终端应用已经成为重要的组成部分，在施工现场、运维管理等领域广泛应用。由于不同操作系统原理不同，同一个功能的移动软件需要开发不同操作系统版本，以适应各种操作系统应用需求。目前最主流的移动终端操作系统是Android（谷歌）和iOS（苹果）。传感器RFID3.3物联网设备3.3.1传感器3.3.2RFID3.3.1传感器

3.3基本概念传感器是一种感知外界环境信息，进行数据采集的设备，并将这些信号数据转化为电信号或者其他信号传递到服务器。实现了自动采集数据和控制的功能，它的应用具有数字化、网络化、微型化、系统化和智能化的特点。设备组成敏感元件：直接感受被测量，并输出与被测量有确定关系的物理量信号。转换元件：将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号。变换电路：负责对转换元件输出的电信号进行放大调制。转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。传感器的分类分类依据传感器名称敏感元件材料金属材料传感器、半导体材料传感器、复合材料传感器、纳米材料传感器等有无外部电源有源传感器、无源传感器输出信号类型模拟式传感器、数字式传感器输出信号通道有线传感器、无限传感器被测数据温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移