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建筑企业BIM私有云平台中心建设与实施

发布时间:2014年02月26日 17:07 来源:中国科技论文在线
摘要:

建筑企业BIM私有云平台中心建设与实施徐迅,骆汉宾,魏然,赵辰光(华中科技大学土木工程与力学学院,武汉430074)摘要:本文针对建筑企业在传统BIM应用上的弊端,提出了一种BIM私有云平台中心的解决方案。从搭建思路

建筑企业BIM私有云平台中心建设与实施

徐迅,骆汉宾,魏然,赵辰光

(华中科技大学土木工程与力学学院,武汉 430074)

        摘要:本文针对建筑企业在传统 BIM 应用上的弊端,提出了一种 BIM 私有云平台中心的解 决方案。从搭建思路、搭建原理以及基本架构等方面介绍了建筑企业私有云平台框架,并通 过风险分析对其可用性进行评估,最后通过一个实施案例对平台的功能模块进行了详细的介 绍,反映了建筑企业 BIM 私有云平台的实施效果,充分体现了 BIM 私有云平台广阔的应用 价值和发展前景。

        关键词:建筑信息模型(BIM);信息化;企业私有云;信息中心建设 中图分类号:TU17

Construction and implementation of BIM private cloud platform in construction enterprises

XU Xun, LUO Hanbin, WEI Ran, ZHAO Chenguang

(school of civil engineering & mechanics,Huazhong University of Science & Technology,Wuhan430074)

        Abstract: This paper provides a BIM (Building Information Modeling) private cloud platform (BIMPCP) to solve the problems about traditional BIM application in construction enterprises. Itintroduce BIMPCP from the aspects of design ideas, establish principles, basic framework, etc., and study risk analysis to determine evaluate usability of BIMPCP. Finally, it detail a case, including functional modules and application result, to reflect wide application value and prospect of BIMPCP

        Key   words:   building   information   modeling;   informationization;   enterprise   private   cloud;information center construction

        0   引言

        BIM 即 Building Information Modeling(建筑信息模型),是以三维数字技术为基础,集 成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目设施实体和功能特性的数字化表达,同时使建筑项目的信息能够在项目全生命周期中得到充分共享【1】,以应对由建筑项目 自身信息量庞大、关系复杂带来的实施及管理难题。

        BIM 作为现今中国建筑业的热点,逐渐引起越来越广泛的关注。国家也在《建筑业“十 二五”发展规划》中多次提及,我国建筑业的信息化水平偏低,同时也把“全面提高行业信 息化水平”作为《建筑业“十二五”发展规划》的主要任务之一。为了更好的让建筑企业把BIM 技术应用到实际工程中去,建设企业私有云平台是一个有效的方法。

        1   背景

        1.1     传统的 BIM 应用模式

        近年来 BIM 在国内建筑业形成一股热潮,除了软件厂商的大声呼吁外,政府相关单位、各行业协会与专家、设计单位、施工企业和科研院校等也开始重视并推广 BIM 技术。

        房地产业协会商业地产专业委员会、中国建筑业协会工程建设质量管理分会、中国建筑学 会工程管理研究分会、中国土木工程学会计算机应用分会组织并发布了《中国商业地产 BIM 应用研究报告 2010》和《中国工程建设 BIM 应用研究报告 2011》。根据两届的报告,关于 BIM 的知晓程度从 2010 年的 60%提升至 2011 年的 87%。2011 年,共有 39%的单位表示已 经使用了 BIM 相关软件,而其中以设计单位居多【2】。现在我国在 BIM 技术应用上基本还是停留在如下两种模式:

        1)单机模式。即每位用户拥有一个图形工作站,而他所使用的 BIM 软件均安装在各自的 工作站上,BIM 模型数据一般也保存在本地,由各人自己掌握。

        2)基于产品数据管理(PDM)的模式。即企业拥有一个 BIM 数据管理平台,用于集中 保存和管理企业内部所有的 BIM 设计模型数据。每位用户仍旧各自拥有一台图形工作站,也

        在本地图形工作站上安装、运行 BIM 软件。不同的地方是,在这种模式下,他们在本地工作 站上完成当前任务后,通过网络将 BIM 模型上传至 PDM 服务器,由 PDM 服务进行统一存放 和管理,以便于后续的工作。

        1.2    传统 BIM 应用模式存在的问题

        传统 BIM 应用模式中存在的主要问题归纳如下:

        1)成本高

        在这两种传统 BIM 应用模式中,由于软件在本地图形工作站上运行,图形处理和计算工 作都在本地完成,且大部分时候模型数据也存放在本地,因此,每个用户都需要一个高配置的 图形工作站,首次购买硬件成本很高。并且由于 BIM 软件更新速度快,对硬件要求不断提升, 硬件的更新费用也会不断提升,这无疑加重了企业的经济压力。

        2)数据安全性

        对于这两种传统 BIM 应用模式,由于 BIM 数据仍旧存放在用户的本地工作站,可以自由 控制、备份和传播,因此对于企业而言,数据安全性难以保证。

        3)管理复杂

        IT 管理人员需要管理和维护每位用户的工作站、BIM 软件和数据,在企业内推广 BIM 应用时,如何有效管理这些软硬件是个相当棘手的问题。

        2   企业级 BIM 私有云平台的特点和优势

        2.1    私有云平台

        云计算最早的思想雏形是由著名计算机科学家 John McCarthy 在 20 世纪 60 年代的时候 提出的,他提到“计算迟早有一天会变成一种公用基础设施”。这意味着云计算作为一种虚拟的资源,似乎也可以像水、电等一样的供人们使用【3】。美国著名科学家 Ian Foster 将云计 算定义为:“云计算是由规模经济拖动,为互联网上的外部用户提供一组抽象的、虚拟化的、 动态可扩展的、可管理的计算资源能力、存储能力、平台和服务的一种大规模分布式计算的聚 合体”【4】。加利福尼亚大学在“伯克利云计算白皮书”一书中则对云计算做了如下的解释: 云计算包括互联网上各种服务形式的应用以及这些服务所依托数据中心的软硬件设施,这些应用服务一直被称作软件即服务,而数据中心的软硬件设施就是所谓的云【5】。在国内,许多有 关网格计算和云计算的专家对云计算的定义也有自己观点,富有代表性的就是刘鹏的观点,他认为“云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获 取计算力、存储空间和各种软件服务”【6】。总结上述各种观点,可以归纳总结出云计算的定 义——云计算是一种服务,它由专门的网络公司搭建计算机存储和运算中心,用户只需要通过一根网线借助浏览器就可以方便地访问自己所需的资源,并且仅为自己所使用的那一部分资源付费。

        云存储作为云计算的一个分支,是从云计算的概念上延伸和发展而来的【7】。当云计算的 核心,即运算和处理中心处理的对象主要为海量数据的存储和管理时,云计算的核心部分就需 要配备大量的存储设备。这时,一个云计算系统也就变成了云存储系统。因此云存储系统是一个偏于大量数据存储和管理的云计算系统。 私有云平台是利用虚拟化技术将硬件资源整合并提供给企业内部使用的平台。相较于共有云平台而言,私有云平台能提供安全性更高、可靠性更高的服务。并且企业可以根据实际情况 搭建适合自己的私有云平台,以降低其使用风险[7]。

        2.2    企业级 BIM 私有云平台

        2.2.1  概述

        企业级 BIM 私有云平台首先是一个私有云平台,其次,这一平台是针对企业 BIM 应用而 搭建的。企业可以将 BIM 应用所需要的图形工作站、高性能计算资源、高性能存储以及 BIM 软件部署在云端。BIM 数据模型和应用、分析的结果数据自然也会产生在云端,而地端的用 户无需安装专业的 BIM 软件,也无需强大的图形处理功能,只需要一台普通的终端电脑通过网络连接到云平台,就可以在上面进行 BIM 相关工作。

        2.2.2  基本原理

        企业级 BIM 私有云平台的基本原理可以简单的描述为将地端电脑的包括鼠标移动、键 盘敲击等在内的指令通过网络传送到云端服务器,经过云端服务器的处理,将用户操作后的 图像优化压缩再传回地端显示的过程。地端电脑不参与到计算中,这也是为什么私有云平台 对地端硬件没有过多的要求。在这一过程中我们除了需要关注云端硬件的性能外,还要关注 传输速度对网速的要求。在地端电脑的使用过程中,其速度能够等同或接近于服务器端的速 度,而且经过优化的图像传输占用的网络带宽远远小于模型数据传输的带宽。

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