[发明专利]一种基于CPS的智慧建造系统

权利要求书

1.一种基于CPS的智慧建造系统，其特征在于：包括属于虚拟世界的个性化定制模块、产品设计决策与学习模块、工厂生产决策与学习模块、供应链决策与学习模块、现场施工决策与学习模块、交付及运维决策与学习模块；属于物理世界的工厂生产感知与执行模块、供应链感知与执行模块、现场装配感知与执行模块、交付及运维感知与执行模块；以及属于知识世界的产品设计知识库、工厂生产知识库、供应链知识库、现场施工知识库、交付及运维知识库；

物理世界的每一个功能模块，均包含感知与执行两个部分，其中感知部分负责实时采集物理世界的数据，通过传感系统数据采集或人工数据采集，获取工厂生产环节、供应链配给环节、施工现场环节、交付运维环节的实施数据，并通过数据传输设备发送至指定数据处理模块；执行部分负责驱动执行单位进行操作，为执行对象所操作的终端软件；执行对象通过执行部分进行启动、暂停、编辑所执行的任务，并记录任务执行情况及相关信息；

虚拟世界的每一个功能模块，均包含决策与学习两个部分，其中决策部分负责基于获取的基础数据和知识库进行统计与分析、并求得最优实施方案，形成最优决策；学习部分负责基于物理世界运行的实时数据，进行加工提炼，形成有价值的知识数据，存入知识库，待决策部分调取使用；

知识世界由上述所有的知识库组成，知识库的内容由虚拟世界的学习部分提供，知识库的内容供虚拟世界的决策部分进行调取使用；

所述产品设计决策与学习模块为根据客户的需求和系统的知识库内容，系统自动进行个性化设计，并自动生成产品设计成果；系统自动完成的产品设计成果，自动存储在所述产品设计知识库；

所述供应链决策与学习模块，为对供应商进行客观评估，智能化地选择最优的供应商，并根据物流运输路线，实时进行最优路径计算，即时进行调度调整，对调度信息进行实时监控；所有接入系统的供应链数据，均自动存储在所述供应链知识库；所述交付及运维决策与学习模块，其中交付部分包括数字产品交付和物理产品交付；数字产品交付指将产品设计数据集和施工过程中采集的与现实1:1同步的数据集进行整合封装，整体交付给消费者，在虚拟世界中进行；物理产品交付指建筑物实体移交过程的管理，在物理世界中进行；运维部分指实时将物理世界的状态与虚拟世界的正常运行状态进行对比分析，当发现物理世界的状态偏离正常状态时，即发送维护任务至智能运维终端模块，即时进行维护，确保建筑物正常运行；

所述工厂生产决策与学习模块，为根据所述产品设计决策与学习模块的设计成果，系统自动化地进行施工工艺设计并进行量化评估，输出成套成果；系统自动完成的工艺设计成果自动存储在所述工厂生产知识库中；

所述现场施工决策与学习模块，为根据所述现场施工知识库中的基础参数，计算求解施工组织的最优方案；

所述工厂生产感知与执行模块，为在工厂生产环节中，通过物联网或机器人设备和管理系统，实时采集生产过程数据，至少包括生产要素和对象的状态，基于系统发出的任务指令，驱动相关设备及人员进行业务操作，完成生产行为；

所述供应链感知与执行模块，为在招标采购、物流配送及相关供应环节中，通过物联网或机器人设备和管理系统，实时采集实施过程中的供应商状态、物流配送状态，并基于系统发出的任务指令，驱动相关设备及人员进行业务操作，完成供应链调度行为；

所述现场装配感知与执行模块，为在现场施工阶段，通过物联网或机器人设备和管理系统，实时采集施工过程中的生产要素和对象的状态，基于系统发出的任务指令，驱动相关设备及人员进行业务操作，完成生产行为，最终形成建筑产品；

所述交付及运维感知与执行模块，为在交付及运维阶段，通过物联网或机器人设备和管理系统，实时采集交付及运维过程中的各项对象的状态参数，并基于系统发出的任务指令，驱动相关设备及人员进行业务操作，完成交付及运行维护的行为。