建筑人工智能
2020年12月,上海建工四建集团组建了建筑人工智能研究室,率先提出建筑人工智能概念,致力于建筑人工智能算法开发、产品研发、工程应用与推广实践。截止目前,针对建筑施工与历史建筑保护修缮两大领域,建筑人工智能研究室研发了具有自主知识产权的数字化软硬件产品共计31项,12项产品为行业内首例,产品累计使用人数已达3万人,逐步形成了独具特色的建筑人工智能产品体系,跑出了数字化转型加速度。
四建集团建筑人工智能产品体系
12项行业内首例产品:
• “损伤云识别”小程序
• “配比云分析”小程序
• Construction-GPT
• 洞口防护措施图纸智能生成插件
• 落地脚手架图纸智能生成插件
• 历史建筑清水砖墙智能排版插件
• 复杂钢结构节点智能逆向建模插件
• 历史建筑清水砖墙整体尺寸智能检测插件
• 历史建筑结构监测数据多模态分析与预测API
• 四建AI云大脑平台
• 施工方案智能生成云平台
• 水磨石配比信息智能分析仪
面向建筑施工领域
“钢筋/钢管云点数”小程序
这是建筑人工智能研究室的首个产品,基于多尺度特征融合的深度神经网络,用手机拍照来快速数钢筋/钢管,累计注册用户已达1.55万人,累计点数近2000万根,为上海图书馆东馆、上海博物馆东馆等2000多个项目提供了高效便捷的材料查验服务。
“仓储云管理”小程序
基于BPR编码解析算法,通过拍照可快速完成集装箱编码录入,解决了传统人工查看、抄写、进出库单据审查、手动录入OA系统等工作环节中存在的大量问题,已正式应用于四建集团6600个集装箱租赁周转的日常管理工作中。
视觉监测智能传感设备、四建监测APP
基于视频解析与图像追踪算法,实现了24小时全天候、无人化、多点、同步、高频监测,解决了悬挑结构、悬挂结构、异形结构、拆除工程等复杂施工变形监测难的问题,已为上海大歌剧院旋转楼梯、四川北路街道HK194-01号地块悬挂钢结构等10多个项目提供了施工监测服务。
建筑工程技术资料对话大模型Construction-GPT
基于建筑专业词嵌入模型、半监督微调、大模型价值对齐3种关键技术,实现了规范标准智能问答与查新、工程图集详图智能搜索、内控技术文件智能查询、私有知识库智能构建等4项主要功能,已为四建集团1200多名项目技术人员提供了工程资料检索服务。
四建AI云大脑平台
通过构建千万级别容量的行业海量数据集、面向多目标任务的建筑人工智能算法库,加持高冗余度GPU算力的云端运行环境,利用并行计算技术,开发了行业内首个建筑AI算法集成开放应用平台。
施工方案智能生成云平台
基于多源语义相关性算法,仅需3-5分钟,自动生成无需二次编辑的施工机械方案与技术交底书,已为四建集团设备工程公司等10余家设备租赁公司提供了撰写服务,完成了张江试验室研发大楼等项目方案共200余本。
仿古建筑彩绘图案智能扎谱API
基于像素连接关系搜索算法,仅需5分钟,自动建立数字扎谱模版,通过激光打印技术形成扎谱实体,已为重点项目提供了快速扎谱服务,与传统人工扎谱耗时10余个小时相比,解决了作业过程繁杂、效率低下、质量难控制的问题。
施工图纸智能绘制系列插件
基于图纸对象生成算法,开发了洞口防护、承台编号、落地脚手架等一系列施工图纸智能绘制CAD插件,仅需1-2分钟,一键自动生成施工方案CAD图纸,同步提高了绘制效率与图纸质量,已为四建集团下属30余个项目部提供了绘制服务。
复杂钢结构节点智能逆向建模插件
基于点云重建算法,无需通过多款商业软件的协同操作,仅需5分钟,可实现从点云数据到实体模型的自动生成,显著提高了模型构建效率,已为中国银联业务运营中心等4个项目提供了模型构建服务。
空间钢结构参数化建模插件、钢结构异形截面智能生成插件
基于Grasshopper与图纸对象识别算法,实现了空间钢结构线框模型与异形截面快速构建,节省了大量人工建模时间,已为6个项目提供了施工仿真服务。
面向历史建筑保护修缮领域
“损伤云识别”小程序
基于改进的YOLO模型,通过拍照可快速完成3种清水砖墙典型损伤检测与评估,已为上海犹太难民纪念馆等5个项目提供了清水砖墙损伤查勘服务,相关算法入选了2021年世界人工智能大会优秀案例集,是行业内唯一一例。
“配比云分析”小程序
基于图像分割与模版匹配算法,通过拍照快速完成历史建筑水刷石配比计算,自动生成配比分析报告,一键分享至微信联系人,已为河滨大楼等3个项目提供了配比检测服务。
传统村落建筑表观裂缝智能检测平台、历史建筑饰面裂缝智能检测API
基于边缘提取与重构算法,拍照就能够快速完成夯土墙、吊顶饰面、外立面等多个部位的裂缝识别,自动生成查勘报告,显著提升查勘效率,已为陕西省柞水县、云南省高粱地村2个传统村落以及兰心大戏院等5个项目提供了裂缝查勘服务。
历史建筑关键结构点云智能处理API
基于点云特征提取算法,实现了结构点云在低线性相关维度上的自动分类、分割、定位,进一步实现了结构点云到有限元模型的自动重构,已为兰心大戏院屋顶钢桁架提供了模型构建与仿真计算服务。
历史建筑结构监测数据多模态分析与预测API
基于RES+LSTM多模态神经网络,提出了数据异常判定因子,突破了以往仅依靠阈值判断结构安全性能的范式,并增加了低维度数据反演、长短期结构响应预测等功能,目前正在为兰心大戏院观众厅穹顶提供健康监测服务。
历史风貌清水砖智能选砖API
基于LAB颜色空间,利用图像掩膜提取算法,建立了数字化选砖标准,解决了人为标准不统一、人眼色差分辨难的问题,已为中共一大纪念馆提供了清水砖选材与封样服务。
历史建筑清水砖墙智能排版插件
基于边缘检测与特征拟合算法,通过拍照可快速生成清水砖墙排版图,解决了修缮底图绘制慢的难题,显著提高了深化设计效率,已为上海犹太难民纪念馆等3个项目提供了深化设计服务。
历史建筑特色构件分级逆向建模插件
基于重建深度匹配算法,可根据不同使用用途,自动生成不同精度、不同存储等级、不同数据格式的数字模型,已为上海音乐厅科林斯柱头等5个项目特色构件提供了模型构建服务。
历史建筑清水砖墙整体尺寸智能检测插件
基于点云离散性分析算法,建立了清水砖墙整体尺寸数字化评价标准,实现了清水砖墙平整度与垂直度的可视化评估,已为四川北路街道HK194-01号地块等3个项目提供了清水砖墙检测服务。
水磨石配比信息智能分析仪
基于K-LAMCE算法与SLA-3D打印技术,仅需1分钟,自动生成包含颜色、比例等详细信息的水磨石配比信息报告,替代了人工重复试配比对的繁琐流程,已为上海音乐厅等6个项目提供了配比检测服务。
未来,上海建工四建集团建筑人工智能研究室还将继续致力于打造“通用、实用、好用”的建筑人工智能产品,在扩散模型、大模型融合、知识推理增速、动态数字孪生等工程应用新方向寻求突破,支撑工程项目建设高质量发展。