智能建造理论与实践 课件 4.1节 区块链

第四章智能建造技术与应用第四章智能建造技术与应用4.1区块链区块链的特征4.1

区块链——区块链技术区块链是新一代信息技术的重要组成部分，是分布式网络、加密技术、智能合约等多种技术集成的新型数据库软件，通过数据透明、不易篡改、可追溯，有望解决网络空间的信任和安全问题，推动互联网从传递信息向传递价值变革，重构信息产业体系，具有以下特征：去中心化透明可信防篡改可追溯安全性自治性开放性匿名性区块链的基础架构4.1

区块链——区块链技术数据层—主要描述区块链技术的物理形式，01激励层-鼓励节点参与区块链的安全验证工作04共识层-负责点对点模式的有效识别认证03网络层-实现区块链网络中节点之间的信息交流02应用层—负责实现生活的各类应用场景和案例。06合约层—包括各种脚本、代码、算法机制及智能合约05区块链的类型4.1

区块链——区块链技术行业区块链也被称为联合区块链，是指：由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定。行业区块链私有区块链仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。私有区块链公有区块链是指：世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链区块链的常用术语4.1

区块链——区块链技术共识算法共识算法是区块链技术的基础和核心，决定了集群节点之间以何种方式对交易的执行顺序与内容达成一致，保障节点帐本数据的一致性。点对点网络是一种消除了中心化的服务节点，将所有的网络参与者视为对等者（Peer），并在他们之间进行任务和工作负载分配。点对点网络时间戳是一份完整的可验证的时间数据证明，它能够证明一份数据存在或发生于哪个时间点。时间戳数字签名是以电子形式存在于数据信息之中的，或作为其附件或逻辑上与之有联系的数据，可用于辨别数据签署人的身份，并表明签署人对数据信息中所含信息的认可。数字签名加密数字货币一种基于P2P网络、没有发行机构、总量基本确定、依据确定的发行制度和分配制度创建及交易、基于密码学及共识机制保证流通环节安全性的、具备一定编程性的数字货币。一种是基于区块链数据难以篡改的特性，自动化执行预先设定好的规则和条款。智能合约哈希算法哈希函数要做的事情是给一个任意大小的数据生成出一个固定长度的数据，作为它的映射，所谓映射就是一一对应。一种基于P2P网络、没有发行机构、总量基本确定、依据确定的发行制度和分配制度创建及交易、基于密码学及共识机制保证流通环节安全性的、具备一定编程性的数字货币。一种是基于区块链数据难以篡改的特性，自动化执行预先设定好的规则和条款。智能合约哈希函数要做的事情是给一个任意大小的数据生成出一个固定长度的数据，作为它的映射，所谓映射就是一一对应。哈希算法加密数字货币4.1

区块链——区块链+建造加密数字货币哈希算法“区块链+建造”的模式通过在工程机械设备油箱上部署内嵌无线油位检测仪，再将上述智能传感器设备采集并传输到区块链上存储，就能对这些数据进行深入分析。“区块链+建造”能够降低智慧工程建筑成本依托于区块链不可篡改、去中心化的优势。建筑行业人员的信息输入便被记录，辅助建筑用工人员对建筑从业者经验调查和技能考核，使得这一记录更加真实可循。“区块链+建造”能够提升智慧建造工地的有效管理区块链提供的强信任平台可以消除中介，使利益相关者之间的直接支付没有任何延迟或问题的不支付和现金流，从而帮助解决建筑业长期存在的滞纳金问题，“区块链+建造”能够实现建筑过程透明化区块链技术能够在建筑工程全面监督管理中充分发挥其特点和作用，有效规范建筑工程在施工过程中的规范性和标准性，从根本上控制建筑工程的违规操作。“区块链+建造”能够引领工程质量及安全的全面监督区块链技术能够将所有单独模块按照时间顺序加以串联和统一，形成一个完整的建筑工程管理流程。从而为工程利益相关者提供了一个可靠的平台以进行安全的支付。“区块链+建造”能够促进建造过程去中心化的管理协同32154

工程项目的建造具有项目地点分散、多专业、多关系方、流动性强等特点，这种“分散的市场、分散的生产、分散的管理”的产业特点，增加了运营和管理的难度，建造与区块链技术的结合，具有很高的可行性和应用前景，“区块链+建造”的主要行业价值体现在：4.1区块链——区块链+建造哈希算法“区块链+建造”全周期融合路径区块链技术与BIM技术结合区块链技术与CIM技术结合③运维阶段随着IOT硬件的不断涌现（尤其在运维阶段），数据的不断填充，模型的不断刷新，维度越来越饱满，所见即所得，区块链+BIM将会成为一个更加智慧的智慧建造决策系统。②建造阶段在建造阶段的计划环节，承包人可以通过Office系列的Project软件，或者国内广联达的斑马进行计划编制，将计划数据文件导入区块链上的BIM模型，所有参建方都可以基于该BIM模型同步开展项目管理。①规划设计阶段跨部门协作审批将是区块链技术应用的主要场景。规划设计阶段的特点是行政监管角色多，协作审批手续多，区块链技术的去中心化特征恰好适配此类场景，可以极大提高协作审批效率。CIM平台是实现精准映射城市运行细节、挖掘洞悉城市发展规律、推演仿真城市未来趋势的综合信息载体与核心平台，也是连接物理城市与数字城市的关键“桥梁”。“区块链+CIM”将成为“区块链+BIM”之后的新融合路径，可以在信息“区块链+建造”的模式4.1

区块链——区块链+建造“区块链+建造”的应用场景工程资料存证，利用区块链技术进行存证的电子版资料自带时间戳，一旦上链完成数据广播同步，数据就自然具备了不可篡改的特性。工程招投标辅助验证区块链技术的不可篡改性使得建筑行业从业人员的从业经历有可能更加透明和可信赖，从而可辅助身份验证，提高审核效率。建筑资源供应管理基于区块链技术的共识机制和分布式存储特点，可以实现建材物流全程记录、建材供应链管理工程数据采集与存储通过在全站仪上配置区块链装置，能够实时获取全站仪捕捉的方位和标高数据。工程质量安全事故溯源调查区块链技术可提供溯源性追索，在建设工程项目质量安全事故调查中可以快速查证到未按照质量安全规范进行操作的步骤，工程项目合约管理通过智能合约进行过程管理，使得所有资产转移均通过合约方式确定。建造装备运维服务保障系统一个自动化的区块链系统能够协助监控建筑物的运维程序。通过智能合约，维护请求、采购流程、产品交付、支付等准确地进行管理。4.1

区块链——区块链+建造“区块链+建造”的应用场景-工程招投标辅助验证工程招投标管理示意图点击插入标题在大型工程项目招标时，按照现在的规定需要对项目负责人的执业资格、职称、以往同类规模和专业的项目经验等有较为严格细致的要求，在政府项目和依法必须招标的社会投资项目进行资格预审和评标时需要花费大量时间和精力进行真伪验证等。区块链技术的不可篡改性，使得建筑行业从业人员的从业经历有可能更加透明和可信赖，从而可辅助身份验证，提高审核效率。4.1区块链——区块链+建造“区块链+建造”的应用场景-工程质量安全事故溯源调查区块链技术在建设工程项目质量安全事故调查中，可以快速清晰地查证到究竟是哪一步未按照质量安全规范进行操作，应当由哪家参建单位哪位工程师负责，从而你保证了建设工程项目质量安全，有利于政府监管部门对市场参与者的实时监督和事后追责。对于点工和现场台班，可以通过携带区块链装置，将行动轨迹的GPS数据、功率输出数据等足以证明人力和设备工作情况的数据实时完成上链统计，这样所有的数据都可以在事后进行溯源，甚至可以通过数据分析出中间的休息时间和低效工作时间，以判断“磨洋工”的情况，4.1

区块链——区块链+建造“区块链+建造”的应用场景-建筑资源供应管理01建材物流全程记录基于区块链技术的共识机制和分布式存储特点，解决建筑材料重量大、体积大、运输环节长、角色多、良莠不齐等问题，使建材从生产出厂、仓储运输、堆放、最终使用都有据可查。建材供应链管理通过区块链技术架构的数据层、网络层、合约层、共识层、应用层共同完成信息的验证、判断、存储、备份。024.1区块链——区块链+建造“区块链+建造”的应用场景-工程项目合约管理+建造装备运维服务保障系统+工程资料存证通过区块链技术的智能合约，应用在工程项目合同管理中，一方面有助于减少建设单位和承包商之间的合同界面。另一方面通过智能合约进行过程管理，可以使得所有资产的转移均通过合约方式加以确定。工程项目合约管理建造装备运维服务保障系统由于区块链提供的透明度，居住者和所有其他各方都知道从开始到完成工作的维护请求的状态。同时，区块链技术使运营商能够确定谁在任何给定时间以何种成本提供和安装任何建筑组件。工程资料存证可以将相机和区块链技术整合，把拍得的照片通过无线通讯技术即时上传至区块链网络，这样就可以通过上链照片的时间戳和坐标信息等内容充分证明照片的真实性。4.1区块链——区块链+建造“区块链+建造”的应用场景-工程数据采集与存储在采集建筑信息时，通过在全站仪上配置区块链装置实时获取全站仪捕捉的方位和标高数据，区块链装置可将获取的第一手基础数据实时上链，当区块链上的节点完成了数据同步后，该数据就实现了不可篡改性，并且永久可验真。在工程建设过程中对每一个分项工程由哪个班组生产，对每一组混凝土的施工配合比等等参数进行实时监测并将这些数据写入区块链帐本，永久保存、不可篡改，生产过程的所有数据应该真实、可信。4.1

区块链——区块链技术应用实例“区块链+建造”的应用场景-雄安新区区块链是雄安数字城市建设的重要基础设施。自2017年底以来，雄安9号地块一区造林项目、10万亩苗景兼用林项目、市民服务中心项目、截洪渠项目等雄安重大建设项目，都使用了区块链系统。雄安新区为河北省管辖的国家级新区，位于河北省中部，地处北京、天津、保定腹地。将建筑产业链上各法人主体和个人的数字化管理与BIM中的数字化施工、管理和运维结合，是区块链技术服务于数字城市建设的必然之路。4.1

区块链——区块链技术应用实例“区块链+建造”的应用场景-雄安新区该平台主要解决传统工程项目中的痛点问题，如违约转包、资金挪用、形成工程安全质量隐患；小微企业账期长、融资难、融资贵；农民工维权难、不能及时足额拿到工资等问题。目前，该平台累计上链项目107个，上链企业2520家，管理资金达108.83亿元；累计保证约19.96万人次建设者工资按时发放，拨付劳务工资3.04亿元；累计为8.22万人次完成租地补偿款精准拨付，拨付金额约8.80亿元。区块链资金管理平台4.1区块链——区块链技术应用实例“区块链+建造”的应用场景-雄安新区基于区块链技术的雄安新区工程监理模式利用区块链监理管理系统，施工单位、监理单位和建设单位在监管项目上有序发挥各自的作用。01施工单位主要根据危险源清单、潜在隐患清单和质量通病清单逐一检查作业过程、作业方法、现场物料和设备等，可以做到标准化、系统化、科学化管理，不漏掉任何风险隐患和工程质量问题。02监理单位主要协助建设单位开展人员管理、质量验收、旁站管理、设备验收等现场监理工作。03建设单位则通过工作指令进行问题督办、信用考核等，同时，统计分析工人履职、现场工作、现场问题以及设备验收。4.1区块链——区块链技术应用实例哈希算法“区块链+建造”的应用场景-伊OS透明建筑平台“伊OS透明建造解决方案”采取了场景式存证、数字签名、加密算法、智能合约等区块链技术，打破了原有单线任务框架，实现了去中心化的任务协同和数据流转。将原有项目链条（产业链条）上的参与者，例如项目方、设计、施工、勘察、总包、分包、监理、班组等，置于同一任务场景中，实现有机协同。01政府监管区块链平台02项目业主区块链平台03设计单位区块链平台4.1区块链——区块链技术应用实例“区块链+建造”的应用场景-伊OS透明建筑平台政府监管区块链平台记录个人行为记录单位/个人的履职履约、奖惩、违规等行为，将参建各方和供应链上下游企业纳入区块链上，打造具有公信力的建筑行业信用评价平台。嵌入工序三检流程嵌入工序三检流程，确保每部分工程质量检验合格才能进入下一道工序，避免了工程质量的“骨牌效应”而导致大幅增加返工成本。搭载行业检查标准模板搭载行业检查标准模板，提供检查与考核依据，可在线形成检查报告，推进检查工作流程化、规范化。创新数据治理模式创新数据治理模式，支持对接各类智能设备，实现工地现场数据的高效自动获取，有效识别隐患并实时预警跟踪项目整改工作过程跟踪项目整改工作过程，以形象进度的方式上链存证，记录整改过程和结果，并在线提交检验，完成整改闭环，提升整改效率。4.1区块链——区块链技术应用实例“区块链+建造”的应用场景-伊OS透明建筑平台项目业主区块链平台上传工作实证，将场景化动态聚合成形象进度，为工程量核算、款项结算提供可信依据对项目资金的动支、流向、用途等数据上链，协助项目业主对资金进行全方位的透明监管，结合成本计划管控，确保资金用途符合计划和预算，超额预警，提高资金使用效率，减少资金纠纷等问题发生，导入基于合同内容的工程量清单，制定成本计划并将阶段目标分解为进度任务，责任到人将过程形象进度与工程量相互关联，实现过程+结果的可视化工程交付验收，避免产值多报、谎报等不诚信问题基于区块链技术为项目业主建立工程结算可信协同平台，协助项目业主对项目过程实现穿透式的数据治理、资金透明结算和资金流向透明监管，有效避免项目资金用途不明确、事项权