信息技术在土木工程专业中的作用


信息技术在土木工程专业中的作用

邵文
(中国矿业大学北京校区力学与建筑学院土木专业2011级四班,北京市,100083
摘要土木工程全生命周期中,会产生海量的、多样化的工程信息,管理者需要利用现代信息技术,通过对工程信息的有效利用和管理,实现对工程全生命期的有效管理。从土木工程建设期和运营期对信息管理的需求出发,基于施工技术及生命线工程的防灾理论,应用G1S平台软件,分别针对一般工业民用建筑工程、桥梁工程、大型水利工程的建设期和基础设施管网工程运营期的不同特点,开发了工程管理辅助决策系统,并应用于实践。在桥梁工程施工过程中,鉴于施工条件的非宜控性,引入了GPS进行航道内船位监控,实现施工环境的安全控制。系统的开发设计过程及运行表现,实现了几种信息技术的有效融合,证明了现代信息技术在土木工程传统行业中的重要作用,提高了土木工程建设的效率和运营的安全性。
关键词信息技术;土木工程;信息管理系统
中图分类号:xxx             文献标识码:xxx              文章编号:xxx

1、概述
1.1计算机的影响
    20世纪人类最杰出、最伟大的科技发明之一,就是计算机。计算机的诞生,为人类科技史揭开了崭新的一页,特别的是在其人类不可缺少的土木工程中发挥了巨大的作用,对人类社会的发展产生了巨大的影响,标志着人类进入了史无前例的信息时代。
    由于计算机具有高运算速度和精度以及逻辑判断能力,主要用于完成科学研究和工程技术所需的数值计算,计算一些计算量大、难度高,用一般的计算工具无法顺利完成的计算 。如人造卫星轨道的计算、气象预报等。这些工作由于计算量大、速度和精度要求都十分高,离开了计算机是根本无法完成的。利用计算机对工业生产过程中的某些信号自动进行
检测,并把检测到的数据存入计算机,再根据需要对这些数据进行处理,这样的系统称为计算机检测系统。特别是仪器仪表引进计算机技术后所构成的智能化仪器仪表,将工业自动化推向了一个更高的水平。例如:对卫星、导弹、火炮等的发射过程的实时控制;对一台机床,一个生产车间以至整个的控制;对海上、陆地、航空交通工具的运行过程的控制等。
    信息管理是目前计算机应用最广泛的一个领域。由于计算机的海量存储,可以把大量的数据输入计算机中进行存储、加工、计算、分类和整理,因此它广泛用于工农业生产计划的制定、
科技资料的管理、财务管理、人事档案管理、火车调度管理、飞机订票等。
计算机辅助设计(CAD)就是用计算机帮助人们进行产品的设计,特别是在土木工程中用于对建筑物的设计时,发挥着很大的作用。这不仅可以加快设计过程,还可缩短产品的研制周期。计算机辅助制造(CAM)计算机辅助教学(CAI)用于课堂教学,可将生物、物理、化学课程中的瞬息变化形象地展示出来,使学生通过直观画面就可以很容易理解其中的道理。在土木工程中,使建筑师们脱离了复杂的手工制图,大大的缩短了建筑工
期。
1.2计算机的发展历程
1946年,世界上第一台电子数字计算机(饱和攻击ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学诞生。
                  1
这台计算机由电子管组成(如图1),共用了18000多个,占地170m2,总重量为30t,耗电140kw,运算速度达到每秒能进行5000次加法,价值40万美元。
    第一代计算机是从1946年至人种学1958年。它采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形
圆筒,表面涂有磁性材料,根据每一点的磁化方向来确定该点的信息。由于采用电子管,所以它们体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵,使用也不方便,为了解决一个问题,所编制的程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算,只在重要部门或科学研究部门使用。(如图2
                  2
    第二代计算机是从1958年到1965年,它们全部采用晶体管作为电子器件,其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍,体积为原来的几十分之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算,还用于数据处理和事务处理及工业控制。
    60年代初期,美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路,引发了电路设计革命。随后,集成电路的集成度以每3-4年提高一个数量级的速度增长。
第三代计算机是从1965年到1970年。这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件,并且出现操作系统,使计算机的功能越来越强,应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算,还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域,出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统,可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。
      。。。。。。
      惊弓之鸟教学实录第六代电子计算机。半导体硅晶片的电路密集,散热问题难以彻底解决,大大影响了计算机性能的进一步发挥与突破。研究人员发现,遗传基因——脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构能容纳巨量信息,其存储量相当于半导体芯片的数百万倍。一个蛋白质分子就是一个存储体,而且阻抗低、能耗少、发热量极小。基于此,利用蛋白质分子制造出基因芯片,研制生物计算机(也称分子计算机、基因计算机),已成为当今计算机技术的最前沿。生物计算机比硅晶片计算机在速度、性能极具发展潜力的第六代计算机物探化探计算技术” 1
    从此我们进入智能化时代。
    智能应用时代开启 彩电业面临转轨契机
    从苹果iphoneipad所带来的体验革命,谷歌Android平台势入破竹,开放应用平台正在互联网、通信领域刮起风暴,越来越多的企业开始抢占未来控制消费者一站式服务的入口,因为只有在入口处握有话语权,才能在未来的产业链竞争中占据主动。中国彩电业这个过去靠卖硬件赚取微薄利润,且被海外卡住喉咙的行业,也处于一个产业升级和自我变革的旋涡当中。
一个全新的智能应用时代正在开启,三网融合、数字化、3D等技术让彩电业有了构建应用平台生态系的基础。04美国药典月22日,脱胎于彩电企业的“锐族馆”应用平台正式亮相,这是一个集产品介绍、SNS、商城以及活动专题于一体的多功能综合服务的平台,可自由上传、下载各种应用软件和信息进行使用。
    硬件最终将沦为应用的躯壳和载体,只有应用才能让消费者兴奋。康佳集团多媒体营销事业部总裁曹士平对《中国产经新闻》记者表示,彩电业打得不仅是一场“突围战”,更是一场“保卫战”。前者意味着彩电业要突破过去的硬件思维,因为硬件已不再主宰消费购买决策,用户感兴趣的将是全面、丰富的各种应用,电视终端与用户间的人机交互方式也会发生重大革命,向小演奏家PC、智能终端方向迁移,像微软的kinect所带来的震撼感一样。
    机器人研究                                                                                                                           
工程研究中心的主要业务是开展机器人应用工程和与机器人技术相关项目,安装调试、技术培训;机器人及相关产品的生产、销售、服务;机器人单元技术、系统技术的推广应用及技术转让;机器人产品、技术及相关产品的进出口业务;开展新型机器人、机器人控制系统及集成技术的研究。   中心主要开展工业机器人和水下机器人的研发及技术转化工作,工业机器人部分2000年已经产业化为沈阳新松机器人自动化股份有限公司。水下机器人部分为中国科学院沈阳自动化研究所内的水下机器人研究室。

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