淺析智慧化工地建設

汪良文

(安徽省隆峰建設工程有限公司,安徽 蕪湖 241000)

“智慧工地”即信息化,是通過4G寬帶多媒體信息網絡、GPS、北斗地理信息系統等基礎設施平臺,整合智能設備以及設備智能感應裝置,形成“物聯網”。并通過通信網+互聯網+物聯網構成了“智慧工地”的基礎網絡,并在此基礎上迭加施工信息化應用APP。其核心是改變施工中人、機之間、各級管理層之間的交互方式,建立互聯協同、安全監控、數據收集、經驗共享等信息化生態圈,并將收集到的數據進行實時分析,實現工程項目的智能化管理。隨著互聯網全面覆蓋,“互聯網+”滲透到各個領域,人工智能受到人們的廣泛關注。移動互聯網、大數據、云計算、物聯網等技術的普遍應用,徹底顛覆了人們對建筑項目管理的認知。建筑行業作為國民經濟的支柱產業之一,同時也是安全事故多發的高危行業。因此,加強施工現場安全管理,降低事故發生頻率,杜絕各種違章違規操作和不文明施工行為,著力提升工地安全管理信息化建設水平,以智能化管理進一步推動項目安全生產朝精細化方向發展。

隨著科技進步,物聯網作為新一代信息技術在建筑工程安全生產質量管理領域得到了具體運用。傳統的施工監測易受人為因素影響且效率低,引入物聯網技術,可以有效提高施工監管力度。通過智慧建筑構建智慧工地云平臺,精心打造智慧化工地管理模式,是現代建筑施工企業管理方式朝信息化轉變的努力方向。

隨著投資規模的日益擴大,高層、超高層建筑樓盤越來越多,群體樓裙拔地而起,對一個整體項目的管理要求也越來越高。傳統的建筑工程項目管理方式對于現今體量龐大、外形多樣和結構復雜的建筑工程難以實施有效的監管。物聯網本身作為一項信息技術的誕生,為建筑施工質量安全管理提供了先進技術手段。通過安裝在施工現場的各類傳感裝置,構建智能監控防范體系,并能有效的彌補傳統方法在監管中的缺陷,實現對人、機、料、環、法的全方位實時監控,變被動“監督”為主動“監控”。同時,也將安全生產監督管理體系注入新的概念,真正實現“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針。

在新的時代下,由于科技的進步推動人工智能的發展,智能化管理方法的出現,可以更科學有效的處理一些工程數據和資料,用電腦來儲存復雜的信息并加以優化和排序,使工程項目管理更加規范和合理,效率更高,精心創建一個智慧化標準示范工地。

1 建筑施工企業的現狀

(1)竟標市場激烈,僧多粥少,供需矛盾突出。

(2)由于管理制度的不健全和執法程序的不嚴謹,造成監管秩序混亂。

(3)企業包袱重,資本金不足,負債率高,富余人員多。

(4)企業結構不合理,整體素質低,缺乏競爭力。

(5)施工隊伍龐大,勞動力過剩,信息不暢通。

2 建筑施工現場特征

(1)建筑工程體量大,施工難度高,投資規模大,建設周期長。

(2)由簡單設計到復雜結構的多元化設計發展,由單一的低層向復雜的高層、超高層建筑發展,施工交叉作業面的增多導致作業危險性系數增大。

(3)投資主體多樣化,部分隱性投資者為追求利益最大化,在手續報批時并沒有按照相關規定進行,施工時有意逃避安全監管。

(4)專業化程度越來越高,管理層次多級化,如總包、分包、專業分包、勞務分包、監理等,分工更詳細,也易導致管理職責不清。

(5)勞務工普遍為農民工,整體素質低,流動性大。雖然近幾年有加強對勞務人員的安全知識等方面的培訓,但僅僅是流于形式,自我安全防范意識依然十分淡薄。

(6)安全監管和防范手段相對落后,信息化水平低,信息化技術未能深度融入安全生產核心業務管理中,未能利用信息化技術對建筑施工安全生產進行“智能化”監管。

3 項目管理智能化

(1)面對上述問題,企業要想長遠發展,必須立足根本,從自身內部和項目管理上下功夫,運用智能化的管理方式,結合先進的計算機、云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能等技術手段,引領“智慧工地”細分市場發展,通過運用“智慧工地”大數據應用與服務云平臺,解決企業內部和施工現場管理難、安全事故頻發、環保系統不健全等問題。

(2)建筑工程項目一般要經過三個階段：開工前準備階段、施工階段和竣工驗收階段,不同階段智能化管理方法的側重點不同。運用電腦軟件和程序處理不同階段的問題：前期(準備階段)意在資料的收集和程序報批；中期(施工階段)重在工程進度、質量、安全和文明施工等方面的實時跟蹤；后期(驗收階段)重在資料的匯總和整理。

(3)項目管理人員運用智能化方式實時監測采集施工現場的人、機、料、環、法各環節運行數據,基于物聯網、云計算、大數據及互聯網技術,實現數據的集成展示和統計分析,提高施工各環節的工作效率,輔助項目高效率、低成本、按質按量及時完成任務。

(4)通過數據中心的建設,施工過程中產生的大量數據和信息被海量存儲,建立項目知識庫,搭建智慧工地云平臺,運用移動應用APP等手段,植入一線工作中,實現智慧型的輔助決策功能,提升企業和項目的科學決策與分析能力。

(5)“智慧工地”系統的建設,著力解決當前工地現場管理的突出問題,圍繞現場人員、材料、設備等重要資源的管理,構建一個實時高效的遠程智能監管平臺,有效的將人員監控、位置定位、工作考勤、應急預案、物資管理等資源進行整合。通過現場相關信息的采集和分析,為管理人員進行人員調度,設備和物資調配以及項目整體進度、質量、安全和文明施工等全方位監管提供決策依據。

4 智慧化工地建設

(1)“智慧工地”建設是人工智能在建筑施工領域的具體體現,是以信息的互聯互通為支撐,覆蓋項目全生命周期,按照工程項目現場管理的思維與邏輯,打通數據之間的交換,形成橫向到邊,縱向到底的交互關系,避免信息孤島和數據死角的現象出現。

(2)“智慧工地”聚焦工程施工現場,緊緊圍繞人、機、料、環、法等關鍵環節,綜合運用物聯網、云計算、大數據、移動計算和智能設備等軟硬件信息技術,與施工生產過程相融合,對工程質量、安全等生產過程以及商務、技術等管理過程加以改造,提高工地現場的生產效率、管理效率和決策能力,實現工地的數字化、精細化、智能化管理和生產。

(3)“智慧工地”現場應用通過小而精的專業化系統利用物聯網、云計算等先進信息化技術手段,適應現場環境的要求,面向施工現場數據采集難、監管不到位等問題,提高數據獲取的準確性、及時性、真實性和響應速度,實現施工過程的全面感知、互通互聯、智能處理和協同工作,從而實現高效運行,及時處理不協調問題。

(4)“智慧工地”系統的現場應用:①人員管理--勞務實名制管理系統：IC卡識別、人臉識別智能閘機、VR模擬安全教育、智能安全帽定位與佩戴識別、視頻會議與技術交底；②安全管理--視頻監控系統：塔機監控與吊鉤可視化、升降機與卸料平臺監控、深基坑與臨邊洞口防護監測、車輛出入管理等；③環境管理--工地現場實時數據采集系統：揚塵嘈聲監控、霧炮噴淋與抑塵降塵控制；④質量管理—充分利用質量管理軟件,對分部分項工程進行質量等級評定；按照國標要求逐項巡檢,發現問題加以記錄并及時整改,跟蹤解決的全過程,即時反饋處理結果；⑤進度管理--隨時分解進度計劃并責任到人,管理人員及時反饋施工狀態,將進度計劃與實時進度相比較,找出進度滯后的原因并加以解決；⑥物料管理--統計與查詢系統：采用射頻識別設備自動識別過磅車輛,配合電腦自動完成稱重與放行過程,并打印數據,方便物料管理人員查詢、統計與監管,即時獲取信息。

(5)基于“智慧工地”系統平臺,工程建設管理層可以隨時隨地掌握項目的進展情況,監控現場的施工動態,及時發現問題并督促施工單位、項目負責人及時消除隱患,杜絕各種違規操作和不文明施工現象,促進安全生產和工程質量管理。

(6)“智慧工地”系統的建設,將計算機技術與物聯網應用相結合,通過數據采集中心、無線網絡技術以及視頻監控等手段,實現對現場人員、設備、物質的定時定位,有效獲取人員、機械設備、物質位置信息、時間信息、軌跡信息等,及時發現遺漏異常行為,實現自動化監管設施聯合運作,提高應急響應速度和事件的處置速度,形成人管、技管、物管、聯管、安管“五管合一”的立體化管控格局,變被動式管理為主動式智能化管理,有效提高施工現場的管理水平和管理效率。

(7)通過與建筑信息模型(BIM)系統的整合,實現項目資源信息與基礎空間數據的結合,構造一個信息共享、集成的、綜合的工地管理和決策支持平臺,實現經濟效益和社會效益的最大化。

5 結束語

“智慧工地”云平臺面向施工現場環境錯綜復雜、數據采集難、風險預判不精準、監管不到位等問題,利用物聯網、大數據、云計算等技術手段,基于“智慧工地”一體化管理云平臺,完成施工過程的全面感知、互聯互通、智能分析、協同工作、知識共享。通過大數據智能分析和風險預控,智能化地輔助企業和項目進行科學決策,保證工程質量和安全,降低成本,縮短工期,促進項目監管水平的全面提升。在建筑工程管理中廣泛應用局域網、互聯網、物聯網等信息共享平臺,促使建筑工程管理相關信息在此平臺上得到分享和交流,變縱向的信息交流方式為平行的信息交流方式。不僅可以提高建筑企業管理工程的效率,而且可以提高企業決策的科學性和實效性。通過建設工程安全質量管理系統,進一步落實企業安全監管責任,提高企業對施工現場的遠程管理水平,加快企業對工地現場安全隱患處理的速度。通過政府統籌規劃,協調各業務管理部門,以安全監管制度為核心,以物聯網技術為手段,將科技力量與安全監管制度緊密結合,成立綜合性市級應急管理機構,實現體制創新,能夠更有效的統一處置安全生產領域的各類突發事件。