智慧工地技術(shù)在建筑施工 起重機(jī)械設(shè)備安全管理中的應(yīng)用研究

李文瑜

（重慶應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，重慶 401520）

工程項(xiàng)目的建設(shè)中，經(jīng)常會受到各種外界因素的影響，以此導(dǎo)致項(xiàng)目的建設(shè)面臨著較大的挑戰(zhàn)。因此，在現(xiàn)階段進(jìn)行項(xiàng)目的建設(shè)中，就需要積極地運(yùn)用智慧工地技術(shù)，對各種機(jī)械設(shè)備開展相應(yīng)的安全管理，以此保障項(xiàng)目當(dāng)中使用的機(jī)械設(shè)備可以有較高的安全性與可靠性。

1 智慧工地

1.1 含義

在現(xiàn)階段我國現(xiàn)代化的建設(shè)進(jìn)程中，信息技術(shù)高速的發(fā)展與普及當(dāng)中，因此智慧工地的出現(xiàn)，也預(yù)示著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，全面進(jìn)入到了信息化的階段當(dāng)中，工程項(xiàng)目生命周期管理理念也得到了進(jìn)一步的延伸。在項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)程中，往往會與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能化技術(shù)有著較為緊密的聯(lián)系。在當(dāng)今信息技術(shù)的應(yīng)用下，工程項(xiàng)目的開展，基本上都會搭建出一個(gè)具體的信息化管理平臺。其次，在人工智能化技術(shù)的使用過程中，還要積極的保障進(jìn)出口傳感器，以及各種設(shè)備，始終會與建筑工人的操作系統(tǒng)，保持較強(qiáng)的信息共享聯(lián)系程度。在這樣的信息技術(shù)應(yīng)用模式下，實(shí)現(xiàn)了工地現(xiàn)場的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建。這種信息技術(shù)的使用極大提升了現(xiàn)場的管理效率，便于工作人員進(jìn)行全面的管理以及處理，提升管理能力。

1.2 智慧工地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

首先從功能性的角度進(jìn)行分析，智慧工地的搭建中，基本上可以分為3種常見的系統(tǒng)類型，分別為信息感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層以及應(yīng)用處理層這3個(gè)方面。

1.2.1 信息感知層

這個(gè)層級當(dāng)中，主要是與建筑工作人員保持較強(qiáng)的聯(lián)系程度，并使用各種軟硬件設(shè)備，進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的采集以及后續(xù)的反饋處理。這樣的層級構(gòu)建，可以采集到較為全面的數(shù)據(jù)信息以及信息內(nèi)容。在全面的保障應(yīng)用層的處理過程中，要積極地保障施工人員可以得到進(jìn)一步的接受以及處理。

1.2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層

這個(gè)層級的構(gòu)建中，是一種對于管理工作人員，對于現(xiàn)場的管理中，可以實(shí)現(xiàn)將各個(gè)設(shè)備以及裝置，與系統(tǒng)進(jìn)行連接，以此實(shí)現(xiàn)全面的處理以及分析。從功能性的角度進(jìn)行分析，這樣的層級設(shè)計(jì)，是可以保障信息的采集與主體，始終產(chǎn)生較為緊密的聯(lián)系，以此滿足人們對于信息處理的實(shí)際需求。

1.2.3 應(yīng)用處理層

這個(gè)階段的信息處理過程中，基本上都是在處理過程中，對于各種建筑人員與系統(tǒng)之間的聯(lián)系處理。例如，將工作站與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行良好的連接，同時(shí)加上各種智能化軟件的系統(tǒng)處理能力。現(xiàn)階段在大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)程中，可以有效的將信息感知層進(jìn)行針對性的處理，同時(shí)發(fā)揮出信息采集以及收集的作用。當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)傳輸層的處理進(jìn)程中，其主要的方式是進(jìn)行信息方面的傳達(dá)，同時(shí)加強(qiáng)信息傳遞過程中的主要作用。

2 智慧工地技術(shù)在建筑起重機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

建筑施工建設(shè)的開展中，起重機(jī)械始終都有著明顯的作用，特別是在其建設(shè)的過程中，會起到十分重要的作用。起重機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)運(yùn)行中，基本上分為塔式起重機(jī)與施工升降機(jī)，這兩種常見的類型。

2.1 建筑起重機(jī)械智慧安全監(jiān)控系統(tǒng)

在建筑起重機(jī)的智慧安全監(jiān)控的過程中，其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本上就是采用智慧工地技術(shù)，對其開展針對性的信息處理。例如，采用傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及數(shù)據(jù)采集技術(shù)等諸多方面的技術(shù)類型。而在塔機(jī)以及施工的升降機(jī)運(yùn)行過程中，由于涉及到吊重、起重力矩等方面的數(shù)據(jù)信息，因此就要開展詳細(xì)的采集、分類、處理，之后起到預(yù)警與控制的安全管理作用。

建筑起重機(jī)的機(jī)械智慧安全監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，可以開展對現(xiàn)場起重機(jī)械設(shè)備的針對性動(dòng)態(tài)監(jiān)控，進(jìn)而保障其設(shè)備在運(yùn)行以及保存中，都采集到較為全面的數(shù)據(jù)信息。智慧安全監(jiān)控的系統(tǒng)搭建，已經(jīng)成為了當(dāng)下工地對于其中機(jī)械設(shè)備安全管理的主要技術(shù)。一般情況下，是在升降機(jī)或者塔機(jī)完成安裝之后，進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)搭建。其次，還需要相關(guān)系統(tǒng)的搭建完畢之后，由相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行相應(yīng)的檢測以及分析，只有保障安全監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，才可以在后續(xù)的安裝中，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行。

建筑起重機(jī)的智慧安全監(jiān)管工作，基本上可以起到三方面的功能性。首先是安全防護(hù)，對于塔機(jī)、施工升降機(jī)以及各種起重機(jī)械，都可以得到全面的監(jiān)控，最快采集到一些危險(xiǎn)源信息，并為相關(guān)領(lǐng)域研究人員，提供一定的數(shù)據(jù)參考。需要注意的是，對于智慧起重機(jī)械設(shè)備的安全監(jiān)管系統(tǒng)，要避免對設(shè)備運(yùn)行的影響。其次是可以提供監(jiān)管的功能。在投入使用之后，由于安全管理系統(tǒng)可以及時(shí)的采集到各種與起重機(jī)械相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信息，因此在后續(xù)的進(jìn)行分析后，可以得到相應(yīng)的良好數(shù)據(jù)信息報(bào)表，并進(jìn)一步的在處理的過程中，極大提升數(shù)據(jù)信息的效果。另外在進(jìn)行處理的過程中，可以發(fā)揮出全程保護(hù)的效果。例如，在建筑起重機(jī)的機(jī)械智慧安全監(jiān)管系統(tǒng)的處理中，往往可以實(shí)現(xiàn)異地作業(yè)，以及進(jìn)行全過程的監(jiān)控和預(yù)警。在這樣的系統(tǒng)運(yùn)行中，加上互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)較為便捷高效率的施工現(xiàn)場的視頻監(jiān)控，提升管理效率。

2.2 智慧安全監(jiān)控系統(tǒng)功能性分析

2.2.1 起重量與起重力矩監(jiān)控

在塔機(jī)以及施工的升降機(jī)運(yùn)行環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)起重超載的情況，就會直接導(dǎo)致項(xiàng)目的建設(shè)出現(xiàn)嚴(yán)重的安全影響。甚至出現(xiàn)對施工機(jī)械設(shè)備的疲勞損壞之后，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的壽命受到嚴(yán)重的影響，這樣并不利于建筑的建設(shè)。建筑起重機(jī)的智慧安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以很好的在其運(yùn)行的過程中，對起重機(jī)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行起吊數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集，并在操作司機(jī)的系統(tǒng)上顯出出來，以此明確處是否出現(xiàn)超載的情況。而在吊重的獲取出現(xiàn)超載的情況是，就需要自動(dòng)觸發(fā)聲光報(bào)警系統(tǒng)。而在起重量大于機(jī)械設(shè)備最大閾值時(shí)，就要馬上自動(dòng)切斷上升的電源，僅僅可以進(jìn)行下降處理，以此避免危險(xiǎn)的發(fā)生。其次，系統(tǒng)也可以對其運(yùn)行當(dāng)中的載重量進(jìn)行針對性分析，進(jìn)而對其進(jìn)行操作的過程中，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制降檔的處理，輔助操作人員進(jìn)行吊重處理。只有保障這樣的操作方式，才可以便于起重機(jī)械設(shè)備的安全管理與操作。

2.2.2 群塔作業(yè)防碰撞

由于我國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，基本上項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)模都比較大，涉及到的施工建設(shè)內(nèi)容也較為的豐富。現(xiàn)階段在工地上安裝的塔機(jī)數(shù)量也比較多，為了實(shí)現(xiàn)安全合理的施工建設(shè)，就需要積極的避免其施工中，所出現(xiàn)的一些碰撞事故。這樣的事故基本上都是由于操作人員操作不當(dāng)，以此導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備之間發(fā)生碰撞問題，對司機(jī)以及施工現(xiàn)場會帶來較為嚴(yán)重的影響。下圖1為群塔作業(yè)防碰撞設(shè)計(jì)方案。

圖1 群塔作業(yè)防碰撞設(shè)計(jì)方案

為了保障現(xiàn)階段施工建設(shè)的安全，就需要積極的設(shè)置出塔機(jī)防碰撞系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要是在滿足現(xiàn)場施工的功能性前提下，避免塔吊之間的相互干擾，同時(shí)全面加強(qiáng)塔吊之間的溝通以及聯(lián)系，并對塔機(jī)實(shí)現(xiàn)集中化的管理以及處理。這樣的管理方式下，全面提升了機(jī)械設(shè)備的管理能力。具體的操作中，主要設(shè)置出對塔機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，以此對當(dāng)下的作業(yè)狀態(tài)，進(jìn)行轉(zhuǎn)角、半徑以及高度等諸多方面的信息采集。通過這樣的處理方式，極大提升整體的系統(tǒng)安全性。在出現(xiàn)可能的危險(xiǎn)之前，就可以發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信息，以此提升施工建設(shè)的整體安全性。在安裝防碰撞系統(tǒng)之后，可以提升安全管理的效果，特別是在出現(xiàn)一些危險(xiǎn)情況之前，就可以為司機(jī)提供一定的安全預(yù)警，以此約束工作人員的操作以及行為。現(xiàn)階段進(jìn)行處理的過程中，系統(tǒng)的處理方式可以提升處理的能力，特別是在整個(gè)處理的過程中，始終可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用與效果。

2.2.3 特定區(qū)域監(jiān)控

在施工現(xiàn)場的開展中，由于會涉及到諸多方面的內(nèi)容，因此就會導(dǎo)致在其建設(shè)的過程中，會受到較為明顯的限制。特別是對于我國的一些中心城市的建設(shè)工作而言，會面臨著較多的建設(shè)挑戰(zhàn)。例如，建設(shè)區(qū)域周圍存在著大量的既有建筑物，這樣就會對塔機(jī)大臂回轉(zhuǎn)的半徑，提出更高的要求。在實(shí)際建設(shè)中，一旦無法進(jìn)行嚴(yán)格的安全管理，就會出現(xiàn)觸電事故風(fēng)險(xiǎn)。

為了保障安全管理的效果，既要在其建設(shè)的過程中，對塔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，始終提升信息采集的能力，保障在一些特定的區(qū)域當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)較為全面的監(jiān)控以及監(jiān)管。這樣就可以利用自動(dòng)化的處理方式，保障工作人員的工作安全性。

2.2.4 塔機(jī)吊鉤的可視化

這是對于塔機(jī)吊鉤的信息化建設(shè)，實(shí)際操作中，基本上會采用球形攝像機(jī)，將其安裝到塔機(jī)的滑行小車上，并使用互聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)，進(jìn)行信號方面的傳輸。在這樣的處理方式下，司機(jī)可以在操作臺上了解到吊鉤的實(shí)際作業(yè)情況，全面減少施工建設(shè)過程中的死角。其次，對于塔機(jī)司機(jī)而言，需要全面提升處理的效果。讓其司機(jī)在操作的過程中，提升對危險(xiǎn)問題的預(yù)警。下圖2為塔機(jī)吊鉤的可視化。

圖2 塔機(jī)吊鉤的可視化

2.2.5 生物識別系統(tǒng)

施工現(xiàn)場當(dāng)中的各種起重機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行管理工作，一直都是項(xiàng)目施工建設(shè)進(jìn)程的重要管理組成部分。但是由于現(xiàn)場的情況較為復(fù)雜，因此會導(dǎo)致監(jiān)管工作的開展面臨著較多的挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)這樣的建設(shè)方式，就需要進(jìn)行管理的過程中，全面提升系統(tǒng)的監(jiān)管能力。需要注意的是，雖然我國建筑工程項(xiàng)目的監(jiān)管體系，得到了進(jìn)一步的發(fā)展，但是依然存在著大量套牌、假牌的現(xiàn)象。因此，為了全面提升塔機(jī)以及施工升降機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)，就要進(jìn)一步的提升系統(tǒng)的管理能力。通過一個(gè)科學(xué)合理的管理方式，保障起重機(jī)械設(shè)備的管理能力。

具體的管理進(jìn)程中，要對塔機(jī)以及施工升降機(jī)，設(shè)置出人臉識別以及指紋識別系統(tǒng)。通過這樣生物識別系統(tǒng)的處理方式，加上與互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)通，對相關(guān)工作人員進(jìn)行全面的管理，最大化管理能力。這種對于工作人員的管理方式，避免了一些潛在的安全隱患。也相應(yīng)的在實(shí)際處理過程中，最快找到潛在的影響因素。

3 建筑起重機(jī)智能安全監(jiān)控安全管理的發(fā)展

在現(xiàn)階段信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，對于起重機(jī)械設(shè)備的安全保護(hù)功能，依然呈現(xiàn)出較為單一的特征，因此面對我國未來建筑行業(yè)的多樣化發(fā)展，還需要進(jìn)一步提升監(jiān)管的多樣性與全面性。特別是在監(jiān)管系統(tǒng)的搭建過程中，需要進(jìn)一步的提升管理的能力以及強(qiáng)度。其中對于數(shù)據(jù)記錄以及分析功能，都需要在黑匣子當(dāng)中，進(jìn)行指紋認(rèn)證系統(tǒng)，以及人臉識別系統(tǒng)的集中處理。通過一個(gè)科學(xué)合理的處理方式，可以極大的滿足人們對于起重機(jī)的運(yùn)行以及處理效果。利用這樣的處理方式，不僅僅解決了傳統(tǒng)的運(yùn)行問題，也相應(yīng)的提升了安全管理的強(qiáng)度，是符合我國現(xiàn)階段建筑行業(yè)信息化發(fā)展與建設(shè)的重要發(fā)展方向。最后，在法律法規(guī)方面，也需要順應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，得到不斷完善。

4 結(jié)語

綜上所述，在信息技術(shù)時(shí)代下，為了保障建筑行業(yè)的各種起重機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行，就需要積極地對出現(xiàn)的安全隱患問題開展針對性的處理。當(dāng)下所構(gòu)建出的起重機(jī)智能化的管理方式，發(fā)揮出了信息技術(shù)的優(yōu)勢，有效為工作人員提供較為全面的數(shù)據(jù)信息。