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(wǎng)絡、GPS、北斗地理信息系統(tǒng)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(lián)網(wǎng)”。并通過通信網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了“智慧工地”的基礎網(wǎng)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(lián)協(xié)同、安全監(jiān)控、數(shù)據(jù)收集、經(jīng)驗共享等信息化生態(tài)圈,并將收集到的數(shù)據(jù)進行實時分析,實現(xiàn)工程項目的智能化管理。隨著互聯(lián)網(wǎng)全面覆蓋,“互聯(lián)網(wǎng)+”滲透到各個領域,人工智能受到人們的廣泛關(guān)注。移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)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(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一,同時也是安全事故多發(fā)的高危行業(yè)。因此,加強施工現(xiàn)場安全管理,降低事故發(fā)生頻率,杜絕各種違章違規(guī)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(chǎn)朝精細化方向發(fā)展。

隨著科技進步,物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)在建筑工程安全生產(chǎn)質(zhì)量管理領域得到了具體運用。傳統(tǒng)的施工監(jiān)測易受人為因素影響且效率低,引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以有效提高施工監(jiān)管力度。通過智慧建筑構(gòu)建智慧工地云平臺,精心打造智慧化工地管理模式,是現(xiàn)代建筑施工企業(yè)管理方式朝信息化轉(zhuǎn)變的努力方向。

隨著投資規(guī)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(tǒng)的建筑工程項目管理方式對于現(xiàn)今體量龐大、外形多樣和結(jié)構(gòu)復雜的建筑工程難以實施有效的監(jiān)管。物聯(lián)網(wǎng)本身作為一項信息技術(shù)的誕生,為建筑施工質(zhì)量安全管理提供了先進技術(shù)手段。通過安裝在施工現(xiàn)場的各類傳感裝置,構(gòu)建智能監(jiān)控防范體系,并能有效的彌補傳統(tǒng)方法在監(jiān)管中的缺陷,實現(xiàn)對人、機、料、環(huán)、法的全方位實時監(jiān)控,變被動“監(jiān)督”為主動“監(jiān)控”。同時,也將安全生產(chǎn)監(jiān)督管理體系注入新的概念,真正實現(xiàn)“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針。

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

1 建筑施工企業(yè)的現(xiàn)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(zhí)法程序的不嚴謹,造成監(jiān)管秩序混亂。

(3)企業(yè)包袱重,資本金不足,負債率高,富余人員多。

(4)企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,整體素質(zhì)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(xiàn)場特征

(1)建筑工程體量大,施工難度高,投資規(guī)模大,建設周期長。

(2)由簡單設計到復雜結(jié)構(gòu)的多元化設計發(fā)展,由單一的低層向復雜的高層、超高層建筑發(fā)展,施工交叉作業(yè)面的增多導致作業(yè)危險性系數(shù)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(xù)報批時并沒有按照相關(guān)規(guī)定進行,施工時有意逃避安全監(jiān)管。

(4)專業(yè)化程度越來越高,管理層次多級化,如總包、分包、專業(yè)分包、勞務分包、監(jiān)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(nóng)民工,整體素質(zhì)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(jiān)管和防范手段相對落后,信息化水平低,信息化技術(shù)未能深度融入安全生產(chǎn)核心業(yè)務管理中,未能利用信息化技術(shù)對建筑施工安全生產(chǎn)進行“智能化”監(jiān)管。

3 項目管理智能化

(1)面對上述問題,企業(yè)要想長遠發(fā)展,必須立足根本,從自身內(nèi)部和項目管理上下功夫,運用智能化的管理方式,結(jié)合先進的計算機、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)手段,引領“智慧工地”細分市場發(fā)展,通過運用“智慧工地”大數(shù)據(jù)應用與服務云平臺,解決企業(yè)內(nèi)部和施工現(xiàn)場管理難、安全事故頻發(fā)、環(huán)保系統(tǒng)不健全等問題。

(2)建筑工程項目一般要經(jīng)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(cè)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(zhì)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(jiān)測采集施工現(xiàn)場的人、機、料、環(huán)、法各環(huán)節(jié)運行數(shù)據(jù),基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成展示和統(tǒng)計分析,提高施工各環(huán)節(jié)的工作效率,輔助項目高效率、低成本、按質(zhì)按量及時完成任務。

(4)通過數(shù)據(jù)中心的建設,施工過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)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(xiàn)智慧型的輔助決策功能,提升企業(yè)和項目的科學決策與分析能力。

(5)“智慧工地”系統(tǒng)的建設,著力解決當前工地現(xiàn)場管理的突出問題,圍繞現(xiàn)場人員、材料、設備等重要資源的管理,構(gòu)建一個實時高效的遠程智能監(jiān)管平臺,有效的將人員監(jiān)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(xiàn)場相關(guān)信息的采集和分析,為管理人員進行人員調(diào)度,設備和物資調(diào)配以及項目整體進度、質(zhì)量、安全和文明施工等全方位監(jiān)管提供決策依據(jù)。

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(xiàn),是以信息的互聯(lián)互通為支撐,覆蓋項目全生命周期,按照工程項目現(xiàn)場管理的思維與邏輯,打通數(shù)據(jù)之間的交換,形成橫向到邊,縱向到底的交互關(guān)系,避免信息孤島和數(shù)據(jù)死角的現(xiàn)象出現(xiàn)。

(2)“智慧工地”聚焦工程施工現(xiàn)場,緊緊圍繞人、機、料、環(huán)、法等關(guān)鍵環(huán)節(jié),綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動計算和智能設備等軟硬件信息技術(shù),與施工生產(chǎn)過程相融合,對工程質(zhì)量、安全等生產(chǎn)過程以及商務、技術(shù)等管理過程加以改造,提高工地現(xiàn)場的生產(chǎn)效率、管理效率和決策能力,實現(xiàn)工地的數(shù)字化、精細化、智能化管理和生產(chǎn)。

(3)“智慧工地”現(xiàn)場應用通過小而精的專業(yè)化系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進信息化技術(shù)手段,適應現(xiàn)場環(huán)境的要求,面向施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集難、監(jiān)管不到位等問題,提高數(shù)據(jù)獲取的準確性、及時性、真實性和響應速度,實現(xiàn)施工過程的全面感知、互通互聯(lián)、智能處理和協(xié)同工作,從而實現(xiàn)高效運行,及時處理不協(xié)調(diào)問題。

(4)“智慧工地”系統(tǒng)的現(xiàn)場應用:①人員管理--勞務實名制管理系統(tǒng)：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(shù)交底；②安全管理--視頻監(jiān)控系統(tǒng)：塔機監(jiān)控與吊鉤可視化、升降機與卸料平臺監(jiān)控、深基坑與臨邊洞口防護監(jiān)測、車輛出入管理等；③環(huán)境管理--工地現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：揚塵嘈聲監(jiān)控、霧炮噴淋與抑塵降塵控制；④質(zhì)量管理—充分利用質(zhì)量管理軟件,對分部分項工程進行質(zhì)量等級評定；按照國標要求逐項巡檢,發(fā)現(xiàn)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(jié)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(tài),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(tǒng)計與查詢系統(tǒng)：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(shù)據(jù),方便物料管理人員查詢、統(tǒng)計與監(jiān)管,即時獲取信息。

(5)基于“智慧工地”系統(tǒng)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(jiān)控現(xiàn)場的施工動態(tài),及時發(fā)現(xiàn)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(guī)操作和不文明施工現(xiàn)象,促進安全生產(chǎn)和工程質(zhì)量管理。

(6)“智慧工地”系統(tǒng)的建設,將計算機技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)應用相結(jié)合,通過數(shù)據(jù)采集中心、無線網(wǎng)絡技術(shù)以及視頻監(jiān)控等手段,實現(xiàn)對現(xiàn)場人員、設備、物質(zhì)的定時定位,有效獲取人員、機械設備、物質(zhì)位置信息、時間信息、軌跡信息等,及時發(fā)現(xiàn)遺漏異常行為,實現(xiàn)自動化監(jiān)管設施聯(lián)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(lián)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(xiàn)場的管理水平和管理效率。

(7)通過與建筑信息模型(BIM)系統(tǒng)的整合,實現(xiàn)項目資源信息與基礎空間數(shù)據(jù)的結(jié)合,構(gòu)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(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的最大化。

5 結(jié)束語

“智慧工地”云平臺面向施工現(xiàn)場環(huán)境錯綜復雜、數(shù)據(jù)采集難、風險預判不精準、監(jiān)管不到位等問題,利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)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(lián)互通、智能分析、協(xié)同工作、知識共享。通過大數(shù)據(jù)智能分析和風險預控,智能化地輔助企業(yè)和項目進行科學決策,保證工程質(zhì)量和安全,降低成本,縮短工期,促進項目監(jiān)管水平的全面提升。在建筑工程管理中廣泛應用局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息共享平臺,促使建筑工程管理相關(guān)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(yè)管理工程的效率,而且可以提高企業(yè)決策的科學性和實效性。通過建設工程安全質(zhì)量管理系統(tǒng),進一步落實企業(yè)安全監(jiān)管責任,提高企業(yè)對施工現(xiàn)場的遠程管理水平,加快企業(yè)對工地現(xiàn)場安全隱患處理的速度。通過政府統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)調(diào)各業(yè)務管理部門,以安全監(jiān)管制度為核心,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為手段,將科技力量與安全監(jiān)管制度緊密結(jié)合,成立綜合性市級應急管理機構(gòu),實現(xiàn)體制創(chuàng)新,能夠更有效的統(tǒng)一處置安全生產(chǎn)領域的各類突發(fā)事件。