電網(wǎng)項(xiàng)目管理中智慧工地平臺(tái)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

溫耀斌

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門(mén)供電局，廣東江門(mén)529000）

0 引言

基建項(xiàng)目管理工作主要是“四控兩管一協(xié)調(diào)”，即安全、質(zhì)量、投資、進(jìn)度控制，合同、信息管理及協(xié)調(diào)各參建方。保證工程按時(shí)按質(zhì)完成，建設(shè)過(guò)程中不發(fā)生人身、設(shè)備事故，管理方需要投入大量精力及時(shí)間。公司為此成立項(xiàng)目管理精益化小組，開(kāi)展六西格瑪精益化管理課題研究，運(yùn)用SIPOC流程圖分析進(jìn)行梳理，并通過(guò)頭腦風(fēng)暴、質(zhì)量功能展開(kāi)法（QFD）尋找問(wèn)題癥結(jié)，發(fā)掘解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)。最終決定開(kāi)發(fā)一套項(xiàng)目智慧工地管理系統(tǒng)，創(chuàng)新點(diǎn)是將高清全景視頻、設(shè)備黑匣子等高新科技融入項(xiàng)目管理，運(yùn)用系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)作，減少管理工作量及工作成本，提升參建各單位的溝通和協(xié)同工作效率，提升工程質(zhì)量，預(yù)防事故、事件的發(fā)生，保障現(xiàn)場(chǎng)施工安全。

1 項(xiàng)目研究背景

目前，電網(wǎng)基建工程中存在“監(jiān)管力度不強(qiáng)，監(jiān)管手段落后”等難題，一直難以解決。為解決電網(wǎng)基建工程中的“監(jiān)管力度不強(qiáng)，監(jiān)管手段落后”等難題，提升基建項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理“智慧化”水平，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展，推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)向“基建管理智能化，建設(shè)工地智慧化”轉(zhuǎn)型升級(jí)，全力打造安全、可靠、綠色、高效的智能電網(wǎng)，需依托云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等智能技術(shù)應(yīng)用，圍繞施工現(xiàn)場(chǎng)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等基本要素，以智慧工地和建筑信息化模型平臺(tái)為基礎(chǔ)，結(jié)合智能機(jī)械化作業(yè)裝備，構(gòu)建一個(gè)實(shí)時(shí)高效的智能監(jiān)控平臺(tái)，有效地將人員監(jiān)控、位置定位、工作考勤、物資管理等資源進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)智慧工地管理。

2 項(xiàng)目的研究與實(shí)施

近年來(lái)，各類(lèi)工程建設(shè)、電網(wǎng)建設(shè)安全生產(chǎn)事故頻發(fā)。施工安全是企業(yè)發(fā)展的“生命線(xiàn)”，項(xiàng)目安全文明管理是“四控兩管一協(xié)調(diào)”中最優(yōu)先控制的要素。結(jié)合近年安全事故快報(bào)，嚴(yán)重威脅現(xiàn)場(chǎng)安全施工的因素歸根結(jié)底主要是第二類(lèi)危險(xiǎn)源。

（1）施工人員未經(jīng)安全規(guī)程考試、實(shí)際技能考核合格就上崗作業(yè)，施工人員超越工作范圍施工，未規(guī)范使用個(gè)人防護(hù)用品，違反“六條鐵律”要求（人的不安全行為）；

（2）特種設(shè)備、腳手架安全狀態(tài)無(wú)有效監(jiān)控，施工過(guò)程中超載使用，造成機(jī)械安全事故（物的不安全狀態(tài)）。

為防止安全事故發(fā)生，排查以上安全隱患，項(xiàng)目管理人員需要投入大量精力和工作時(shí)間，檢查施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械、腳手架使用狀態(tài)，嚴(yán)格檢查現(xiàn)場(chǎng)人員持證和安全技能考核情況。因此，基建工程智慧工地系統(tǒng)引入生物識(shí)別系統(tǒng)、特種設(shè)備黑匣子、智能行為分析系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)分工協(xié)調(diào)、計(jì)算機(jī)智能分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)人和物的不安全狀態(tài)管控。

3 項(xiàng)目的功能與運(yùn)用

3.1 安全管理——通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)管控施工現(xiàn)場(chǎng)

3.1.1 人員實(shí)名制管理

智慧工地系統(tǒng)建立了一套完善的人員準(zhǔn)入機(jī)制，凡需進(jìn)入基建項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的人員必須滿(mǎn)足《廣東電網(wǎng)公司基建承包商管理人員和特種作業(yè)人員持證上崗管理工作指引》的要求，經(jīng)監(jiān)理單位審核通過(guò)后錄入智慧工地人員實(shí)名制管理系統(tǒng)。

系統(tǒng)內(nèi)對(duì)人員生物識(shí)別特征、持證情況、安全規(guī)程考試情況、安全培訓(xùn)情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，所有進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的人員必須通過(guò)具有人臉識(shí)別功能的閘機(jī)，未經(jīng)考核合格的人員將被拒之門(mén)外，以此達(dá)到自動(dòng)排除不具備上崗條件的施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的目的。

3.1.2 智能視頻監(jiān)控

試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目部署了由固定式攝像頭、便攜式攝像頭形成全面覆蓋的智能視頻監(jiān)控區(qū)域，對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行24 h全天候無(wú)盲區(qū)施工監(jiān)控，管理人員在非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)時(shí)間可通過(guò)視頻監(jiān)控掌握工地整體情況和施工動(dòng)態(tài)，大大減少現(xiàn)場(chǎng)巡視所需的路程和時(shí)間。系統(tǒng)服務(wù)器24 h抓拍現(xiàn)場(chǎng)違章情況，智能分析施工人員不規(guī)范佩戴安全帽、工作服等違章動(dòng)作并立即推送報(bào)警信息，管理人員可通過(guò)工地廣播系統(tǒng)對(duì)違章行為進(jìn)行制止。

3.1.3 大型機(jī)械設(shè)備群安全防護(hù)

在腳手架、塔吊、物料提升機(jī)的主要受力點(diǎn)裝設(shè)壓感、撓度、位移傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)控沉降和變形狀態(tài)：壓感傳感器主要裝設(shè)在設(shè)備底部或主要受力節(jié)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)受力不超過(guò)限值；撓度傳感器裝設(shè)在受力變形的關(guān)鍵位置，監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)變形；位移傳感器安裝在設(shè)備底部，以標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)為參照物監(jiān)控設(shè)備的沉降狀態(tài)。通過(guò)對(duì)設(shè)備以上數(shù)值的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)過(guò)載使用、過(guò)度偏移、過(guò)度沉降等設(shè)備不安全狀態(tài)進(jìn)行推算，并對(duì)不安全狀態(tài)發(fā)出實(shí)時(shí)警報(bào)，以達(dá)到預(yù)防安全事故發(fā)生的作用。

3.2 質(zhì)量管理——應(yīng)用大體積混凝土測(cè)溫技術(shù)

施工混凝土內(nèi)部熱量較難散發(fā)，外部表面熱量散發(fā)較快，內(nèi)部和外部熱脹冷縮過(guò)程相應(yīng)會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。溫差大到一定程度，混凝土表面拉應(yīng)力超過(guò)當(dāng)時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，在混凝土表面會(huì)產(chǎn)生有害裂縫，有時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生貫穿裂縫。

在智慧工地引入前無(wú)法檢測(cè)混凝土的內(nèi)部溫差，只能通過(guò)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的混凝土養(yǎng)護(hù)、事后送檢試件等形式進(jìn)行控制，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部情況及時(shí)處理?；炷猎噳K的檢測(cè)記錄只能證明混凝土本身質(zhì)量不存在問(wèn)題，養(yǎng)護(hù)記錄也只能證明施工人員嚴(yán)格執(zhí)行了養(yǎng)護(hù)動(dòng)作，但不能監(jiān)控混凝土在凝結(jié)成型過(guò)程中整體應(yīng)力產(chǎn)生情況，無(wú)法監(jiān)控混凝土內(nèi)部存在的缺陷。因此，智慧工地根據(jù)《大體積混凝土施工規(guī)范》（GB 50496—2009）的規(guī)定建立了智能混凝土檢測(cè)系統(tǒng)，在大體積混凝土澆筑過(guò)程中，在混凝土的上、中、下部位分別投入微小的溫度傳感器，具體測(cè)量方法如下：

檢測(cè)開(kāi)始時(shí)間：混凝土澆筑完成；檢測(cè)結(jié)束時(shí)間：混凝土澆筑后28天。

數(shù)據(jù)處理：傳感器每晝夜進(jìn)行不少于24次的檢測(cè)，向服務(wù)器推送溫度信息，系統(tǒng)根據(jù)規(guī)范要求計(jì)算信息，監(jiān)測(cè)過(guò)程中心控制點(diǎn)與上、下控制點(diǎn)溫差不超過(guò)25 ℃，上、下控制點(diǎn)與大氣溫度差不超過(guò)25 ℃。

通過(guò)對(duì)大體積混凝土溫度的監(jiān)控，并針對(duì)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)規(guī)范及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，可以有效控制混凝土澆筑質(zhì)量，而不依賴(lài)于事后控制（抽芯監(jiān)測(cè)），大大減少項(xiàng)目投資成本及避免混凝土不合格返工導(dǎo)致的工期延誤。

3.3 環(huán)境保護(hù)——降低建設(shè)工程對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響

為促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展，電網(wǎng)工程建設(shè)全面貫徹落實(shí)國(guó)家、行業(yè)和地方綠色施工相關(guān)政策。綠色施工要求工程中應(yīng)避免產(chǎn)生大量灰塵、噪聲、廢物等，以免對(duì)環(huán)境品質(zhì)造成嚴(yán)重影響，有損現(xiàn)場(chǎng)施工人員及公眾健康，因此建設(shè)過(guò)程中需要請(qǐng)環(huán)境監(jiān)測(cè)單位對(duì)施工過(guò)程的各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。但定期的監(jiān)測(cè)不能監(jiān)控某些工序在特定時(shí)間段產(chǎn)生的污染，建設(shè)工程項(xiàng)目還需要全天候的環(huán)境監(jiān)測(cè)及應(yīng)對(duì)措施。

為此，智慧工地環(huán)境保護(hù)模塊應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)部署環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境如PM2.5/PM10、噪聲、溫度、濕度等因素進(jìn)行24 h監(jiān)測(cè)，測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒?wù)器，同時(shí)建立由高空噴淋、移動(dòng)霧炮、圍墻噴淋組成的立體噴淋系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)環(huán)境PM值超標(biāo)時(shí)，立即開(kāi)啟立體噴淋并報(bào)警，即使自然環(huán)境污染超標(biāo)也可保證施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部空氣質(zhì)量滿(mǎn)足要求。

4 結(jié)語(yǔ)

試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，智能行為分析系統(tǒng)共識(shí)別出有效違章446項(xiàng)，管理方根據(jù)記錄對(duì)施工單位開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)安全培訓(xùn)，違章數(shù)從項(xiàng)目實(shí)施時(shí)的每月145項(xiàng)，降至現(xiàn)在的每月38項(xiàng)，施工人員安全意識(shí)得到提高。試點(diǎn)項(xiàng)目安全、質(zhì)量控制符合策劃預(yù)期要求，并在工期內(nèi)順利竣工投產(chǎn)，施工過(guò)程未發(fā)生安全生產(chǎn)事故（事件），公司安全生產(chǎn)平穩(wěn)性得到保障。