史晨峰 山西二建集團(tuán)有限公司
智慧工地系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器或移動(dòng)客戶(hù)端進(jìn)行瀏覽和管理,系統(tǒng)管理員為項(xiàng)目成員設(shè)置權(quán)限,分配用戶(hù)名和密碼,項(xiàng)目所有成員通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)即可隨時(shí)隨地登錄系統(tǒng),參與整個(gè)項(xiàng)目管理。本文提出的智慧工地系統(tǒng),指使用多種硬件設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行及多項(xiàng)功能進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制,并通過(guò)多種手段最終達(dá)到自動(dòng)化監(jiān)管的目的。智慧工地系統(tǒng)具有對(duì)于減少人員傷亡與物力資源損失的作用,可將該系統(tǒng)視為保障工地工程施工安全的核心。在建筑工程單位內(nèi)推廣智慧工地系統(tǒng),不僅可以通過(guò)監(jiān)控值班室直接觀察施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度,還可以監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)施工排放的垃圾,為現(xiàn)場(chǎng)施工人員提供了安全保障。建筑工程中的核算審計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜度較高的工作,使用智慧工地系統(tǒng)中的多項(xiàng)數(shù)據(jù)審核技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的有效核算,不僅減少審核誤差,還縮短了人工核算的時(shí)間。
目前,施工制度不完善及管理模式不先進(jìn)導(dǎo)致的安全問(wèn)題、施工技術(shù)落后、物料管理的缺乏和工作人員素質(zhì)低下等問(wèn)題,對(duì)施工管理造成影響。如何減少此類(lèi)問(wèn)題,避免降低企業(yè)管理效率、經(jīng)濟(jì)效益,防止出現(xiàn)工程質(zhì)量問(wèn)題,如何在保證工程質(zhì)量的前提下推進(jìn)建筑工程的實(shí)施進(jìn)度和保障施工人員的安全,是目前施工企業(yè)謹(jǐn)慎思考的問(wèn)題。隨著智慧工地的進(jìn)一步發(fā)展,許多施工企業(yè)通過(guò)構(gòu)建智慧工地,減少甚至避免建筑施工過(guò)程中存在的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)施工的智能化管理,使其效率得到大的提升。這不僅說(shuō)明先進(jìn)技術(shù)得到廣泛使用,也說(shuō)明了科技的進(jìn)一步發(fā)展與建筑行業(yè)的快速發(fā)展。因此,智慧工地具備良好的發(fā)展趨向,被許多施工企業(yè)采取推廣和普及使用。
建筑施工安全管理信息化是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的重要方向。2016年8月,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》,要求“十三五”期間全面提高建筑業(yè)信息化水平,建筑業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化取得突破性進(jìn)展,提出建立完善建筑施工安全監(jiān)管信息系統(tǒng),對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)人員、機(jī)械設(shè)備、臨時(shí)設(shè)施等安全信息進(jìn)行采集和匯總分析,實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)、人員、項(xiàng)目等安全監(jiān)管信息互聯(lián)共享,提高施工安全監(jiān)管水平。2017年2月,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》,要求推進(jìn)信息技術(shù)與安全生產(chǎn)深度融合,加快建設(shè)建筑施工安全監(jiān)管信息系統(tǒng),通過(guò)信息化手段加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理。在建筑施工活動(dòng)中,為解決施工現(xiàn)場(chǎng)面臨的建筑質(zhì)量問(wèn)題多、施工地點(diǎn)分散、施工人員管理難、監(jiān)管難度大、安全事故頻發(fā)等問(wèn)題,基于建筑信息化的智慧工地越來(lái)越多地應(yīng)用于建筑施工現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《智慧工地全景成像監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》,智慧工地是指運(yùn)用信息化手段,通過(guò)三維設(shè)計(jì)平臺(tái)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和施工模擬,圍繞施工過(guò)程管理,建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化生態(tài)圈,并將此數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下與物聯(lián)網(wǎng)采集到的工程信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析,提供過(guò)程趨勢(shì)預(yù)測(cè)及專(zhuān)家預(yù)案,實(shí)現(xiàn)工程施工可視化智能管理,以提高工程管理信息化水平,逐步實(shí)現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造。
利用信息化管理平臺(tái)整合管理內(nèi)容,有助于施工企業(yè)全面了解施工現(xiàn)場(chǎng)信息,并對(duì)施工狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè),促進(jìn)項(xiàng)目的順利進(jìn)行。(1)終端層的應(yīng)用信息管理是通過(guò)將信息技術(shù)應(yīng)用到建設(shè)項(xiàng)目終端實(shí)現(xiàn)的。如,使用智能手機(jī)、手機(jī)傳感器、無(wú)線傳輸功能、攝像頭等實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制建筑工地的終端設(shè)備,以改善對(duì)建筑工地的監(jiān)督和管理狀態(tài)。(2)平臺(tái)層的應(yīng)用依靠平臺(tái)層對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類(lèi)和計(jì)算,完善項(xiàng)目管理的數(shù)據(jù)信息,為管理人員和施工人員提供交流平臺(tái),以便對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)信息的變化進(jìn)行監(jiān)督和討論。(3)應(yīng)用層的應(yīng)用了解管理流程,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)邊界管理,改善信息管理,集成移動(dòng)設(shè)備,與終端層集成,然后提取和分析數(shù)據(jù),建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。
施工現(xiàn)場(chǎng)一般場(chǎng)地受限較多,特別是在城市中心地區(qū)施工,施工現(xiàn)場(chǎng)與周?chē)扔袠?gòu)筑物以及設(shè)施之間距離較近,由于塔機(jī)大臂回轉(zhuǎn)半徑范圍較大(40m~80m),容易出現(xiàn)塔機(jī)大臂經(jīng)過(guò)民房、馬路、學(xué)校、工人宿舍等人群密集區(qū)域,特別是當(dāng)周邊有高壓線時(shí)易發(fā)生觸電事故。通過(guò)塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特定區(qū)域監(jiān)控功能,設(shè)定塔機(jī)作業(yè)區(qū)域,在工作時(shí)當(dāng)塔臂進(jìn)入限制區(qū)域時(shí),將會(huì)自動(dòng)限制大臂或變幅禁入特定區(qū)域,實(shí)現(xiàn)特定區(qū)域保護(hù),避免司機(jī)的誤操作,從源頭上避免事故的發(fā)生。
建筑施工特種作業(yè)人員必須經(jīng)建設(shè)主管部門(mén)考核合格,取得特種作業(yè)人員操作資格證書(shū),方可上崗從事相應(yīng)作業(yè)。利用人員管理信息庫(kù)收錄特種作業(yè)人員相關(guān)信息,通過(guò)指紋識(shí)別、人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用,操作人員必須刷指紋啟動(dòng)設(shè)備,防止機(jī)械被亂用,機(jī)上人員的操作行為也會(huì)形成操作記錄同步保存。以現(xiàn)場(chǎng)配電箱管理為例,目前施工現(xiàn)場(chǎng)絕大多數(shù)電箱都是機(jī)械鎖,電箱門(mén)經(jīng)常處于不關(guān)閉狀態(tài),私自接電、拆電線易導(dǎo)致觸電類(lèi)安全事故。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)電子鎖技術(shù)改造后,電箱的開(kāi)啟權(quán)限只對(duì)電工開(kāi)放,掃描二維碼或指紋識(shí)別才能開(kāi)啟電箱,保證施工現(xiàn)場(chǎng)的一級(jí)、二級(jí)配電箱只能由具有電工操作資格證的人員才能進(jìn)行接線等操作,嚴(yán)格管理現(xiàn)場(chǎng)用電。
施工場(chǎng)地內(nèi)安全監(jiān)控系統(tǒng)融合了智慧工地系統(tǒng),使施工作業(yè)中的危險(xiǎn)源可能性壓到最低,最大限度地縮小和防止施工事故的發(fā)生,降低施工作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn),增強(qiáng)了安全管理工作效用。對(duì)于起重機(jī)械,應(yīng)更加嚴(yán)格的管制,重視智慧工地系統(tǒng)在塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮作用的部分,更好地實(shí)現(xiàn)智能化和實(shí)施性監(jiān)控。①塔吊的安全是施工的重點(diǎn),相關(guān)安全指標(biāo)信息如承載重量、回轉(zhuǎn)角度、作業(yè)高度、小車(chē)幅度、當(dāng)時(shí)風(fēng)速,風(fēng)向等會(huì)被采集傳入到裝有實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備中,塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒塔機(jī)出現(xiàn)的違反規(guī)定的操作。②若工地有多臺(tái)塔吊進(jìn)行施工,為防止發(fā)生撞擊事故,系統(tǒng)的防撞擊功能會(huì)使用智能辨別功能,避免塔吊在撞擊高危區(qū)進(jìn)行操作,實(shí)時(shí)關(guān)注人與物行為的不安全情況,提前防控,把危險(xiǎn)扼殺在萌芽之中,基本保證了起重機(jī)的正常運(yùn)行。
深基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用土壓力盒、錨桿應(yīng)力計(jì)等智能化傳感設(shè)備,監(jiān)測(cè)基坑開(kāi)挖、支護(hù)施工和周邊設(shè)備或建筑穩(wěn)定情況。將互聯(lián)網(wǎng)和信息進(jìn)行整合,利用針對(duì)性的監(jiān)測(cè)儀器測(cè)得數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到監(jiān)測(cè)平臺(tái)進(jìn)行分析,分析后可將結(jié)果反饋到對(duì)應(yīng)的工作人員,一旦數(shù)據(jù)異常立即警報(bào),使技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,提高基坑監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
安全隱患排查子系統(tǒng)可自定義安全隱患清單,支持巡檢單位通過(guò)移動(dòng)端將現(xiàn)場(chǎng)檢查中發(fā)現(xiàn)的安全隱患以圖片、語(yǔ)音、文字、視頻等形式直接記錄并上傳平臺(tái),將自動(dòng)生成的整改單推送給相關(guān)責(zé)任單位;責(zé)任單位整改后上傳整改情況,并推送相關(guān)信息通知巡檢單位;巡檢單位根據(jù)整改記錄進(jìn)行復(fù)查,確定整改是否通過(guò);復(fù)查通過(guò)后進(jìn)行問(wèn)題閉環(huán),復(fù)查不通過(guò)再進(jìn)行整改,直至問(wèn)題閉環(huán)。平臺(tái)應(yīng)能統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間段內(nèi)的安全隱患數(shù)量、待整改回復(fù)的隱患數(shù)量、待復(fù)查的隱患數(shù)量、隱患整改完成率等信息。質(zhì)量問(wèn)題檢查子系統(tǒng)應(yīng)支持將現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題以圖片、語(yǔ)音、文字、視頻等形式直接記錄并上傳平臺(tái),將自動(dòng)生成的整改單推送給相關(guān)責(zé)任單位;提供實(shí)時(shí)查看整改完成情況,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢查工作統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量問(wèn)題整改統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量問(wèn)題預(yù)警統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量問(wèn)題類(lèi)型統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量問(wèn)題等級(jí)統(tǒng)計(jì)等,支持質(zhì)量檢查報(bào)表、問(wèn)題整改報(bào)表導(dǎo)出。
項(xiàng)目管理部門(mén)依照施工平面圖構(gòu)建全封閉裝配式?jīng)_孔圍擋,在頂部裝設(shè)噴淋系統(tǒng),間隔1.5m設(shè)置霧化噴頭,同時(shí)在塔吊處安裝噴淋系統(tǒng)。施工場(chǎng)地四面裝設(shè)霧炮機(jī)。針對(duì)可能引發(fā)揚(yáng)塵及噪聲的施工地點(diǎn),設(shè)置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)全天候運(yùn)行,不定時(shí)收集與分析數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)平臺(tái),由平臺(tái)比對(duì)指標(biāo)。當(dāng)施工場(chǎng)地?fù)P塵超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)后電子閥觸發(fā)噴淋及霧炮設(shè)備,達(dá)到降塵的效果。
智慧工地系統(tǒng)的綜合性與科學(xué)性對(duì)項(xiàng)目的順利完成起著重要監(jiān)督和領(lǐng)導(dǎo)作用,在實(shí)現(xiàn)綠色建筑理念中,減少施工過(guò)程中的污染程度,為公司發(fā)展提供更多機(jī)會(huì)。智慧工地系統(tǒng)主要體現(xiàn)為:①準(zhǔn)確記錄全部員工信息和資料,確保員工持證上崗。②全面監(jiān)控與項(xiàng)目有關(guān)的資料,實(shí)現(xiàn)資源通用,不斷滿(mǎn)足項(xiàng)目信息管理的要求。③健全公司和人員評(píng)價(jià)體系,提高公司動(dòng)態(tài)管理和人員評(píng)估,智慧工地系統(tǒng)可以自動(dòng)計(jì)算和評(píng)估誠(chéng)信結(jié)果,有利于提高員工素質(zhì),對(duì)公司長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有益。④工程項(xiàng)目質(zhì)量、安全管理和信息技術(shù)的結(jié)合,使工程質(zhì)量和安全管理流程不斷改善。針對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)督,給予具體準(zhǔn)確的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),便于工作管理。⑤智能化檢查員工的操作情況,保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。⑥監(jiān)控監(jiān)督單位工作的日常動(dòng)態(tài),了解監(jiān)督人員的工作情況,有助于高效率地完成工作。⑦掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的所有情況,確保施工的安全和質(zhì)量,降低施工期間的潛在風(fēng)險(xiǎn),最終使工程項(xiàng)目達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
借助云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、BIM、GIS等新一代信息技術(shù),對(duì)項(xiàng)目施工過(guò)程中的“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等關(guān)鍵因素監(jiān)督和管理,形成互聯(lián)協(xié)同、信息共享、在線監(jiān)測(cè)及智能預(yù)警的智慧工地管理平臺(tái),并提供大屏、桌面端和移動(dòng)端應(yīng)用服務(wù),管理平臺(tái)使項(xiàng)目決策層和管理人員能夠隨時(shí)隨地、直觀地視察現(xiàn)場(chǎng)的施工和生產(chǎn)狀況,加強(qiáng)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、安全與文明施工和環(huán)境衛(wèi)生管理,提高建設(shè)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)效率、管理效率和決策能力,實(shí)現(xiàn)工地的數(shù)字化、精細(xì)化和智慧化。
專(zhuān)業(yè)性人才缺乏也是當(dāng)前建筑起重機(jī)械智慧安全監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的主要問(wèn)題,政府主管部門(mén)、行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的系統(tǒng)性技術(shù)培訓(xùn),提高員工專(zhuān)業(yè)知識(shí)與能力水平,采取相應(yīng)激勵(lì)措施,增強(qiáng)企業(yè)員工接受智慧工地新技術(shù)的積極性,加快建筑起重機(jī)械智慧安全監(jiān)控的人才培養(yǎng)。
房建施工現(xiàn)場(chǎng)管理工作的開(kāi)展和實(shí)施需要科學(xué)合理地借助信息化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,對(duì)工程項(xiàng)目的施工情況進(jìn)行全方位、動(dòng)態(tài)化的監(jiān)督和管理,實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的統(tǒng)一化、集中化管理與監(jiān)督。借助系統(tǒng)平臺(tái)收集影響工程項(xiàng)目質(zhì)量、安全、進(jìn)度的相關(guān)因素,系統(tǒng)化地分析信息數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中存在的問(wèn)題和不足,并進(jìn)行調(diào)整和完善。借助該平臺(tái)系統(tǒng),強(qiáng)化施工信息的傳遞,確保各施工工序間的溝通順暢,減少因信息孤島、信息傳遞不準(zhǔn)確、工程銜接不到位而造成的損失。借助相關(guān)技術(shù)和設(shè)備,實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)督和管控,實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控,整改施工中的偏差問(wèn)題,避免施工中的不規(guī)范操作,保障施工順利進(jìn)行。
根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)及使用單位需求,與專(zhuān)業(yè)廠家進(jìn)行智慧園區(qū)建設(shè),架設(shè)園區(qū)內(nèi)部專(zhuān)線,并測(cè)試所有接入硬件,定制開(kāi)發(fā)針對(duì)本項(xiàng)目的內(nèi)網(wǎng)智慧園區(qū)平臺(tái),具有設(shè)備維護(hù)管理、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集成管理、BIM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)分析管理這四大模塊功能。推動(dòng)BIM模型與智慧園區(qū)系統(tǒng)融合,將前期設(shè)計(jì)思路和理念延續(xù)到后期運(yùn)維和管控當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)BIM模型與運(yùn)維管理數(shù)據(jù)的完美融合。其特點(diǎn)如下:(1)各系統(tǒng)設(shè)備在BIM模型中可直觀地空間定位,方便運(yùn)維人員管理。(2)在模型中可直觀查詢(xún)?cè)O(shè)備生產(chǎn)信息及維護(hù)信息,遇到故障時(shí)自動(dòng)生成設(shè)備維護(hù)方案,方便運(yùn)維人員快速排除故障及維修。(3)三維顯示及分析能耗信息,依托模型進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì),可直接發(fā)現(xiàn)異常區(qū)域,并針對(duì)性地檢修設(shè)備及調(diào)整參數(shù)。(4)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控,將BIM模型與能源管理系統(tǒng)、樓宇控制系統(tǒng)、智慧建筑運(yùn)維管理平臺(tái)相結(jié)合,將整個(gè)建筑的運(yùn)行狀況在3D模型上通過(guò)特定標(biāo)識(shí)展示,使運(yùn)維人員能準(zhǔn)確高效地安全管控、能耗分析、節(jié)能改造等工作。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物與物之間建立的一種交互的網(wǎng)絡(luò),可全面感知信息,并進(jìn)行信息采集和終端傳輸;確保運(yùn)輸過(guò)程中的安全性,獲取現(xiàn)場(chǎng)人員的材料和機(jī)械等相關(guān)信息,保障隨時(shí)共享;利用智能算法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集并快速分析,制定智能化決策。這一技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)依靠管理人員進(jìn)行管理和控制中監(jiān)控不全面的情況,由被動(dòng)監(jiān)測(cè)管理變?yōu)橹鲃?dòng)監(jiān)測(cè)管理,使管理更合理、更全面。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括識(shí)別技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)。
綜上所述,推進(jìn)房建工程項(xiàng)目施工建設(shè)需重視施工現(xiàn)場(chǎng)管理的開(kāi)展和實(shí)施,構(gòu)建完善的管理和監(jiān)督管控體系,確保施工作業(yè)的規(guī)范有序性,提高施工質(zhì)量安全。智慧工地系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)揮著重要作用,借助智慧工地系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的精細(xì)化、信息化管理和綜合化管理。因此加大智慧工地系統(tǒng)的研究,做好相關(guān)的推廣工作,使其在項(xiàng)目施工管理中高效地發(fā)揮作用,降低施工建設(shè)成本,提高施工管理效率,確保工程項(xiàng)目的質(zhì)量安全和建設(shè)收益。