浅析智慧化工地建设

汪良文

(安徽省隆峰建设工程有限公司,安徽 芜湖 241000)

“智慧工地”即信息化,是通过4G宽带多媒体信息网络、GPS、北斗地理信息系统等基础设施平台,整合智能设备以及设备智能感应装置,形成“物联网”。并通过通信网+互联网+物联网构成了“智慧工地”的基础网络,并在此基础上迭加施工信息化应用APP。其核心是改变施工中人、机之间、各级管理层之间的交互方式,建立互联协同、安全监控、数据收集、经验共享等信息化生态圈,并将收集到的数据进行实时分析,实现工程项目的智能化管理。随着互联网全面覆盖,“互联网+”渗透到各个领域,人工智能受到人们的广泛关注。移动互联网、大数据、云计算、物联网等技术的普遍应用,彻底颠覆了人们对建筑项目管理的认知。建筑行业作为国民经济的支柱产业之一,同时也是安全事故多发的高危行业。因此,加强施工现场安全管理,降低事故发生频率,杜绝各种违章违规操作和不文明施工行为,着力提升工地安全管理信息化建设水平,以智能化管理进一步推动项目安全生产朝精细化方向发展。

随着科技进步,物联网作为新一代信息技术在建筑工程安全生产质量管理领域得到了具体运用。传统的施工监测易受人为因素影响且效率低,引入物联网技术,可以有效提高施工监管力度。通过智慧建筑构建智慧工地云平台,精心打造智慧化工地管理模式,是现代建筑施工企业管理方式朝信息化转变的努力方向。

随着投资规模的日益扩大,高层、超高层建筑楼盘越来越多,群体楼裙拔地而起,对一个整体项目的管理要求也越来越高。传统的建筑工程项目管理方式对于现今体量庞大、外形多样和结构复杂的建筑工程难以实施有效的监管。物联网本身作为一项信息技术的诞生,为建筑施工质量安全管理提供了先进技术手段。通过安装在施工现场的各类传感装置,构建智能监控防范体系,并能有效的弥补传统方法在监管中的缺陷,实现对人、机、料、环、法的全方位实时监控,变被动“监督”为主动“监控”。同时,也将安全生产监督管理体系注入新的概念,真正实现“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。

在新的时代下,由于科技的进步推动人工智能的发展,智能化管理方法的出现,可以更科学有效的处理一些工程数据和资料,用电脑来储存复杂的信息并加以优化和排序,使工程项目管理更加规范和合理,效率更高,精心创建一个智慧化标准示范工地。

1 建筑施工企业的现状

(1)竟标市场激烈,僧多粥少,供需矛盾突出。

(2)由于管理制度的不健全和执法程序的不严谨,造成监管秩序混乱。

(3)企业包袱重,资本金不足,负债率高,富余人员多。

(4)企业结构不合理,整体素质低,缺乏竞争力。

(5)施工队伍庞大,劳动力过剩,信息不畅通。

2 建筑施工现场特征

(1)建筑工程体量大,施工难度高,投资规模大,建设周期长。

(2)由简单设计到复杂结构的多元化设计发展,由单一的低层向复杂的高层、超高层建筑发展,施工交叉作业面的增多导致作业危险性系数增大。

(3)投资主体多样化,部分隐性投资者为追求利益最大化,在手续报批时并没有按照相关规定进行,施工时有意逃避安全监管。

(4)专业化程度越来越高,管理层次多级化,如总包、分包、专业分包、劳务分包、监理等,分工更详细,也易导致管理职责不清。

(5)劳务工普遍为农民工,整体素质低,流动性大。虽然近几年有加强对劳务人员的安全知识等方面的培训,但仅仅是流于形式,自我安全防范意识依然十分淡薄。

(6)安全监管和防范手段相对落后,信息化水平低,信息化技术未能深度融入安全生产核心业务管理中,未能利用信息化技术对建筑施工安全生产进行“智能化”监管。

3 项目管理智能化

(1)面对上述问题,企业要想长远发展,必须立足根本,从自身内部和项目管理上下功夫,运用智能化的管理方式,结合先进的计算机、云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等技术手段,引领“智慧工地”细分市场发展,通过运用“智慧工地”大数据应用与服务云平台,解决企业内部和施工现场管理难、安全事故频发、环保系统不健全等问题。

(2)建筑工程项目一般要经过三个阶段：开工前准备阶段、施工阶段和竣工验收阶段,不同阶段智能化管理方法的侧重点不同。运用电脑软件和程序处理不同阶段的问题：前期(准备阶段)意在资料的收集和程序报批；中期(施工阶段)重在工程进度、质量、安全和文明施工等方面的实时跟踪；后期(验收阶段)重在资料的汇总和整理。

(3)项目管理人员运用智能化方式实时监测采集施工现场的人、机、料、环、法各环节运行数据,基于物联网、云计算、大数据及互联网技术,实现数据的集成展示和统计分析,提高施工各环节的工作效率,辅助项目高效率、低成本、按质按量及时完成任务。

(4)通过数据中心的建设,施工过程中产生的大量数据和信息被海量存储,建立项目知识库,搭建智慧工地云平台,运用移动应用APP等手段,植入一线工作中,实现智慧型的辅助决策功能,提升企业和项目的科学决策与分析能力。

(5)“智慧工地”系统的建设,着力解决当前工地现场管理的突出问题,围绕现场人员、材料、设备等重要资源的管理,构建一个实时高效的远程智能监管平台,有效的将人员监控、位置定位、工作考勤、应急预案、物资管理等资源进行整合。通过现场相关信息的采集和分析,为管理人员进行人员调度,设备和物资调配以及项目整体进度、质量、安全和文明施工等全方位监管提供决策依据。

4 智慧化工地建设

(1)“智慧工地”建设是人工智能在建筑施工领域的具体体现,是以信息的互联互通为支撑,覆盖项目全生命周期,按照工程项目现场管理的思维与逻辑,打通数据之间的交换,形成横向到边,纵向到底的交互关系,避免信息孤岛和数据死角的现象出现。

(2)“智慧工地”聚焦工程施工现场,紧紧围绕人、机、料、环、法等关键环节,综合运用物联网、云计算、大数据、移动计算和智能设备等软硬件信息技术,与施工生产过程相融合,对工程质量、安全等生产过程以及商务、技术等管理过程加以改造,提高工地现场的生产效率、管理效率和决策能力,实现工地的数字化、精细化、智能化管理和生产。

(3)“智慧工地”现场应用通过小而精的专业化系统利用物联网、云计算等先进信息化技术手段,适应现场环境的要求,面向施工现场数据采集难、监管不到位等问题,提高数据获取的准确性、及时性、真实性和响应速度,实现施工过程的全面感知、互通互联、智能处理和协同工作,从而实现高效运行,及时处理不协调问题。

(4)“智慧工地”系统的现场应用:①人员管理--劳务实名制管理系统：IC卡识别、人脸识别智能闸机、VR模拟安全教育、智能安全帽定位与佩戴识别、视频会议与技术交底；②安全管理--视频监控系统：塔机监控与吊钩可视化、升降机与卸料平台监控、深基坑与临边洞口防护监测、车辆出入管理等；③环境管理--工地现场实时数据采集系统：扬尘嘈声监控、雾炮喷淋与抑尘降尘控制；④质量管理—充分利用质量管理软件,对分部分项工程进行质量等级评定；按照国标要求逐项巡检,发现问题加以记录并及时整改,跟踪解决的全过程,即时反馈处理结果；⑤进度管理--随时分解进度计划并责任到人,管理人员及时反馈施工状态,将进度计划与实时进度相比较,找出进度滞后的原因并加以解决；⑥物料管理--统计与查询系统：采用射频识别设备自动识别过磅车辆,配合电脑自动完成称重与放行过程,并打印数据,方便物料管理人员查询、统计与监管,即时获取信息。

(5)基于“智慧工地”系统平台,工程建设管理层可以随时随地掌握项目的进展情况,监控现场的施工动态,及时发现问题并督促施工单位、项目负责人及时消除隐患,杜绝各种违规操作和不文明施工现象,促进安全生产和工程质量管理。

(6)“智慧工地”系统的建设,将计算机技术与物联网应用相结合,通过数据采集中心、无线网络技术以及视频监控等手段,实现对现场人员、设备、物质的定时定位,有效获取人员、机械设备、物质位置信息、时间信息、轨迹信息等,及时发现遗漏异常行为,实现自动化监管设施联合运作,提高应急响应速度和事件的处置速度,形成人管、技管、物管、联管、安管“五管合一”的立体化管控格局,变被动式管理为主动式智能化管理,有效提高施工现场的管理水平和管理效率。

(7)通过与建筑信息模型(BIM)系统的整合,实现项目资源信息与基础空间数据的结合,构造一个信息共享、集成的、综合的工地管理和决策支持平台,实现经济效益和社会效益的最大化。

5 结束语

“智慧工地”云平台面向施工现场环境错综复杂、数据采集难、风险预判不精准、监管不到位等问题,利用物联网、大数据、云计算等技术手段,基于“智慧工地”一体化管理云平台,完成施工过程的全面感知、互联互通、智能分析、协同工作、知识共享。通过大数据智能分析和风险预控,智能化地辅助企业和项目进行科学决策,保证工程质量和安全,降低成本,缩短工期,促进项目监管水平的全面提升。在建筑工程管理中广泛应用局域网、互联网、物联网等信息共享平台,促使建筑工程管理相关信息在此平台上得到分享和交流,变纵向的信息交流方式为平行的信息交流方式。不仅可以提高建筑企业管理工程的效率,而且可以提高企业决策的科学性和实效性。通过建设工程安全质量管理系统,进一步落实企业安全监管责任,提高企业对施工现场的远程管理水平,加快企业对工地现场安全隐患处理的速度。通过政府统筹规划,协调各业务管理部门,以安全监管制度为核心,以物联网技术为手段,将科技力量与安全监管制度紧密结合,成立综合性市级应急管理机构,实现体制创新,能够更有效的统一处置安全生产领域的各类突发事件。