前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中應(yīng)用范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。
【摘要】在信息化時(shí)代背景下,隨著云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)廣泛應(yīng)用,建筑企業(yè)應(yīng)用信息技術(shù)水平不斷提升,實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)、項(xiàng)目管理、財(cái)務(wù)管理等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成共享共用。在建筑工程工地管理中,通過引入和應(yīng)用智慧工地系統(tǒng),發(fā)揮智慧系統(tǒng)動(dòng)態(tài)收集、數(shù)據(jù)集成化、數(shù)據(jù)共享、智能分析等優(yōu)勢(shì),能夠推動(dòng)建筑工程項(xiàng)目管理由傳統(tǒng)管理模式向自動(dòng)化管理、數(shù)字化管理、智能化管理轉(zhuǎn)型發(fā)展。本文在研究智慧工地系統(tǒng)概念、特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)等基礎(chǔ)上,深入探討了智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中的具體應(yīng)用,包括環(huán)境檢測(cè)與智能噴霧降塵、塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)、電氣配電無功補(bǔ)償、周界防范紅外對(duì)射、工地現(xiàn)場(chǎng)智能限電控制等應(yīng)用場(chǎng)景,通過智慧工地建設(shè)能夠顯著提高建筑工程現(xiàn)場(chǎng)管理信息化、智能化水平,保障建筑工程現(xiàn)場(chǎng)管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】智慧工地系統(tǒng);建筑工程;工程管理
0引言
近年來,隨著我國(guó)建筑行業(yè)高速發(fā)展,在建建筑工程數(shù)量不斷增長(zhǎng)、規(guī)模不斷擴(kuò)大,建筑工地施工產(chǎn)生的揚(yáng)塵、噪音等問題引起廣泛關(guān)注。針對(duì)建筑工程工地管理問題,2019年,住建部出臺(tái)實(shí)施了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)施工工地和道路揚(yáng)塵管控工作的通知》,強(qiáng)調(diào)各建筑工程應(yīng)落實(shí)安全文明施工主體責(zé)任,強(qiáng)化建筑工地六個(gè)百分百管理,嚴(yán)禁“野蠻作業(yè)”、揚(yáng)塵污染等問題。2020年,住建部、發(fā)改委等13部位聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》,指出“當(dāng)前建筑行業(yè)生產(chǎn)方式仍存在粗放管理問題,與建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展要求相比存在較大差距”,并提出推進(jìn)建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級(jí),加快建筑建造方式轉(zhuǎn)變,推動(dòng)建筑行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的要求。建筑工程工地是建筑行業(yè)安全文明生產(chǎn)的主要場(chǎng)所,通過推進(jìn)智慧工地系統(tǒng)建設(shè),在建筑工程管理中引入和應(yīng)用智慧系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程工程管理信息化、數(shù)字化、智能化,顯著提高建筑工程管理水平。
1智慧工地系統(tǒng)概念及其特點(diǎn)
1.1智慧工地系統(tǒng)內(nèi)涵
智慧工地系統(tǒng)是圍繞建筑工程管理目標(biāo),大幅收集人員、安全、環(huán)境、質(zhì)量等關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)構(gòu)建大數(shù)據(jù)管理平臺(tái),形成云端大數(shù)據(jù)體系的信息管理系統(tǒng)。智慧工地系統(tǒng)架構(gòu)可分為3層,即環(huán)境感知層、服務(wù)器層和聯(lián)動(dòng)控制層,其中,環(huán)境感知層基于傳感器、視頻監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知;服務(wù)器層對(duì)環(huán)境感知層數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,根據(jù)預(yù)設(shè)閾值、條件聯(lián)動(dòng)自動(dòng)化設(shè)備動(dòng)作;聯(lián)動(dòng)控制層接收服務(wù)器層動(dòng)作指令完成動(dòng)作并反饋動(dòng)作信息。根據(jù)智慧工地系統(tǒng)典型應(yīng)用場(chǎng)景,可實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)和揚(yáng)塵聯(lián)網(wǎng)治理、塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)、電氣配電無功補(bǔ)償、周界防范紅外對(duì)射和工地現(xiàn)場(chǎng)智能限電控制等功能,通過收集施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控信息等,實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境智能檢測(cè)、AI視頻監(jiān)控[1],上傳至建筑工程管理云平臺(tái),并根據(jù)管理要求自動(dòng)或手動(dòng)聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境自動(dòng)化設(shè)備動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)管理自動(dòng)化,有利于減少人工管理的時(shí)間成本,提高監(jiān)管準(zhǔn)確率。
1.2智慧工地系統(tǒng)的特點(diǎn)
(1)集成化管理?;谑┕がF(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)狀況,智慧工地系統(tǒng)將施工環(huán)節(jié)與信息化技術(shù)進(jìn)行了有效融合,并對(duì)工程項(xiàng)目管理中人、機(jī)、料、法、環(huán)全要素信息整合,打破了傳統(tǒng)工程管理中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性低、各專業(yè)數(shù)據(jù)分散問題,實(shí)現(xiàn)了建筑工程管理集成化管理、專業(yè)化管理;(2)數(shù)字化平臺(tái)?;诩t外線、攝像機(jī)、設(shè)備傳感器、RFID等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,智慧工地系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)建筑工程現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵生產(chǎn)要素信息收集,并集中展示在監(jiān)控大屏,可實(shí)現(xiàn)全局監(jiān)控和重點(diǎn)監(jiān)控相結(jié)合,可針對(duì)工程管理中出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)警、提醒、聯(lián)動(dòng)控制,形成建筑工程管理全要素展示、管理,打造數(shù)字化工程管理平臺(tái)[2];(3)集成的應(yīng)用。智慧工地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各種信息技術(shù)的綜合應(yīng)用,以達(dá)到資源的最優(yōu)配置和使用,為項(xiàng)目施工提供了依據(jù),保證了信息化管理體系的可行性和有效性。
2智慧工地系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.1大數(shù)據(jù)技術(shù)
大數(shù)據(jù)技術(shù)即針對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到擷取、管理、處理、并整理成為有用信息的技術(shù)。在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中,大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用較為普遍,如大數(shù)據(jù)分析、挖掘用戶偏好并合理確定營(yíng)銷策略等。在建筑工程管理中,大數(shù)據(jù)包括人員信息、機(jī)具、設(shè)備、物料、環(huán)境、施工工藝等數(shù)據(jù),且各類信息相互交互、融合,通過借助大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘各類數(shù)據(jù)之間聯(lián)系,可實(shí)現(xiàn)建筑工程現(xiàn)場(chǎng)安全管理風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、預(yù)測(cè)功能。如建筑工程腳手架搭設(shè)施工中,智慧工地系統(tǒng)可通過分析腳手架、人員、環(huán)境等信息[3],分析其內(nèi)在關(guān)聯(lián)并動(dòng)態(tài)分析施工安全風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)建筑工程管理的智能化。
2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)即通過將計(jì)算機(jī)、機(jī)械、傳感器、軟件等技術(shù),實(shí)現(xiàn)不同類型設(shè)備信息交互。在智慧工地系統(tǒng)中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是環(huán)境信息、設(shè)備狀態(tài)信息、人員信息等多源數(shù)據(jù)感知的基礎(chǔ)。如人員信息感知可借助人臉識(shí)別、身份卡識(shí)別等信息感知,設(shè)備工作壓力、溫度、流量等數(shù)據(jù)可通過自動(dòng)化儀表獲得。揚(yáng)塵信息可通過PM2.5監(jiān)測(cè)儀測(cè)量獲得?;谖锫?lián)網(wǎng)設(shè)備獲得和感知工程管理數(shù)據(jù),并將環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器,能夠?yàn)橹腔酃さ叵到y(tǒng)環(huán)境感知提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2.3移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)即通過手機(jī)、平板等終端設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)并實(shí)現(xiàn)信息交互的技術(shù)。在智慧工地系統(tǒng)中,基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建筑工程現(xiàn)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可基于無線網(wǎng)絡(luò)向上集中傳輸信息,服務(wù)器發(fā)出指令可與現(xiàn)場(chǎng)各類自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行交互動(dòng)作。同時(shí),建筑工程管理人員和監(jiān)管部門可基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)遠(yuǎn)程觀看現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控畫面,可現(xiàn)場(chǎng)管理與遠(yuǎn)程管理的有機(jī)結(jié)合。
3智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中的應(yīng)用
3.1環(huán)境監(jiān)測(cè)和智能噴霧降塵
在以往的施工現(xiàn)場(chǎng),大部分降塵操作都是人工進(jìn)行,只能起到減少灰塵的作用,無法有效實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑及其周邊的降塵,造成環(huán)境揚(yáng)塵污染問題。通過應(yīng)用環(huán)境監(jiān)測(cè)和智能噴霧降塵子系統(tǒng),一方面動(dòng)態(tài)收集施工現(xiàn)場(chǎng)溫濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、噪聲、有害氣體、PM2.5等信息[4],并將環(huán)境信息上傳至服務(wù)器,可實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和協(xié)同監(jiān)管;另一方面,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵數(shù)據(jù)超過建筑工程安全文明施工管理要求時(shí),服務(wù)器端下達(dá)智能噴霧指令,聯(lián)動(dòng)施工現(xiàn)場(chǎng)噴霧炮噴霧降塵,可以有效降低粉塵濃度,優(yōu)化工作環(huán)境,確保施工現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境符合城市安全文明施工要求。
3.2塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)
在實(shí)際施工中,智慧工地系統(tǒng)也包含了塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng),具有很好的實(shí)用價(jià)值,為整個(gè)施工項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供了保障。塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)可通過視覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等技術(shù)手段,對(duì)塔吊內(nèi)操作人員數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)、操作人員身份信息進(jìn)行比對(duì),實(shí)現(xiàn)塔吊操作監(jiān)控和違章操作告警。同時(shí),基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)塔吊設(shè)備維修狀態(tài)、升降速狀態(tài)、起吊重量等信息監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)塔吊設(shè)備沖頂、異常開門、超速等運(yùn)行問題,減少工程建設(shè)中的安全隱患,提高工程安全管理的質(zhì)量。
3.3電氣配電無功補(bǔ)償
當(dāng)前,隨著我國(guó)推行實(shí)施綠色工地標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,節(jié)能降耗日益成為建筑工程管理的重要內(nèi)容之一。在建筑工程中,部分設(shè)備功耗較高,功率因數(shù)較低,電能浪費(fèi)問題較為突出。針對(duì)該問題,可在智慧工地系統(tǒng)建設(shè)中對(duì)配電系統(tǒng)中功耗數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化管理,提高電力的使用效率。該子系統(tǒng)有隔離開關(guān)與智能控制器兩個(gè)模塊。隔離開關(guān)設(shè)置了多組電容器,在每組電容器上都裝配了電容器、斷路器、交流接觸器及熱繼器。通過智能控制器對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行設(shè)置,并獲取系統(tǒng)的功率因數(shù),在功率因數(shù)不滿足設(shè)置值時(shí),控制器會(huì)按照設(shè)置次序依次投入電容器群,直到系統(tǒng)實(shí)際功率因數(shù)與設(shè)置目標(biāo)一致為止[5]。如果系統(tǒng)負(fù)荷與設(shè)備不同,相應(yīng)的功率因數(shù)也會(huì)出現(xiàn)變化,系統(tǒng)負(fù)荷與類型的變化將會(huì)直接對(duì)系統(tǒng)功率因數(shù)產(chǎn)生影響,可以通過使用智能控制器實(shí)時(shí)收集與反饋功率因數(shù)信息,有效優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況。實(shí)踐證明,該子系統(tǒng)的節(jié)能效果明顯,在應(yīng)用后,其功率因數(shù)超過0.92,比未使用前提高0.17,取得了非常明顯的效果。根據(jù)臨電計(jì)劃和現(xiàn)場(chǎng)條件發(fā)現(xiàn),對(duì)110kW左右的機(jī)械和現(xiàn)場(chǎng)施工用電進(jìn)行補(bǔ)償,若使用系數(shù)為0.5,單熱工作時(shí)長(zhǎng)根據(jù)5h計(jì)算,則在主體施工工期90d的情況下,總用電量為24750kWh,而通過使用上述系統(tǒng),實(shí)際用電量為14280kW/h,節(jié)約了10470kWh的電量,使用電效率提高42.3%。所以通過應(yīng)用該系統(tǒng)可以提高電能利用率[6],減少電能消耗量,從而使電力環(huán)境得到全面的改善,不僅如此,選擇科學(xué)合理的無功補(bǔ)償裝置還可以有效提升電能質(zhì)量。Schneider—Electric企業(yè)提供的調(diào)諧型無功補(bǔ)償裝置的特征參數(shù)如表1所示。
3.4周界防范紅外對(duì)射
施工場(chǎng)地和辦公區(qū)域一直是安全管理的重中之重,經(jīng)常發(fā)生生產(chǎn)事故、盜竊事件等。如何保證其安全管理的正確性和實(shí)效性成為目前施工管理的重要工作。通過利用智慧工地周界防范紅外對(duì)射子系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效提高安全管理工作的效率。在周界防范紅外對(duì)射子系統(tǒng)中,其原理是借助紅外傳感器設(shè)備對(duì)入侵物體、人員信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)并發(fā)出相應(yīng)的警報(bào),由于智能工地系統(tǒng)中紅外傳感器與工地位置信息綁定,一旦紅外傳感器檢測(cè)到入侵行為,系統(tǒng)可自動(dòng)提示告警,監(jiān)控人員可手動(dòng)或由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整附近區(qū)域攝像設(shè)備對(duì)準(zhǔn)入侵告警區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)[7],能夠有效防范建筑工程現(xiàn)場(chǎng)被盜問題,提高建筑工程現(xiàn)場(chǎng)管理敏捷性。
3.5工地現(xiàn)場(chǎng)智能限電控制
施工現(xiàn)場(chǎng)生活區(qū)用電一直是安全管理的重點(diǎn),工人們使用電力是一種很隨意的行為,會(huì)引起一些無法控制的問題,也會(huì)帶來很大的安全隱患,不僅會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,甚至?xí)猩kU(xiǎn),而導(dǎo)致事故的原因大部分是工作人員違規(guī)用電。該子系統(tǒng)以時(shí)間、負(fù)荷、電壓三個(gè)方面為切入點(diǎn)進(jìn)行控制。關(guān)于用電時(shí)間,通過使用時(shí)間控制器,控制員工宿舍的所有供電線路,確保在工作時(shí)間內(nèi)停電,以免發(fā)生意外。關(guān)于用電負(fù)荷,宿舍內(nèi)安裝220V插座,以備冬天供暖時(shí)使用的碳品板供電,所有的電源插座都是一個(gè)回路,并且每個(gè)回路都裝有一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),如果員工擅自改裝,5A以上的電流就會(huì)自動(dòng)切斷電源:關(guān)于用電電壓,宿舍內(nèi)的照明回路使用36V,以確保電力使用的安全性,此外,宿舍內(nèi)還有專用的電源插座,以滿足手機(jī)的充電需求。通過對(duì)上述各子系統(tǒng)的應(yīng)用,運(yùn)用多種方法對(duì)電力的實(shí)際使用進(jìn)行了控制,既能確保用電安全,又能使設(shè)備系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,大大節(jié)約了人工成本,減小了實(shí)際工程管理工作的難度系數(shù)。
4結(jié)論
基于智慧工地系統(tǒng)的建筑工程管理,能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工地動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、動(dòng)態(tài)分析、全過程監(jiān)控和智能分析數(shù)據(jù)等功能,有利于提高建筑工程現(xiàn)場(chǎng)管理管理及時(shí)性、全面性、系統(tǒng)性,有效防范和控制現(xiàn)場(chǎng)施工安全風(fēng)險(xiǎn),針對(duì)性分析建筑工程中安全文明施工問題、高耗能問題和邊界入侵問題,實(shí)現(xiàn)建筑工程管理數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化。
作者:高佩勇 單位:上海踏建建設(shè)管理咨詢有限公司
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):百種重點(diǎn)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)