公路工程智慧工地建设的思考

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

孙际洲

山东省路桥集团有限公司

摘要

近年来,信息技术快速发展,并在各行各业中得到了广泛应用,对人们的生产和生活方式产生巨大影响,经济社会逐渐进入智能、智慧时代。作为基建强国,我国的公路工程体量巨大,但项目管理手段和模式亟待创新。长期粗放式的发展,致使其面临物资管理混乱、环境污染严重、人员管理失控等问题。此外,相比于一般的工程项目,公路工程还具有工艺复杂、施工人员多、露天作业场景多等特点,风险水平长期处于高位,质量和安全问题易发。同时,公路工程建设项目中参与方众多,容易产生“信息孤岛”现象,工作协同困难。


关键词

公路工程;智慧工地;建设

正文

引言

智慧工地平台建设主要包括通信层、基础设施、智能平集层、项目应用、数据层、接入端等,通过大数据、移动通信技术的应用提升了其智能化、自动化水平,同时利用“云上+端口”模式能够及时将关键信息第一时间传输到工地的综合管理平台当中,从而实现劳务、环境、安全、材料等多个业务模块的智能化互联网管理。

1智慧工地概念

信息技术的不断发展,为智慧工地的推广打下了坚实的基础。但对于智慧工地的定义,却始终没有明确。各行各业结合自身特色,给出了不同的智慧工地含义。工程中,利用物联网等先进的信息化技术,围绕工程现场管理,建立智能感知、互联协同、科学管理基建工程现场管理生态圈,构建包含基础设施层、工地感知层、现场管理层与远程监管层的工程智慧工地框架。建筑工程中,利用信息技术,打造主要包括劳务管理、安全管理、绿色施工、BIM建造及远程监控这5个主要系统的智慧工地管理平台,实现项目精细化管理,保障建筑工地的施工安全。公路工程中,将移动执法终端、施工升降机与塔式起重机作业产生的动态情况、工地周围的视频数据以及实名制考勤情况等信息,及时上传给中心管理平台。中心管理平台融合多方数据,再及时准确地将工地现场情况反馈至各级管理部门。智慧工地应具备以下几个特征。(1)技术应用方面:大多集成使用人工智能、物联网、云计算、大数据等先进的信息技术。(2)感知对象方面:通过对“人、机、料、法、环”五大因素进行动态感知,为工程决策提供依据。(3)业务流程方面:主要实现相关部门、施工企业、施工工地的三地数据共享化,对项目全寿命周期进行信息化管理。(4)系统功能方面:以达到提高工作效率、保障人民安全、降低运行成本为目的。

2“智慧工地”建设的关键技术

2.1一体化移动高速智能涡流制浆系统

一体化移动高速智能涡流制浆系统由一级高速涡流制浆机、二级储浆桶、空压机气路系统、在线监测系统、配电及计算机综合控制系统等部分组成。该设备外形体积较小、占地面积少,便于移动和冲洗,使用范围广。一体化移动高速涡流制浆系统工作原理:①储料仓内的水泥通过变频螺旋输送机送至制浆系统中,制浆机上设置有称重传感器,实时将质量数据传送至计算机综合控制系统,系统根据水泥的质量数据及预设配比值调节制浆供水量大小,从而控制水泥浆液的密度,满足使用要求。将水泥与水在制浆机内通过涡流作用高速搅拌制成合格浆液。②合格的水泥浆液由制浆机导入二级储浆搅拌桶,搅拌桶上方设有液位传感器与计算机综合控制系统连接,实时监测浆液位置,搅拌机持续搅拌防止浆液沉淀。③根据实际情况将浆液由注浆泵通过注浆管路输送至相应注浆地点,管路上配有电磁流量计、压力传感器等实时监测注浆过程中的相关数据,保证注浆站正常工作。

2.2移动互联网技术

移动互联网将互联网技术与移动通信技术相融合,实现移动设备之间的数据交换,具有隐私性、移动性、局限性、关联性四大特征。在公路工程实施过程中,移动互联网技术的应用能够有效消除作业环境的空间及时间限制,响应管理人员对即时接收与处理信息的迫切需求。此外,随着5G网络技术的进一步普及,移动互联的信息传输能力和时效得到进一步增强,公路工程项目管理的效率也得以进一步提升。

2.3安全管理子系统

通过视频监控,保障人员安全,并对公路施工工地人员违规或不安全的时间动作、人数动作以及肢体动作进行识别。基于人体骨架在画面中停留或离开的时长,识别时间动作,包括离岗、睡岗、缺岗、在危险区域徘徊滞留等。基于骨架分析,识别场景下的骨架个数,从而识别聚众斗殴等多人交互动作。基于人体骨骼在画面中出现的关键点特征,识别肢体动作,包括求救、跌倒、攀爬、攀高等。同时,对人员的着装也进行实时监控。若人员没戴安全帽、没穿反光衣,则系统自动识别,发出警报,记录并上传相关信息。

2.4环境监控的实现途径

第一,环境监控的实现途径。对于硬件来说,主要通过环境监测仪来进行;对于软件来说,主要通过智慧工地系统、微信小程序来进行。第二,环境监控的优势。通过智能化环境监控手段可以辅助管理人员实时监测AQI(环境空气质量指数)PM2.5、PM10、噪声、风速等人员无法得到的指标,可以提升施工现场的环境质量,降低对施工人员身体的危害,符合管理部门提出的环境监测要求。实际应用时,一旦施工现场的扬尘、PM2.5等相关指标超标,智慧工地系统就会将预警信息反馈到微信小程序,提醒管理人员及时打开远程喷淋系统,对于施工现场实施降尘处理,确保施工区域的扬尘控制在标准范围内。若是扬尘指标超标,也可以控制喷淋系统自动进行启动。

2.5大数据技术

随着“数据驱动决策”理念的不断深化,公路工程项目的数据处理任务呈现出总量增多、种类复杂的趋势。公路工程项目本身数据复杂庞大(例如水文地质数据、工程特征数据、参建方人员管理数据),在BIM技术应用以及数字化转型的过程中,数据的总量和种类会进一步扩张,亟需利用大数据技术进行数据的收集、处理、存储和应用。在公路工程施工过程中,可以利用传感器等设备采集原始数据,进一步通过高速数据传输机制将数据传输到数据库中进行集成管理,为之后的管理决策、业务流程优化等提供支撑。

2.6材料管理子系统

通过对大量车辆视频图像数据进行深度学习模型训练,实现了车辆进入公路施工工地时,车牌、车标、车身颜色等特征的识别,并自动登记进场车辆信息。在工地现场,通过手机对材料进行拍照,再采用先进的图像识别技术,可进行现场材料的自动点数,避免出现误报、虚报等导致材料成本虚高的现象。通过此功能,不仅能增加材料入库的效率,还能减少材料计数时产生的误差。

3智慧工地管理应用工效分析和发展前景

1)采用智慧工地管理,减少了人员工作量,基本实现了智能化代替人工操作,大大降低了人力资源成本。(2)实现了连续作业、数据自动记录和上传,避免了人为计算和记录失误造成的误差,提高了精度。(3)大大加快了施工进度,基本实现了全天候不间断施工,使施工效率得到了进一步提高。(4)施工质量更有保障,能够对隐蔽工程施工过程中出现的问题精准把握,及时消除隐患,确保了工程质量。通过远程智慧管理,使隐蔽工程更加透明化,达到了建设放心工程、平安工程的目的。慧管理工地有着非常广阔的发展前景,在智能化、信息化、自动化飞速发展的当今科技时代将会在各个领域得到更好应用。

结束语

随着信息技术的进步,“智慧工地”快速发展,为公路工程建设管理的水平提升提供了有效工具。公路工程日趋复杂化,信息技术的引入创新了公路工程的施工工艺和流程,为员工培训、设计方案检查、现场实时监控提供了有力支撑。

参考文献

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