智慧工地都有哪些使用场景?
在智慧工地管理平台系统框架下,智慧工地应用模块根据应用场景可分为很多,主要包含劳务人员管理、人机料三维定位、智能视频监控、起重机械设备监测、升降机安全监控、绿色施工等内容。智慧工地管理平台通过对项目进度、质量、安全、物料等模块的建设,加强管理人员对项目的有效管理。
01
劳务人员管理
图1 劳务人员管理流程
企业人员的信息采集、实名认证、人员派遣、上岗培训、现场考勤、工资支付、维权投诉、信用评价形成统一的劳务管理平台,并将此数据上传至云平台。人员信息形成门禁数据库,门禁数据库通过每天的刷卡信息统计到每日的门禁刷卡率、刷卡人数、各工种有多少人。管理人员可通过作业面实际人数对比计划人数计算人员缺口,及时调整计划,做好人员的补给。
该系统的功能包括:
进出人员身份证信息采集;
进出人员控制,防止闲杂人等进入;
人员出入信息记录存储;
安全培训数据记录存储;
施工人员考勤管理;
总包、分包、班组人员管理;
人员进出数据统计和分析;
施工人员工资发放管理;
实名制数据信息集中查询、打印等;
数据信息可上传到当地住建部门或电网公司实名制监管平台;
移动和静止目标检测和识别;
通过测温型智能识别终端自动识别人体温度;
具备指纹绑定、授权码验证、终端注册、终端有效性验证、安全管理;
进出及报警信息大屏展示。
02
人机料三维定位和车路协同
图2 智慧工地人机料定位
结合GPS、北斗及基站射频定位等多种定位技术,将人员机械位置实时反映在项目施工模型中,以此来快速了解现场人员机械布置情况,进而实现人员机械的实时调配。人员定位是通过手环和头盔配合射频基站来实现,机械的定位是通过机械定位模块配合射频基站来实现。
同时,人机料三维定位也可以解决施工建设工地车路协同的困难,施工建设工地,各种货运车辆或工程机械纵横交错运动施工,存在一定安全隐患。比如大型运输或机械车辆因为视线死角、光线不足等原因无法识别周围工作人员、小型设备或车辆和道路标志等,导致发生人员和设备安全事故,通过人、机、料三维定位模型,可实现人、车、物、路互通互联和协同管理,进而对对相关人员进行障碍物识别告警、车距识别告警,以保证驾驶员或施工人员按规范线路安全运行,避免事故发生。
03
智能视频监控
图3 安全帽识别
工地视频监控采用分布监控集中管理的监控模式,由摄像机采集图像,再通过有线或5G、Wi-Fi等无线通信方式将视频信号传输到监控中心系统平台上进行集中监控管理。
基于视频监控和智慧工地云平台的运算能力,可进一步实现人员/车辆识别的智能化管理,解决施工现场作业区域数量多、进出人员和车辆复杂、依赖人力巡查无法及时察觉异常情况等问题,提高管理水平,降低企业风险,保障人员合法权益,促进企业健康发展,。
利用人脸识别技术将摄像头中人物面部像素特征与照片库中照片进行比对,识别出人员身份信息。通过高清摄像头捕捉到的图片信息进行算法分析,一旦发现人员没有正确佩戴安全帽进入工作区域,即刻进行报警。
车辆识别技术是指通过车辆属性的提取、图像预处理、特征提取、图像识别等技术,识别车辆牌号、颜色、车型等信息。具体功能包括车辆基础信息管理、车辆自动识别、车辆保养提醒、车辆出入信息统计管理和紧急状态自动放行。
04
起重机械设备监测
图4 起重机械设备监测
根据设备的运行状态实时监控,在违章操作发生预警、报警的同时,自动终止起重机械危险动作,有效避免和减少安全事故的发生。同时,在施工吊装之前,可由智慧施工模型进行模拟吊装作业,并根据模型制作塔吊限位及防碰撞远程报警系统。
起重机械设备监测系统功能主要包括以下内容:
力矩监控
群塔作业监控
定区域监控
05
吊钩可视化
塔式起重机吊钩可视化系统通过精密传感器实时采集吊钩高度和小车幅度数据,经过计算获得吊钩和摄像机的角度和距离参数,然后以此为依据,对摄像机镜头的倾斜角度和放大倍数进行实时控制,使吊钩下方所钓重物的视频图像清晰地呈现在塔吊驾驶舱内的显示器上,从而指导司机的吊物操作,极大地提高了司机操作的安全性。视频图像存储于设备内置的硬盘中,便于事故原因定位,同时也通过无线网络传送到地面项目部和远端监控平台,以构建完备的塔机视频监控平台。
吊钩可视化可实现以下系统功能:
塔机吊钩实时追踪
数据实时显示
多路视频接入
远程监控
06
升降机安全监控
图5 升降机安全监控系统
升降机安全监控系统重点针对施工升降机非法人员操控、维保不及时和安全装置易失效等安全隐患进行防控,实时将施工升降机运行数据传输至控制终端和智慧工地云平台,实现事前安全可看可防,事后留痕可溯可查。
升降机安全监控系统主要由升降机监控管理子系统和综合管理子系统两部分组成。
升降机安全监控可实现以下功能:
预防非法人员操作
严控维保程序
随时随地进行安全监控
多维监测保证运行安全
智慧工地的应用场景(下)
07
绿色施工
绿色施工对建筑工地固定监测点的扬尘、噪声、气象参数等环境监测数据的采集、存储、加工和统计分析,监测数据和视频图像通过无线方式传输到后端平台。
通过扬尘噪音监测设备,对建设工程施工现场的气象参数、扬尘参数等进行监测与显示,并支持多种厂家的设备与系统平台的数据对接,可实现对建设工程扬尘监测设备采集到的PM2.5、PM10、TSP等扬尘数据,噪音数据,风速、风向、温度、湿度和大气压等数据进行展示,并对以上数据进行分时段统计,对施工现场视频图形进行远程展示,从而实现对工程施工现场扬尘污染等监控、监测的远程化、可视化。
图6 扬尘噪音监测子系统
系统可以根据设定的环境监测阈值,与施工现场的喷淋装置联动,在超出阈值时自动启动喷淋装置,实现喷淋降噪的功效。
图7 自动喷淋
08
VR/AR演示
VR/AR演示利用前沿成熟的VR/AR技术,配备精良优质的硬件产品(VR头盔、眼镜、手柄、基站、VR服务器、3D投影仪或智能电视等),充分考虑基础施工、主体施工、装饰施工三阶段的特点,以纯三维动态的形式逼真模拟出应用场景,虚拟元素创造现实世界的极致安全教育沉浸体验,完美拉近未来与现在、实际与虚拟的距离,提升安全意识,预防安全事故。
09
风险自动检测
在关键结构和设备上安装应力传感器、倾角传感器、风速传感器和水位传感器,对高支模架体、基坑支撑轴力、地下水水位、塔吊倾角、塔吊附近风速等数据自动采集至风险监控平台,并可根据设定值自动报警。在智慧工地云平台和智慧工地APP中可设置报警阈值和记录历史信息。此外,由于所有的传感单元都具有定位功能,可以根据历史数据生成异常状况-地点的频率热力图,在应急的对应上可以进行侧重,防患于未然。
10
深基坑支护
图8 深基坑支护管理
深基坑支护监测系统通过土压力计、孔隙水压计、钢筋计、轴力计、倾斜仪、沉降仪等智能传感设备,实时监测在基坑开挖、支护、地下建筑施工阶段及竣工后周边相邻建筑物、附属设施的稳定情况,承担着对现场监测数据采集、复核、汇总、整理、分析与数据传送的职责,并对超警戒数据进行报警,为设计、施工提供可靠的数据支持。
11
周界入侵和智能巡更
图9 无人机高空巡查工地
图10 无人机红外摄像头画面
在重点区域通过对视频监控画面的智能化分析,识别是否有人员违规进入了材料区域,或者指定非工作时间不允许进入的区域,当发现有异常人员徘徊或入侵的时候自动触发报警,防止非法入侵造成人员安全伤害以及物体破坏等,实时探测工地四周围墙入侵情况。实现工地周界、重点区域、重点房间入侵报警功能,有非法入侵事件,即可向中心报警,经过设定延时后启动现场报警装置,并及时联动监控视频图像、录像等。
同时,还可以采用人工智能方式,如机器人、无人机进行现场巡更。无人机对高处作业施工和现场文明施工、裸土覆盖或其他人力不方便巡查或验收的设施、危险区域进行巡检或验收,并进行拍照摄影回传至管控平台,提高施工管理巡检水平。无人机如果搭载红外热像仪,在空中就能发现建筑的质量缺陷,能进行明火,吸烟行为,危险火源监测,支持温度异常报警。
12
工地广播系统
工地广播系统是工程管理部和工人之间的信息传输通道,能够将安全提醒、公告等讯号无阻碍地传送给工人,不受工人主动性的影响。
13
移动应用及前端展示
结合移动终端设备和基于施工现场实际开发的移动应用模块可以改变传统施工管理模式。移动终端可接入公告通知、移动微会议、工作任务分发与跟踪、移动考勤、文件分享等不同功能,为各参建单位、参建人员和其他相关人员之间的协调工作搭建了良好的移动办公平台。系统功能主要包括:
公告通知功能
移动微会议功能
工作任务分发与跟踪功能
移动考勤功能
文件分享功能
前端展示功能
智慧工地是一种崭新的工程现场一体化管理模式,是互联网+与传统建筑行业的深度融合。它充分利用移动互联、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,围绕人、机、料、法、环等各方面关键因素,彻底改变传统建筑施工现场参建各方现场管理的交互方式、工作方式和管理模式,为建设集团、施工企业、政府监管部门等提供工地现场管理信息化解决方案。
智慧工地诞生
时代的进步,工程管理的复杂度,都在要求建筑施工管理必须实现与互联网的融合,主动走进信息化时代。在移动互联、物联网、云计算、大数据、传感器和RFID等技术应用于建筑施工管理以前,传统的管理技术手段,无法使建筑企业或施工企业做到精细化管理。但建筑行业信息化时代的到来,云计算、物联网、传感器以及RFID的发展和成熟,将彻底改变这一被动局面,从而实现建筑行业的信息化、精细化管理手段,同时,也真正体现“安全生产、科学管理、预防为主、综合治理”的全新理念及方针。
智慧工地整体方案核心
“智慧工地整体方案”以智慧工地物联网云平台为核心,基于智慧工地物联网云平台与现场多个子系统的互联,实现现场各类工况数据采集、存储、分析与应用。通过接入智慧工地物联网云平台的多个子系统板块,根据现场管理实际需求灵活组合,实现一体化、模块化、智能化、网络化的施工现场过程全面感知、协同工作、智能分析、风险预控、知识共享、互联互通等业务,全面满足建筑施工企业精细化管理的业务需求,智能化地辅助建筑施工企业进行科学决策,促进施工企业监管水平的全面提高。
基于智慧工地物联网云平台,可实现与以下子系统板块的互联互通:
劳务人员管理系统;
安全帽定位系统;
安全帽识别系统;
高速人脸识别智能闸机系统;
共友VR模拟安全教育培训系统
塔机安全监控管理系统
吊钩可视化管理系统;
升降机监控系统;
卸料平台监控系统;
视频监控系统;
周界入侵防护系统:
扬尘噪声监控系统;
雾炮喷淋系统;
智慧工地整体方案依据标准
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006;
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008;
《建筑工程施工现场监管信息系统技术标准》JGJ/T434-2018(共友时代参编)
《建筑塔式起重机安全监控系统应用技术规程》JGJ332-2014(共友时代参编)
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2007;
《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2007;
《视频安防监控工程设计规范》GB50395-2007;
《入侵报警系统工程设计规范》GB50394-2007;
《安全防范工程技术规范》GB50395-2007;
《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007;
《安全防范工程程序与要求》 (GA/T75-94);
《安全防范系统验收规则》 (GA308-2001);
《安全防范系统通用图形符号》 (GA/T74-2000);
《民用闭路电视监视系统工程技术规范》 (GB50198-94);
《视频安防系统技术要求》 (GB/T367-2001);
《工业电视系统工程设计规范》 (GBJ115-87);
《安全防范系统》(浙江省标准) (DB33/T334-2001);
起重机械安全规程 (GB6067-85);
起重机试验规范和程序 (GB5905-86);
起重机电控设备 (JB4315-86);
低压成套开关设备制造规范 (GB7251-87);
低压电气外壳防护等级标准 (GB4912.2-85);
起重机超载保护装置 (GB12602-90);
起重机设计规范 (GB3811-2005);
塔式起重机(安全装置规定部分) ( GB5031-2008);
塔式起重机安全规程(安全装置规定部分)(GB5144-2006);