某科研樓項(xiàng)目智慧工地建設(shè)創(chuàng)新與應(yīng)用

(安徽送變電工程有限公司 安徽 合肥 230601)

一、項(xiàng)目背景

為提高基建項(xiàng)目建設(shè)管理水平，本課題依托某科研生產(chǎn)綜合樓工程，運(yùn)用“大、云、物、移”等信息技術(shù)，研制智檢App系統(tǒng)、智能答題上網(wǎng)系統(tǒng)、二維碼管理、VR安全教育體驗(yàn)系統(tǒng)、門禁考勤系統(tǒng)等多套現(xiàn)場管理子系統(tǒng)，建成一體化監(jiān)管和服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)施工過程互聯(lián)協(xié)同、智慧管理等信息化、智能化管理目標(biāo)。

二、主要原理技術(shù)及應(yīng)用效果

(一)智檢App系統(tǒng)。智檢App系統(tǒng)是一個(gè)建筑現(xiàn)場管理應(yīng)用軟件產(chǎn)品集，提供了一個(gè)針對(duì)問題處理的多方協(xié)作平臺(tái)，其平臺(tái)上主要關(guān)于工程檢查、實(shí)測(cè)實(shí)量、工序管理等方面。

本課題依托某科研樓項(xiàng)目研發(fā)應(yīng)用的“智檢APP系統(tǒng)”主要用于施工現(xiàn)場的安全、質(zhì)量、進(jìn)度等過程檢查。涉及到記錄、分配、整改、復(fù)查等環(huán)節(jié)，由總包單位、分包單位、班組長作為整個(gè)系統(tǒng)流程的參與者，將現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)上傳到數(shù)據(jù)云空間，及時(shí)提示有關(guān)管理人員按期進(jìn)行整改閉環(huán)。

(二)智能答題上網(wǎng)系統(tǒng)。智能答題上網(wǎng)系統(tǒng)是運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，將安全題庫融入到系統(tǒng)內(nèi)，在云端設(shè)置了“上網(wǎng)時(shí)間段”和“答對(duì)三道題，上網(wǎng)一小時(shí)”的功能。用戶必須通過正確答題，方能獲得一定時(shí)段的無線上網(wǎng)權(quán)限，且可循環(huán)答題上網(wǎng)。

(三)安全帽二維碼智慧管理。安全帽二維碼是新一代條碼技術(shù)，具有比傳統(tǒng)條形碼更強(qiáng)大的信息記載、展示功能，集成施工人員相關(guān)信息，制作安全帽二維碼，對(duì)現(xiàn)場各類人員進(jìn)行實(shí)名制管理，管理精確到個(gè)人，有利于所有管理人員實(shí)時(shí)查閱現(xiàn)場作業(yè)人員的安全信息，實(shí)現(xiàn)了安全管理到邊到角。

安全帽二維碼制作成藍(lán)、黃、紅三種顏色，分色實(shí)現(xiàn)分級(jí)實(shí)名制管理，實(shí)現(xiàn)“一人一帽一碼”，其顏色的逐漸加深意味著作業(yè)人員在安全教育、日管控方面要隨之加強(qiáng)。

(四)VR安全教育體驗(yàn)系統(tǒng)?？蒲袠琼?xiàng)目VR安全教育系統(tǒng)是將VR有線設(shè)備及VR虛擬環(huán)境與事故案例相結(jié)合，通過虛擬化沉浸式體驗(yàn)，施工人員可親身感受違規(guī)操作帶來的危害，強(qiáng)化安全防范意識(shí)，已開發(fā)高空落物、高處墜落、卸料平臺(tái)坍塌，腳手架坍塌，土方坍塌虛擬體驗(yàn)內(nèi)容。

(五)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)是將視頻信號(hào)經(jīng)過數(shù)字壓縮，通過寬帶在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能。將這一功能運(yùn)用于施工現(xiàn)場安全管理，大大提高管理效率，提升監(jiān)管層次。

科研樓項(xiàng)目在工地出入口、施工現(xiàn)場、辦公住宿區(qū)共安裝12臺(tái)定向監(jiān)控?cái)z像頭，全面監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)面；在塔吊上安裝2臺(tái)臨時(shí)無線傳輸球機(jī)攝像頭(隨樓層升降)，用于現(xiàn)場重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)工作面的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，同時(shí)定制運(yùn)用移動(dòng)終端App功能，隨時(shí)隨地可以了解工地狀況。

(六)大型機(jī)械操作人臉識(shí)別技術(shù)。大型機(jī)械操作人臉識(shí)別技術(shù)，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像頭采集操作工的人臉的圖像或視頻流，并在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)。適用于大型機(jī)械塔吊、人貨電梯、吊車等。

科研樓項(xiàng)目的大型機(jī)械設(shè)備(人貨電梯)在常規(guī)開關(guān)啟動(dòng)機(jī)械的功能基礎(chǔ)上，又增加了一項(xiàng)人臉識(shí)別功能作為保障。對(duì)從事三級(jí)及以上風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備的操作工更嚴(yán)格的實(shí)名制管理，從源頭進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，徹底杜絕非本臺(tái)機(jī)械授權(quán)操作工自行使用人貨電梯的可能性。

(七)門禁考勤管理系統(tǒng)?？蒲袠琼?xiàng)目的門禁考勤管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)每日入場人員實(shí)名制登記管理，做到了管理到人，同時(shí)具有場內(nèi)人員實(shí)時(shí)信息顯示、入場時(shí)圖文及語音提示、民工日常出勤記錄等功能，進(jìn)一步有利于現(xiàn)場安全管理。

(八)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為核心，將獲得的大量環(huán)境監(jiān)測(cè)信息和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存展示以及警告提醒。

科研樓項(xiàng)目為解決建筑施工受環(huán)境影響大，惡劣天氣作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高、政府督察問責(zé)力度大、周邊社區(qū)環(huán)保投訴等問題，引進(jìn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過環(huán)境數(shù)據(jù)的量化采集，積極采取相應(yīng)的對(duì)策調(diào)整現(xiàn)場作業(yè)。

三、創(chuàng)新點(diǎn)及實(shí)施效果

(一)智檢App系統(tǒng)。1.創(chuàng)新點(diǎn)：通過研制手機(jī)智檢App系統(tǒng)，作為一個(gè)多方協(xié)作平臺(tái)，處理有關(guān)工程檢查、實(shí)測(cè)實(shí)量、工序管理等方面問題。2.效果：能對(duì)現(xiàn)場安全、質(zhì)量及進(jìn)度等問題進(jìn)行跟蹤檢查、整改和管理，責(zé)任落實(shí)到人，缺陷記錄可追溯閉環(huán)。

(二)智能答題上網(wǎng)系統(tǒng)。1.創(chuàng)新點(diǎn)：運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，將安全題庫融入到系統(tǒng)內(nèi)，在云端設(shè)置了“上網(wǎng)時(shí)間段”和“答對(duì)三道題，上網(wǎng)一小時(shí)”的功能，且可循環(huán)答題上網(wǎng)。2.效果：施工人員學(xué)安全、用安全的積極性和主動(dòng)性有明顯提高，安全意識(shí)大大增強(qiáng)，營造和諧安全文化氛圍。

(三)安全帽二維碼智慧管理。1.創(chuàng)新點(diǎn)：利用二維碼技術(shù)集成現(xiàn)場人員相關(guān)信息，制作安全帽二維碼，對(duì)工人進(jìn)行實(shí)名制管理，有利于管理人員在現(xiàn)場隨時(shí)檢查施工人員的安全教育及培訓(xùn)等情況。2.效果：管理人員在現(xiàn)場可通過手機(jī)掃一掃安全帽二維碼，便可掌握工人相關(guān)崗位、安全教育及交底等情況，及是否培訓(xùn)考試合格后上崗，有助于現(xiàn)場日常安全管理。

(四)VR安全教育體驗(yàn)系統(tǒng)。1.創(chuàng)新點(diǎn)：利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，將VR虛擬環(huán)境與事故案例相結(jié)合的虛擬體驗(yàn)系統(tǒng)，通過虛擬化沉浸式體驗(yàn)，施工人員可親身感受違規(guī)操作帶來的危害，更能強(qiáng)化安全防范意識(shí)。2.效果：通過這種新技術(shù)進(jìn)行安全教育，既豐富了安全教育方式，又增強(qiáng)了施工人員安全防范意識(shí)，對(duì)提高現(xiàn)場安全管理，有積極推動(dòng)作用。

(五)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。1.創(chuàng)新點(diǎn)：將視頻信號(hào)經(jīng)過數(shù)字壓縮，管理人員通過智能互聯(lián)環(huán)境下移動(dòng)終端App及無線球機(jī)查看，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。2.效果：通過移動(dòng)終端App，可隨時(shí)查看作業(yè)面情況，對(duì)現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)提前進(jìn)行預(yù)控。通過無線球機(jī)查看監(jiān)控，及時(shí)掌握重大風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)實(shí)時(shí)狀況，實(shí)時(shí)發(fā)出指令，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

(六)大型機(jī)械操作人臉識(shí)別技術(shù)。1.創(chuàng)新點(diǎn)：利用人臉識(shí)別技術(shù)，對(duì)大型機(jī)械操作人員進(jìn)行實(shí)名制管理，專人專用；其他人員不能通過人臉啟動(dòng)該臺(tái)機(jī)械。2.效果：解決了非特殊工種擅自啟動(dòng)機(jī)械的可能性。從源頭進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，徹底避免非操作工自行使用大型機(jī)械的可能性，保證了大型機(jī)械操作的安全可靠。

(七)門禁考勤管理系統(tǒng)。1.創(chuàng)新點(diǎn)：集微機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)場安全管理為一體化,對(duì)工地出入人員進(jìn)行實(shí)名制管理，及人員信息實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，加強(qiáng)工地出入口安全防范管理，并避免無關(guān)人員進(jìn)出工地。2.效果：(1)對(duì)工地進(jìn)出場人員做到實(shí)名制管理；(2)實(shí)時(shí)顯示管理功能對(duì)出入工地的人員信息進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)；(3)圖文及語音提示工地進(jìn)場人員遵守相關(guān)安全管理規(guī)定。

(八)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用。1.創(chuàng)新點(diǎn)：以傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為核心，通過環(huán)境數(shù)據(jù)的量化采集和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存顯示，達(dá)到預(yù)警值時(shí)，管理人員能實(shí)時(shí)采取相應(yīng)的對(duì)策調(diào)整現(xiàn)場作業(yè)。2.效果：能夠及時(shí)準(zhǔn)確量化的掌握施工現(xiàn)場各類環(huán)境數(shù)據(jù)，便于管理人員及時(shí)作出應(yīng)急措施，降低了因自然環(huán)境突變引起的人員傷亡事故概率，并減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。

四、結(jié)語

在智能互聯(lián)環(huán)境下，開發(fā)多項(xiàng)技術(shù)集成應(yīng)用，能有效提升數(shù)據(jù)資源利用水平和信息服務(wù)能力；保障生產(chǎn)施工安全，為項(xiàng)目管理和科學(xué)決策等提供依據(jù)，促進(jìn)基建提質(zhì)增效，降低事故發(fā)生概率，提升現(xiàn)場管理水平，適合在基建工程中推廣應(yīng)用，能大大提升現(xiàn)場管理效率，實(shí)現(xiàn)施工過程互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化、智能化管理目標(biāo)。