智慧工地在安全生產(chǎn)標準化建設中的探索與應用

郭學太 王 進

（浙江省第一水電建設集團股份有限公司 杭州 310051）

1 智慧工地的概念

智慧工地是通過3G/4G 寬帶多媒體信息網(wǎng)絡、GPS 地理信息系統(tǒng)等基礎設施平臺，整合智能安全帽等可穿戴設備以及設備智能感應裝置，形成“物聯(lián)網(wǎng)”。并通過通信網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)＋物聯(lián)網(wǎng)構成了智慧工地的基礎網(wǎng)絡，并在此基礎上迭加施工信息化應用APP。

智慧工地的核心是改進施工中人、機之間、各級管理層之間的交互方式。建立互聯(lián)協(xié)同、安全監(jiān)控、數(shù)據(jù)收集、經(jīng)驗共享等信息化生態(tài)圈，并將數(shù)據(jù)進行實時分析，實現(xiàn)工程的智能管理和自我成長。

2 智慧工地建設成果

渦河蒙城樞紐建設工程自2018年12月8日開工以來，始終秉承“確保大禹獎、爭創(chuàng)魯班獎”的創(chuàng)優(yōu)目標，將安全生產(chǎn)無事故列為第一目標。該工程依托信息化、智慧化技術支撐平臺，打造“互聯(lián)網(wǎng)+集成化、數(shù)據(jù)化、智能化”的“智慧型工程項目管理”新模式，基于BIM+GIS、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、無人機、智能感知等前沿科技手段開發(fā)了一套適用于本項目的“工程全生命周期智慧化管控平臺”，引領前沿科學技術在水利工程項目管理上的深度融合與應用，見圖1。

圖1 智慧工地建設應用簡圖

2.1 BIM+GIS 工程項目管理+安全管理系統(tǒng)開發(fā)與應用

渦河蒙城樞紐建設工程BIM+GIS 項目管理系統(tǒng)已于2019年6月正式投入使用。該系統(tǒng)集成三維地理場景、三維傾斜實景模型、BIM 技術等多項技術，構建基于BIM+GIS 的宏微觀多尺度地理建筑信息精細化模型，實現(xiàn)對渦河蒙城水利樞紐工程建設全生命周期的科學管控?；贐IM+GIS 工程項目管理模式使項目信息共享、協(xié)同合作、成本控制、虛擬情境建立、可視化交付、能源合理利用和能耗分析方面更加便捷，實現(xiàn)項目進度、質量、安全、成本等管理要素的數(shù)據(jù)監(jiān)控采集、分析統(tǒng)計、實時預警、用以指導和輔助項目管理。

2.2 傾斜攝影技術安全管理的應用

傾斜攝影是用于制作三維實景模型的關鍵技術。在借助具有高性能、協(xié)同并行處理能力的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)下，可快速建立能夠反映施工現(xiàn)場地面物體的外觀、位置、高度等屬性的三維實景模型。利用無人機傾斜攝影技術，建立不同時期渦河蒙城水利樞紐工程三維實景模型，動態(tài)展示渦河蒙城水利樞紐工程建設和進展情況，并為BIM+GIS 平臺提供精準的區(qū)域地形、臨建設施布置影像數(shù)據(jù)。

2.3 基于BIM 的可視化施工技術、安全交底的應用

基于BIM+GIS 工程項目管理模式使項目信息共享、協(xié)同合作、成本控制、虛擬情境建立、可視化交付、能源合理利用和能耗分析方面更加便捷，實現(xiàn)項目進度、質量、安全、成本等管理要素的數(shù)據(jù)監(jiān)控采集、分析統(tǒng)計、實時預警、用以指導和輔助項目管理。

2.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安全管理上的應用

2.4.1 人臉識別系統(tǒng)

該系統(tǒng)是對參與該工程建設的管理人員、施工作業(yè)人員人臉信息、身份證信息全部錄入，設置門禁通道，只有備案和錄入的人員才能進入施工現(xiàn)場，是施工現(xiàn)場全封閉管理及人員管理的一項重要手段。該工程實施人臉識別系統(tǒng)后，對進出施工場地的人員自動識別記錄，不僅對監(jiān)理人員、安全管理人員、技術管理人員及施工作業(yè)人員的履職情況進行了記錄，而且杜絕了附近村名及無關人員的進入，大大減少了施工現(xiàn)場無關人員帶來的安全隱患。

2.4.2 車輛識別系統(tǒng)

施工現(xiàn)場進場車輛，先報驗，報驗合格之后，進行車輛車牌號、駕駛員及車輛信息錄入，同時對參建各方乘坐車輛進行信息錄入，車輛只有錄入信息才能進入施工現(xiàn)場。車輛識別系統(tǒng)對車輛進行自動識別，保存車輛進出記錄，為車輛有序管理、開挖土方棄土作業(yè)強度分析、統(tǒng)計提供有效數(shù)據(jù)。同時，杜絕了社會無關車輛進入施工現(xiàn)場。

2.4.3 場景化視頻監(jiān)控系統(tǒng)

采用高清球形攝像頭、360°旋轉，施工現(xiàn)場全覆蓋，從各個不同角度實時監(jiān)控施工現(xiàn)場，使現(xiàn)場作業(yè)、形象面貌一目了然，且能夠高倍放大近景，讓施工作業(yè)面完整展現(xiàn)，通過巡屏檢查，能及時發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場作業(yè)人員的違章現(xiàn)象或者作業(yè)環(huán)境及設備設施的安全隱患，不僅減少了安全管理人員安全巡查的工作強度，而且對施工現(xiàn)場作業(yè)人員違章作業(yè)形成了一種“威懾”。場景化視頻監(jiān)控系統(tǒng)在該工程的應用，有力促進了施工現(xiàn)場的安全管理。

2.5 二維碼在安全管理上的應用

隨著智能手機的普及，“掃一掃”正在成為智能手機用戶的必備時尚用語，不需要注冊網(wǎng)站，只需用手機掃一掃，即可獲得所有的信息，在移動互聯(lián)網(wǎng)時代，二維碼技術的應用越來越廣泛，在工程建設中也不斷普及、廣泛應用，二維碼技術的應用在項目管理中簡化了工作流程，同時也提高了工作效率。

為提高項目管理水平，加強“互聯(lián)網(wǎng)+”在該工程安全管理中的應用，在施工現(xiàn)場只要拿起手機掃描二維碼，項目工程概況、施工工藝、施工工序、操作規(guī)程、危險源管控等信息可以隨時隨地查看，且文件可以保存至手機，方便隨時隨地查閱。

2.6 大屏幕監(jiān)控系統(tǒng)的應用

大屏幕顯示系統(tǒng)是集多種信息接收處理顯示、多類人員操作控制于一體的涉及聲光電多方面技術問題，也涉及有關部門的管理協(xié)調問題，還與顯示大廳整體結構密不可分，必須注重多媒體互動系統(tǒng)，需求為主、統(tǒng)籌兼顧、運用綜合集成技術，才能使之達到預期效果。

大屏幕監(jiān)控系統(tǒng)作為該工程的大型顯示終端，集成監(jiān)測系統(tǒng)的視頻監(jiān)控圖像及實時監(jiān)控狀況等功能，通過DLP 大屏幕監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程控制和實時查看；施工項目部、項目建設單位、監(jiān)理單位可以通過控制和使用大屏幕監(jiān)控設備實時監(jiān)管，實現(xiàn)全方位監(jiān)控施工場地的監(jiān)測效果。

2.7 混凝土拌和站施工服務平臺的應用

水泥混凝土站集中攪拌時，現(xiàn)場的設備性能、人員操作規(guī)范性、原材料質量等不確定因素將直接影響到混凝土的配合比、含水量、材料用量、拌和時間等生產(chǎn)控制指標，從而導致混凝土質量不過關。在傳統(tǒng)管理中，往往到了前場施工或檢測環(huán)節(jié)才會發(fā)現(xiàn)質量問題，勢必將增加大量的生產(chǎn)成本，影響產(chǎn)品品質，甚至造成不良的社會影響。

通過在后場安裝智能化采集與傳輸設備，全自動化采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，智能化比對與分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?；蛘叱鱿拗?，系統(tǒng)立即發(fā)出告警，提示現(xiàn)場技術人員與遠程管理者，及時查找原因，規(guī)避質量隱患。從數(shù)據(jù)采集、分析到告警的整個過程不超過1min，完全自動化與智能化，無需任何人為干預?；炷涟韬驼痉障到y(tǒng)圖見圖2。

圖2 混凝土拌和站服務系統(tǒng)圖

3 應用成效

智慧型工程項目管理是推動工程管理從傳統(tǒng)的粗放式管理向現(xiàn)代化、智能化、宏觀化及精細化管理方式邁進的有效手段，使得工程管理信息化、安全管理可視化、施工進度形象化、項目成本具體化。通過智慧工地的建設，實現(xiàn)了信息的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)的交互共享，極大地提高了信息的準確性和傳遞效率，提高了工程安全管理的實效性，提升了管理效率。智慧型工程項目管理助力項目管理的同時，提升了工程的安全管理技術手段，為工程安全管理奠定了堅實的技術支撐■