碧湖水庫工程智慧工地建設(shè)研究

鄭英，陳建，彭小俊，周美玲

（1.江西省水投建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330095；2.江西省水利技術(shù)中心，江西 南昌 330000；3.江西省水投江河信息技術(shù)有限公司，江西 南昌 330095）

近年來，隨著數(shù)字建模、傳感互聯(lián)、虛擬全息、增強(qiáng)交互、人工智能等技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的“一個方向”也開始明晰 ——將建筑業(yè)提升至現(xiàn)代工業(yè)化水平。建筑業(yè)要走出一條具有核心競爭力、資源集約、環(huán)境友好的可持續(xù)發(fā)展之路，需要在數(shù)字技術(shù)引領(lǐng)下，以新型建筑工業(yè)化為核心，以信息化手段為有效支撐，通過綠色化、工業(yè)化與信息化的深度融合，對建筑業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行更新、改造和升級，再通過技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新，帶動企業(yè)與人員能力的提升，推動建筑產(chǎn)品全過程、全要素、全參與方的升級，擺脫傳統(tǒng)粗放式發(fā)展模式，向以裝配式建筑為代表的工業(yè)化、精細(xì)化方向轉(zhuǎn)型[1]。本文以碧湖水庫為依托，通過設(shè)備集成結(jié)合先進(jìn)的通信、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、同時結(jié)合項目實(shí)際管理需要建立符合貼合自身的綜合信息化平臺，提升建筑工程信息化、自動化管理水平。

1 項目概況

碧湖水庫工程位于淥水河支流麻山水河中游河段，地處萍鄉(xiāng)市湘東區(qū)白竺鄉(xiāng)境內(nèi)。壩址位于張坑河出口下游230m 的峽谷河段，大壩中心點(diǎn)處于東經(jīng)113°50′26″，北緯27°29′30″。壩址區(qū)距萍鄉(xiāng)市約26.0km，控制流域面積164.0km2，正常蓄水位184.0m（黃海高程），總庫容2178×104m3，是一座以供水、灌溉為主，兼顧發(fā)電等綜合效益的中型水庫。

水庫正常蓄水位為184.00m，水庫總庫容2178×104m3，設(shè)計供水、發(fā)電、灌溉引水總流量為11.8m3/s，設(shè)計灌溉面積為2.29 萬畝，電站裝機(jī)4.0MW。水庫建成后，作為灌溉水源，可使源并石壩灌區(qū)農(nóng)田灌溉保證率達(dá)到85%以上，水庫為區(qū)域城鎮(zhèn)居民年供水4530×104m3/a，多年平均年發(fā)電量1107×104kW.h。本工程建設(shè)規(guī)模較大，涉及專業(yè)較多，建設(shè)環(huán)境較復(fù)雜，管理難度大。

2 需求分析

2.1 實(shí)現(xiàn)智能化科學(xué)決策

傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場工作模式雖然積累的大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)大多存在真實(shí)性、及時性等問題，且大多數(shù)數(shù)據(jù)基本處于休眠狀態(tài)，無法為項目管理者提供有價值的管理參考。面對這種問題，企業(yè)級智慧工地平臺可以收集到歷史的，綜合性強(qiáng)的、全過程的數(shù)據(jù)，并會對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立企業(yè)的數(shù)據(jù)中臺，企業(yè)管理者可以通過數(shù)據(jù)中臺，輸出想要得到的管理方面的數(shù)據(jù)。因此，建設(shè)智慧工地平臺要滿足企業(yè)數(shù)據(jù)自動采集、存儲、積累、計算、分析、運(yùn)用的需求，能夠幫助管理者進(jìn)行項目目標(biāo)可視化監(jiān)控，加強(qiáng)業(yè)務(wù)過程管控，實(shí)現(xiàn)智能化科學(xué)決策[2]。

2.2 提高項目安全管理水平

公司對項目的安全管理工作主要是以定時檢查為主，檢查形式為檢查項目現(xiàn)場和項目安全管理的相關(guān)資料。但是這種管理形式不能及時掌握項目現(xiàn)場的實(shí)際情況，不能掌控重大安全隱患是否及時銷項。智慧工地安全管理系統(tǒng)的建設(shè)成為公司安全管理的重點(diǎn)工作，通過智慧工地安全管理系統(tǒng)的使用，公司層的領(lǐng)導(dǎo)和項目上的安全部相關(guān)負(fù)責(zé)人可以實(shí)時掌握目前所有安全隱患的實(shí)時整改情況，可以做到環(huán)節(jié)都會有對應(yīng)的負(fù)責(zé)人，責(zé)任清晰，落實(shí)到人[3]。

2.3 健全質(zhì)量檢查機(jī)制，真實(shí)掌握項目質(zhì)量近況

質(zhì)量的管理是企業(yè)項目管理的生命線，針對目前施工質(zhì)量問題屢現(xiàn)，智慧工地質(zhì)量管理系統(tǒng)可以提供各種檢查類型，同時內(nèi)定質(zhì)量風(fēng)險源庫，保證每一個質(zhì)量隱患的檢查流程都滿足施工現(xiàn)場的實(shí)際特點(diǎn)和施工要求，來保證每一個檢查都能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。

2.4 提高一線人員工作效率和業(yè)務(wù)水平

項目上由于人員流動比較大，導(dǎo)致人員的專業(yè)性不是很強(qiáng)。對于安全隱患的描述會出現(xiàn)描述不清楚等問題，針對這種特性，安全管理系統(tǒng)內(nèi)置安全隱患數(shù)據(jù)庫，分部分項庫，相關(guān)安全隱患的整改資料等，輔助安全員可以精準(zhǔn)描述目前安全隱患的實(shí)際情況。這種方式既可以提高工作人員的工作效率，也提高了現(xiàn)場安全員的業(yè)務(wù)水平。

3 建設(shè)方案

智慧工地聚焦施工現(xiàn)場崗位一線作業(yè)層，通過云大物移智等先進(jìn)技術(shù)和綜合應(yīng)用，對“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等各生產(chǎn)要素的實(shí)時、全面、智能的監(jiān)控和管理，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)間的互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)應(yīng)用，協(xié)同共享，綜合展現(xiàn)，搭建一個以進(jìn)度為主線、以成本為核心、以項目為主體的多方協(xié)同、多級聯(lián)動、管理預(yù)控、整合高效的智能化生產(chǎn)經(jīng)營管控平臺。

3.1 智慧工地安全管理

系統(tǒng)由“智慧安全平臺+安全業(yè)務(wù)管理+安全數(shù)據(jù)庫”組成。從4 個維度實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險管控，分別為源頭管理、過程管理、結(jié)果管理、物聯(lián)硬件。安全數(shù)據(jù)庫可對工作進(jìn)行指導(dǎo)建議并形成標(biāo)準(zhǔn)化，同時簡化操作，見圖1。

圖1 安全管理架構(gòu)圖

3.2 智慧工地質(zhì)量管理

系統(tǒng)由“ 數(shù)據(jù)端+APP 端+WEB 平臺”組成，業(yè)務(wù)層級從三個基礎(chǔ)維度實(shí)現(xiàn)質(zhì)量系統(tǒng)管理，分別質(zhì)量重大問題事前預(yù)防（質(zhì)量風(fēng)險源管理）、質(zhì)量過程監(jiān)測（質(zhì)量檢查、實(shí)測實(shí)量、整改單自定義、現(xiàn)場平面圖、資料云管理）、質(zhì)量結(jié)果驗收（質(zhì)量驗收），為企業(yè)規(guī)范管理、避責(zé)減責(zé)、提升效率、降低成本，形成規(guī)范化管理流程，見圖2。

圖2 質(zhì)量管理架構(gòu)圖

3.3 智慧工地進(jìn)度管理

項目級進(jìn)度看板—今日生產(chǎn)情況數(shù)據(jù)統(tǒng)計展示，系統(tǒng)根據(jù)歷史生產(chǎn)水平做同比、環(huán)比分析，使管理者清楚今日生產(chǎn)水平。形象進(jìn)度進(jìn)展根據(jù)形象進(jìn)度完成情況，展示最近七天進(jìn)展情況，也可自定義時間進(jìn)行形象進(jìn)度的進(jìn)展情況查看分析。逾期生產(chǎn)任務(wù)—看板重點(diǎn)關(guān)注逾期任務(wù)，紅色標(biāo)記凸顯逾期時長，知曉緊急程度，可直接督辦相關(guān)責(zé)任人盡快完成任務(wù)，見圖3。

圖3 進(jìn)度管理架構(gòu)圖

3.4 智慧工地視頻監(jiān)控平臺

本模塊做到了傳輸距離無界限，監(jiān)控方便；監(jiān)控畫面切換簡便快捷；圖像影像存取簡便容易；本模塊還具有WEB SERVER 功能，可以在web 端和APP 端同時觀看視頻監(jiān)控畫面，使管理層身處異地也能隨時掌握施工現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況，監(jiān)控生產(chǎn)情況，加強(qiáng)治安保衛(wèi)，消除安全隱患，防止意外發(fā)生。同時以一個設(shè)備取代了傳統(tǒng)的畫面分割處理器、控制器和錄像機(jī)三大件，大大降低了綜合成本；本系統(tǒng)還具有WEB SERVER 功能，使管理層身處異地也能隨時掌握施工現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況，方便管理。

4 結(jié)語

本文以江西萍鄉(xiāng)碧湖水庫工程先行先試為依托，歸納了建筑工程智慧工地的總體架構(gòu)，基于數(shù)字建模、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息化技術(shù)構(gòu)建了項目管控平臺，智慧工地平臺通過整合項目智慧工地碎片化系統(tǒng)信息，為項目部決策層、項目班子提供項目整體狀態(tài)信息呈現(xiàn)，監(jiān)控項目關(guān)鍵目標(biāo)執(zhí)行情況及預(yù)期情況，提高工程施工質(zhì)量、安全管理水平，為項目成功保駕護(hù)航。