智慧工地运用实践

智慧工地运用实践

付凡名

中电建湖北电力建设有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：智慧工地是指运用信息化手段，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及预案，实现工程施工可视化智能管理，以提高工程管理信息化水平和施工效率，降低各项成本，预防危险发生。

关键词：智慧工地、项目实践

2020年7月3日，住房和城乡建设部等十三个部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》大力推进智慧工地建设，在此背景下石首绣林办事处中小企业孵化园项目（以下简称石首项目）为中电建湖北电力建设有限公司智慧工地试点项目，深入开展了智慧工地运用实践。

石首项目通过与武汉风潮物联有限科技公司合作建立智慧工地管理平台和手机小程序“军机处”，创建人员实名制管理系统、视频监控系统、设备监测管理系统、环境监测管理系统、危大工程监测管理系统、施工进度、质量、安全管理和工程文档管理系统以及AI智能系统对工程施工实行可视化智能管理。

一、人员实名制管理系统

石首项目人员实名制管理系统通过六个步骤来实现：①人脸图片采集，②人员信息录入，③现场人脸考勤④考勤实时显示⑤考勤记录上传⑥考勤记录统计。

人脸图片采集采用人证信息采集和平台图片导入两种方式相结合来进行采集。

人员信息录入按照住建部2019年3月1日实施的建筑工人实名制管理办法（试行）对建设单位、监理单位、承包单位管理人员以及建筑工人基本信息、从业信息和诚信信息等方面建立信息档案，录入实名制管理系统。

现场人脸考勤采用一体化人脸闸机进行考勤和管理，一体化人脸闸机由人脸闸机头和三辊闸机组成，人脸闸机头自动识别人脸，同时识别信息作为考勤记录留存。

考勤实时显示、实时上传和记录统计由一体化人脸闸机将人脸识别信息实时上传至智慧工地管理平台，智慧工地管理平台再对人脸识别信息进行记录统计和公示。

人脸识别系统的运用提高了项目人员管理精度和效率。

二、视频监控系统

石首项目现场设置15个枪型和6个球型视频监控设备，枪型监控设备设置在项目出入口、主要建筑物、办公区和生活区等区域，球形视频监控设备设置在6个塔吊上部，覆盖项目全部施工区域。视频监控在智慧工地管理平台上可以多画面同时高清播放，对项目安全、质量隐患24小时全天无死角监控，解决人工监管盲区问题，同时满足项目管理人员和企业远程监控项目现场的需求。另外监控视频存储有效时间三个月，有效解决项目出现问题难以追溯的难题。

3. 设备监测管理系统

石首项目设备监测管理系统由塔吊监测、升降机监测、地磅监测组成。

塔吊监测通过安装的司机人脸识别设备、塔吊黑匣子、风速风向传感器、视频监控设备、倾斜度监测设备、变幅监测设备、摆幅监测设备、高度/重量监测设备对塔吊状态进行实时监测。司机人脸识别设备对司机身份进行识别规避非专业人员操作塔吊；黑匣子塔吊群防碰撞系统保障群塔作业的安全防护；视频监控保障驾驶员清晰看到吊钩吊载运行的情况，解决塔吊司机视觉死角，远距离视觉模糊及语音引导误差等问题；风速风向传感器、倾斜度、变幅、摆幅、高度/重量等传感器，避免超载超限，配置不可操作的区域，进行超限区域的限速限行。

升降机监测通过安装的司机人脸识别、重量、速度、高度传感器、主控单元和显示器对升降机进行监测。人脸识别规避非专业人员操作，重量、速度、高度传感器对楼层、速度、重量等参数进行监测，对超载、超员进行预警，保障作业安全，同时预防冲顶。

地磅智能化管理通过安装视频监控和传感器对过磅车辆和车上材料进行识别监控，并将记录数据上传至智慧工地管理平台。

3. 环境监测管理系统

石首项目环境监测管理系统由环境检测+喷淋联动组成，环境检测设备由风速传感器、风向传感器、温度/湿度/噪声、PM2.5/PM10、TSP/大气压力检测设施、LED显示屏和防腐立杆组成，能实时采集气象数据，监控项目施工现场环境，现场LED显示屏和智慧工地平台实时显示气象数据，系统对PM2.5/PM10超标值进行了设置，当PM2.5/PM10超标时系统实时预警，并自动启动喷淋系统进行干预。噪声超标时系统及时通知到具体负责人进行处理。环境监测管理系统运用减少了环境预警和反应时间，有效提高项目文明施工效率。

3. 危大工程监测管理系统

石首项目危大工程监测管理系统由高支模、深基坑和卸料平台三个监测项目组成。

高支模监测按照高支模的面积、支架纵横距、支架步距等数据设置一定数量的无线倾角传感器、无线位移传感器、无线压力传感器和无线声光传感器，当传感器监测的数据达到预警值后，智慧工地平台和现场声光传感器进行双重预警。

石首项目深基坑土质较好，地下水为上层滞水，埋深0.4-0.6m，采用管桩和高压旋喷桩加冠梁进行支护，其深基坑监测采用固定测斜仪、水位计、土压力计、单点沉降计、多点位移计和数据采集器对基坑边坡位移、支护结构沉降倾斜及位移、围护结构顶部水平位移、深层水平位移、立柱顶水平位移等进行实时监测，监测数据实时上传至智慧工地管理平台，数据异常时自动预警。

卸料平台监测通过在卸料平台每根拉索上设置传感器，结合每个传感器的数据进行科学计算，得出平台准确载重，传感器数据实时上传至智慧工地管理平台，超重后自动警报。

3. 施工进度、质量、安全管理和工程文档管理系统

石首项目施工进度管理通过智慧工地管理平台快速有效制定合理的进度计划，自动计算最短工期、推演最优项目方案；并提供施工总计划、季度计划、月计划、周计划及自定义计划多种类型计划，满足项目上的各部门各场景的使用需求；智能化平台能快速选择当前计划的责任人，落实责任主体，明确开始及结束时间，并根据后续情况，更改计划完成情况；还可以根据项目计划，自动生成施工横道图，直观展示计划全过程及各个任务的完成情况，便于项目管理人员推演最优施工方案，及时掌控关键节点，保障项目按计划完成。

质量和安全管理通过手机小程序“军机处”与智慧工地管理平台联通，管理人员随时随地上传质量、安全相关文件照片，第一时间抓住现场质量、安全问题，同时通过手机小程序“军机处”对反馈的质量、安全问题进行实时跟踪，确保第一时间了解问题解决情况，提高质量、安全管理效率。

工程文档管理项目各部门在平台协同作业，工作过程均可在平台进行跟踪追溯，提高部门协作效率。工程文档资料可直接转换成电子数据资料保存在平台上，资料查找方便快捷，有效解决项目管理中资料管理混乱，查询不便问题。

3. AI智能系统

石首项目AI智能系统由视频智能分析和数据智能分析等功能模块组成。

视频智能分析是在视频监视基础上对监测画面进行工人安全帽检测、反光衣检测、越界检测、人数统计、重点区域入侵报警、火焰识别等智能化识别，识别后向管理人员进行通报预警。

数据智能分析是智慧工地管理平台根据某个时间段如一天、一周等对搜集工地人员、机具设备和材料信息汇总。汇总人员、机具设备和材料数量与进度计划在该时间段所需要人员、机具设备和材料数量进行对比，进行施工进度预警，并提出参考意见，汇总各个时间段人员、机具设备和材料的安全、质量信息状态进行趋势分析和预测并提供参考意见。

智慧工地的运用使石首项目降低了人员管理成本，与公司其他同规模的传统项目相比石首项目管理人员数量减少了30%。提高了项目管理效率，项目部对现场的掌控程度与传统项目相比实现质的提升，对现场问题的反馈和处理时间远远低于传统项目，智慧工地运用半年后，现场安全质量问题出现频率明显降低，现场施工规范化程度达到标杆项目标准。为项目创造了效益，施工规范化带来边际效应，施工进度质量安全全面提升，施工成本降低，项目综合成本低于传统项目，为石首项目创造了额外的利润。

综上所述，石首项目智慧工地运用实践证明智慧工地确实可行。