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打造“智慧工地” 用技术筑牢安全防线

发布日期:2017-12-19 来源:网络来源编辑:张继蕊

国家不断的推出智慧城市发展的利好政策,各路资本扎堆进军智慧城市的建设。那么,哪类细分市场会率先爆发呢?在安全事故频发的背景下,智慧城市的建设必须坚持安全发展,堵塞各类安全漏洞,遏制重特大事故频发势头。2017年是新型智慧城市建设的关键之年,作为智能技术与智慧应用的有机结合体的智慧工地,究竟会在哪些方面有所突破?
 
  近年来建筑行业的发展非常迅速,但是建筑业也是一个安全事故多发的高危行业,随着国家对安全生产工作的不断重视,有关部门对建设工程的质量,安全,文明施工监管提出了更高的要求。
 
  2016年12月国务院发布了《中共中央国务院关于推进安全生产领域改革发展的意见》,2017年3月住房城乡建设部办公厅发布《进一步加强建筑施工安全生产工作的紧急通知》。文件明确指出要督促建筑施工企业加大安全生产投入,严格各项安全标准和要求,进一步加强和规范企业安全生产管理工作,推进企业全员、全方位、全过程的安全管理。
 
  基于此,为了科学规范工地现场“人的不安全行为”、“物的不安全状态”和“环境的不安全因素”,同时也得益于日趋成熟大数据、云计算,物联网、移动互联网等技术,以“物联网+”为核心的“智慧工地”建设,在建筑施工场地上蓬勃兴起。
 
  1.智慧工地概念辨析
 
  智慧工地的概念来源于智慧城市概念的延伸,但是并没有明确的定义。在百度百科中,对其这样描述:智慧工地将更多人工智慧、传感技术、虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中,并且被普遍互联,形成“物联网”,再与“互联网”整合在一起,实现工程管理干系人与工程施工现场的整合。
 
  由此可见,智慧工地是一个宽泛的概念,智慧工地解决方案所涉及的技术、系统更是包罗万象。但智慧工地的实质其实是“基于物联网+”的物联智能,以应用日趋广泛、技术日渐创新的智能终端实时采集、汇总、分析、预判等各项信息数据,助推施工企业走出企业总部与其下属项目部之间面广人少,远程监管难,监督不落地等困境。智慧工地以物联智能、移动互联网等多重组合为基础,每一个子系统终端则具有不同的细分功能,赋予了工地现场人、机、料、法、环等多项要素以智能,正是万物互联的真实体现,也是构建智慧工地的核心所在。
 
 2.智慧工地整体架构思考
 
  基于“物联网+”的智慧工地方案,应该是系统平台和智能终端的全面结合。方案整体架构可以分为四个层次,如下图所示。
 
  第一层是前端感知层:由物联感知终端构成,充分利用物联网技术提高施工现场的管理能力。通过定位基站、传感器、摄像机、读卡器、单兵等终端设备,实现对施工建设过程中的实时监控、智能感知、数据采集、多维互联,提高作业现场的管理能力。
 
  第二层是现场管理层:通过工地局域网接入各类型物联感知终端。由各个功能子系统主机/服务器通过传输网络接入数据物联感知终端,实现功能子系统的的数据存储、处理、分析。
 
  第三层是云端管理层:通过云服务平台,对各系统中处理的复杂业务进行统一调度,实现数据的互联互通,为智慧工地的相关应用提供高效计算、存储及服务。
 
  第四层是应用层:通过手机/PAD/电脑/大屏等显示应用终端,呈现系统状态、时间、视频、项目情况等信息,围绕工程项目管理的这一核心点,形成多样化应用的功能表达和呈现。
 
  3.子系统概述
 
  物联网+下智慧工地的建设,无论是对监管部门还是对施工企业,都有重要意义。对于智慧工地,目前行业内还在不断探索,有成功的案例也有失败的案例。通过研究可以发现,每一个成功的智慧工地项目,都选取当前技术最为成熟,反响最为热烈,实用性最高的子系统进行集成试点。比如:
 
  1)实名制考勤系统
 
  利用物联网、移动互联网和云技术,对农民工出工进行实名制考勤,并建立分别针对四方主体(施工企业、项目部、班组、农民工)的管理应用平台定位于解决最基本的劳务人员的管理问题,满足施工企业劳动工人信息收集、共享和使用,监督过程管理,降低劳务纠纷风险的要求,适应于企业劳务实名制管理的要求。
 
  2)塔吊安全管理系统
 
  在塔式起重机安全监控管理系统中,通过高精度传感器采集塔机的风速、载荷、回转、幅度和高度信息,控制器根据实时采集的信息做出安全报警和规避危险的措施,同时把相关的安全信息发送给服务器,塔机的监管部门可通过客户端查看到网络中每个塔机的运行情况。
 
  在群塔的解决方案中,塔机与塔机之间采用WSN进行实时通信,从而在单塔的解决方案的基础上,能够得到塔机之间的位置信息,解决群塔间相互碰撞的问题。
 
  3)环境监测系统
 
  工地环境监测系统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有线或无线(3G/4G)方式进行传输到后端平台。该系统能够帮助监督部门及时准确的掌握建筑工地的环境质量状况和工程施工过程对环境的影响程度。满足建筑施工行业环保统计的要求,为建筑施工行业的污染控制、污染治理、生态保护提供环境信息支持和管理决策依据。
 
  4)远程视频监控系统
 
  通过视频可视化加强建筑工地施工现场的安全防护管理,实时监测施工现场安全生产措施的落实情况,对施工操作工作面上的各安全要素等实施有效监控,同时消除施工安全隐患,加强和改善建设工程的安全与质量管理,实现建设工程监管模式的创新,同时加强了建筑工地的治安管理,促进社会的稳定和谐。
 
  5)大体积混凝土无线测温系统
 
  大体积混凝土工程施工对于浇筑体的温控指标有相关规定。通过温度传感器,无线温度采集器,实现大体积混凝土浇筑过程中温度变化的自动监测,确保施工安全与浇筑质量。
 
  6)高支模变形监测
 
  高支模系统坍塌事故频繁发生,严重威胁大型建筑的施工安全,利用前端传感器实时监测高大模板的立杆轴力、支架变形和模板沉降,其具有危险报警、超限预警和实时监测等功能。
 
  以上列举了一些在智慧工地中被广泛使用的子系统,但是不甚完整。真正的智慧工地,要把握从开始到项目结束的每一个环节,人、机、料、法、环缺一不可。智慧工地的建设没有捷径可以一蹴而就,需要不断探索、完善。
 
  4.创新应用
 
  基于物联网+下构建的智慧工地项目,因其涉及系统平台的专业性、智能终端子系统的多样性、项目发展的持续性,已经远远超出了一般安防企业自身的研发水平和运营能力,那么传统安防企业又该如何切入?
 
  第一,应当发扬自身长处,推出合适于智慧工地的创新应用。
 
  第二,有必要选择既有独立自主核心研发能力,也有强大系统集成资源和能力的企业进行战略性合作
 
  第三,在智慧工地试点项目中尽快入场,通过实际项目,促进多方合作,推出实际成果物。
 
  在此简单介绍几项海康威视落地于智慧工地的创新应用。
 
  1)基于视频的安全帽检测
 
  在一些工地作业中,部分人员并没有按照标准的穿戴规范作业,比如临时脱下安全帽,因而存在安全隐患,但是企业安全生产部门并无有效的手段进行约束。海康威视针对上述问题,推出了基于视频的安全帽、制服佩穿戴检DS-IND100-2X系列猎鹰产品。该产品具备超高视频结构化处理性能,支持实时视频流和历史视频流的智能结构化处理,可以对视频画面中工作人员是否佩戴安全帽、穿戴制服做检测,未佩戴安全帽及未穿戴制服将告警传输给中心,保障监控区域的安全作业。
 
  2)360°大范围全景监控
 
  施工工地占地面积大,如果要实现工地监控全覆盖,势必要增加摄像机数量,提高成本。针对传统摄像机无法解决的缺陷,海康威视推出一体化碗型鹰眼全景摄像机,既可覆盖360°全景,又可提供多个高清无畸变局部图像。同时,很好的解决了传统监控方案镜头焦距小,局部图像清晰度低的问题。该摄像机采用“7个水平摄像机+1垂直定焦摄像机”碗型拼接的方案,单摄像机即可提供360°全景画面以及多个高清无畸变局部画面,整体系统简单易用。
 
  3)精准快速的人脸识别考勤
 
  目前工地管理存在工人出勤缺乏电子记录,代打卡现象以及冒用证件的相关问题。导致人员管理困难,劳资纠纷频发,带来工地施工安全隐患。为了规范工地人员考勤制度,减少由于打卡考勤带来的疏漏,海康威视针对性的推出精准快速人脸考勤系统,可通过人脸、刷卡、人脸+刷卡等多种方式实现考勤。
 
  5.结语
 
  基于物联网+下的智慧工地,处于物联网、移动互联网、云计算等高新技术的风口,将会引领建筑业新一轮的更新,是一个规模宏大,不断创新的系统工程。同样的,它充满了机遇,安防企业也应赶上时机,不拘形式,勇于创新,为建筑行业的伟大变革作出自己的一份贡献。
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