智慧管理云平台在建筑业的应用

作者:高天
单位:陕西建工第五建设集团有限公司
摘要:随着我国建设工程规模不断扩大,建筑业项目管理信息系统涉及面越来越广,而项目管理信息也是建筑业信息化的基础,基于互联网技术下建筑业智慧工地管理云平台的应用能有效深化建筑企业管理模式,提升企业信息化管理水平,进而提高企业综合实力。基于信息化技术云平台下智慧工地管理体系的研究与应用,对全面推广建筑业信息化具有重要意义。
关键词:项目管理 智慧工地 信息化 智慧管理平台
作者简介:高天,BIM专干,助理工程师,E-mail:642372363@qq.com;

 

0 引言

随着科技飞速发展,信息技术也在不断提高,信息化建设已成为企业良性发展的重要趋势,而提高我国建筑企业竞争力的关键在于充分利用包括信息技术在内的高新技术,从而增强企业的管理能力和技术水平,实现建筑业跨越式发展。

1 智慧工地概述

“智慧工地”在广义上指工地信息化,是工程领域一种崭新的工程全生命周期管理理念。其主要是基于互联网,通过采用云计算、大数据、物联网传感器、移动通信等先进技术,围绕施工过程管理,建立互联协同、安全监控、智能化生产、信息共享、智能决策的智慧工地信息化管理平台,实现对工地可视化、智能化、信息化管理,从而提高工程管理人员之间的协同作业能力、效率和质量,促进整个建筑行业生产效能的提升。

2 智慧工地建设对工程施工的价值

2.1 研究背景

建筑行业人员流动性大,信息分散且不易收集和管理,施工现场建筑安全事故频发、粉尘噪声污染严重,质安监管难度大,当地政府与施工企业之间发布层级多且不及时,工地竣工资料保管难、存档难。

住建部建筑业“十三五”信息化发展纲要对利用信息化技术提升建筑市场和工程建设监管水平提出了具体要求,全面提高建筑业信息化水平,着力增强BIM、大数据、智能化、移动通信、云计算、物联网等信息技术集成应用能力,建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展,初步建成一体化行业监管和服务平台,数据资源利用水平和信息服务能力明显提升,形成一批具有较强信息技术创新能力和信息化应用达到国际先进水平的建筑企业,以及具有关键自主知识产权的建筑业信息技术企业。

2.2 运用价值

1)推动企业信息化发展通过现场监控、数据采集、平台统计及分析,建立施工互联协同、安全监控体系,实现对工地可视化、远程智能化管理,以及施工企业对不同城市不同项目的远程管控,从而提升企业自身信息化管理手段,大幅提升管理效率(见图1)。

图1 一级平台数据汇总

图1 一级平台数据汇总

 

2)项目能耗、水耗、噪声、扬尘、大型用电设备、违规操作等功能全天候监控,监测全过程自动化,节省人力物力成本。

智能统计项目用水、用电情况,分析施工区、生活区、办公区及大功率用电设备当月耗能占比,对塔式起重机等大型设备三相电数据对比统计,实现项目能耗的可视化管理。通过对能耗、水耗数据的积累和归纳总结,进而改善管理,改进施工方法,对超标及线路和管线损坏快速预警,可达到节电节水节约成本等目的。

现场扬尘、噪声、空气湿度在线监测并汇总上传至智慧管理平台与限值比较,超出规定限值后自动报警,提醒管理人员及时开启扬尘喷雾降尘,保证现场绿色施工。

塔式起重机、升降机、卸料平台安全监测系统,基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、数据融合处理、无线传感网络与远程数据通信技术,高效完整实现建筑硬件单机运行和群塔干涉作业防碰撞等实时监控与声光预警报警功能,并在报警的同时自动中止大型施工设备的危险动作,为现场机械安全保驾护航。

在塔式起重机大臂前端安装高清红外球机,可自动追踪吊钩的运行轨迹,避免盲区作业,降低安全风险。

针对施工现场的环境特殊性,使用除常规布线外的电力载波与无线传输技术进行高清图像传输外,也可在手机端控制现场球机查看现场施工情况,且传统视频监控平台监控点位采用列表的方式进行查看,此方式对于监控点位多的项目十分不便,智慧管理平台可把视频点位标记在施工现场分布图上,摒弃传统列表方式繁琐的查找过程,使操作更加方便快捷(见图2)。

图2 可控球机高清摄像头

图2 可控球机高清摄像头

 

可在现场实名制门禁通道安装AI图像识别监控,与智慧工地指挥中心平台联动,对进入现场没有佩戴安全帽的违规行为自动抓拍,留存影像资料,推送至安全检查员,助推安全管理(见图3)。

2.3 基于BIM技术的智能楼宇运维管理

采用框架+构件+体系+编程方法的思路进行软件系统研发,在该系统的分析、设计中,项目组采用JAVA技术,选择当前国际先进的J2EE多层体系架构进行设计开发;利用先进的面向构件的设计模式,采用EJB3规范进行组件开发;利用面向服务的体系结构(SOA),采用ESB、XML、Web Service等技术实现;利用面向方面的编程方法(AOP),通过SpringAOP技术实现。

图3 AI图像识别系统

图3 AI图像识别系统

 

2.3.1 BIM技术对于智能楼宇运维的核心价值

1)BIM模型实现3D可视化运维管理。

2)BIM模型数据助推物业设备日常维护。

3)BIM模型数据有助于评估建筑现状,进行性能化分析。

4)通过BIM、FM系统与企业管理平台相结合,深入挖掘更多价值点。

2.3.2 BIM运维项目实施要点

1)BIM建模按照运维精细度要求,依据竣工图建模;BIM模型包含空间类型的划分、运维涉及的机电设备、家具资产等详细内容。

2)运维管理系统实施系统架构设计和安装部署;从BIM模型同步采集运维、资产、空间关系等基础数据,建立运维数据库;模块功能客户化,流程的规划和定制;系统操作培训。

3)运维管理门户开发门户UI设计与开发;软件单点登录和功能集成;软件运维工作流集成;结合软件数据库进行报表图标开发;运维文档资料库开发,文档元素定义及搜索界面开发。

BIM建模数据格式及精度要求如表1所示。

表1 BIM建模数据格式及精度要求   

表1 BIM建模数据格式及精度要求

3 BIM运维模块构架

3.1 安监系统

1)安防监控系统BIM安防管理平台可集成所有安防子系统,如消防系统、视频监控系统、电子巡更系统和门禁系统等;是对原有独立子系统组合后的功能性提升,使管理标准化、运维精细化、安全智能化,是一个真正意义上能让原各子系统“团结并战”的平台。管理者能够通过BIM安防管理平台实时掌控建筑所有报警,迅速响应,进度跟踪,结果审核,保护建筑资产和生命安全。

2)消防监控系统消防监控系统可整合为3D空间消防监控系统。如当某个火警探测器报警时,可通过BIM模型直接定位火警位置,提供火警点位周围视频画面及报警相关的详细文字描述。管理者第一时间即可掌握报警点位的位置信息、现场信息和火警信息,可解决传统模式的信息来源单一、传达易延误等问题。

3)3D电子巡更通过BIM安防管理平台实现全路线可视化管理,包括人员定位、巡视路线、扫码点位、延误说明、漏点说明、装修检查等巡视任务中的情况。

3D电子巡更APP会定期通知巡视人员前往规定扫码地点,在完成第一个扫码后,系统会根据管理者制定路线提示巡视人员继续前往下个扫码地点。

4)火焰识别监测预警系统利用室内监控摄像头的实时图像,采用独创的具有先进算法的计算机图像模式识别技术,实时探测监控区域可能产生的火焰和烟雾,实时存储火灾报警图片、回放起火时段视频,并将火焰和烟雾的精准位置通过BIM模型标记显示。

3.2 工程系统

3.2.1 设备运营维修管理及工单派修系统

设备维护分为及时性故障派修和计划性保养维护。在BIM维护模型建立时对设备进行标准化分类和编码,并把各类设备的保养维护周期和程序、与设备维护承包商的维护合约及设备保险等内置入系统。

3.2.2 能耗综合管控系统

1)通过BIM模型分析用水线路水耗情况,分析是否出现爆管或漏水(分支与总管水量计算)。

2)通过房间与区域水耗情况与能耗情况,第一时间分析出是否有异常用水与漏水情况(提前做好业主联系或抢修准备)。

3)出现水电事故时通过模型可第一时间锁定电路与管线的总开关,及时联络各部门联合处理。

3.2.3 环境监测系统

通过传感单元(声音传感器、光强度传感器、温度传感器、氧含量传感器、甲醛传感器、细微颗粒物传感器、空气湿度传感器、水量传感器、电量传感器、燃气量传感器等)接收数据传输单元传输的所述环境参数,将环境参数从模拟信号转化成数字信号,将数字化的所述环境参数与预设的环境参数阈值进行对比,并生成比对结果,连接报警单元,用于当所述环境参数超过所述环境参数阈值时进行报警,并将比对结果生成可视化图表(见图4)。

3.2.4 空调控制及节能系统

通过温度、气压传感器智能分析环境温度,并统一调整,优化能源配置(见图5)。

图4 基于BIM模型的室内环境监测系统

图4 基于BIM模型的室内环境监测系统

 

图5 基于模型的室内节能控制

图5 基于模型的室内节能控制

 

4 结语

智慧工地管理云平台的设计还有很多内容要完善,如在大数据背景下的设计集成、项目管理、运营管理、电子文档管理、材料控制与采购管理等系统,构建基于网络的协同工作平台。由智慧工地形成一套完整、先进的管理平台,有效深化建筑企业管理模式,以互联网技术支持建筑业稳定发展,提高企业实力。

针对建筑企业施工阶段生产规模大、生产场所固定的特点,智慧工地的建设具有重要意义,建筑业智慧工地管理云平台是智慧工地管理的必要手段,能够有效提高企业的管理效率,采用互联网手段加强建筑各方的联动和融合,成为集政府、建设方、承建方多方联动的综合信息服务平台。


 

 

参考文献[1]蒋理.公司企业信息化总体规划与实施方法研究[D]重庆:重庆大学,2006.

[2]王要武,吴宇迪.智慧建设及其支持体系研究[J]土木工程学报,2012(45):241-244.

[3]欧蔓丽,曹伟军.建筑业智慧工地管理云平台的研究及应用[J].企业科技与发展,2017(8):50-52.
1581 0 0
文字:     A-     A+     默认 取消