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  • 看熱訊:聚焦智慧交通,看江蘇如何打造智慧工地(圖)

    2023-02-03 09:54:00 來源: 中國公路微信公眾號

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的加速演進,智慧交通已成為現(xiàn)代交通發(fā)展的重要方向。近年來,江蘇聚焦智慧交通,在公路建設管理轉(zhuǎn)型發(fā)展中積極探索,加快推進智慧工地試點項目建設,提高工程建設管理效率,為智慧工地的應用和推廣提供了經(jīng)驗。本文從智慧工地的頂層設計、功能框架、攻關(guān)技術(shù)與平臺搭建等方面出發(fā),基于“BIM+GIS”等技術(shù)應用,分享了江蘇智慧工地的總體思路。

“十三五”以來,江蘇省交通運輸廳發(fā)布了一批與智慧工地相關(guān)的指導意見,如《關(guān)于實施綠色公路建設的指導意見》《關(guān)于打造公路水運品質(zhì)工程的指導意見》《關(guān)于加快推進新一代國家交通控制網(wǎng)和智慧公路試點的通知》《推進智慧交通發(fā)展行動計劃(2017—2020年)》《江蘇省交通運輸科技創(chuàng)新三年行動計劃》《省交通運輸廳公路局關(guān)于印發(fā)智慧工地建設工作推進會議紀要的通知》等,要求加快推進試點項目“智慧工地”建設,確保按期優(yōu)質(zhì)建成示范項目,引領(lǐng)江蘇省普通國省干線公路建設管理轉(zhuǎn)型發(fā)展。

結(jié)合智慧工地實際應用需求,江蘇在智慧工地建設領(lǐng)域開展了積極的探索。國道344線淮河大橋改造工程是江蘇首個公路工程智慧工地建設示范工程,工程起于國道344線與淮河路平面交叉處,與山口門段順接,向西北依次跨淮河主航道、二淮河航道、扁擔河等河道及河灘,項目終點位于淮河鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)大洲路附近,線路全長約2063米,采用雙向六車道,一級公路標準建設,設計時速80公里,其中橋梁長1530.16米,占比74%。


(相關(guān)資料圖)

項目建設過程中,工程安全要求高,新橋施工的同時還需保證老橋車輛正常通行,保障施工區(qū)域和通行船只的安全,施工難度較高。針對工程建設難點,項目采用“BIM+GIS”技術(shù),以規(guī)劃BIM模型、設計BIM模型、施工場地BIM模型為基礎,通過“1+8”的模式對施工現(xiàn)場的人、機、料、法、環(huán)等各要素進行統(tǒng)一調(diào)配和管理,融合工程建設過程中的項目、人員、設備、物料、質(zhì)量、安全、環(huán)保、BIM等管理功能,將各管理模塊進行可視化、智慧化建設。

功能框架

在探索中,明確了從“BIM+GIS”管理、項目管理、質(zhì)量管理、安全管理、人員管理、物料管理、設備管理、生態(tài)環(huán)保等對道路、橋梁、隧道工地的建設方面進行智慧工地的頂層設計。根據(jù)頂層設計的內(nèi)容,進一步明確了智慧工地江蘇探索的功能框架,全面提升工程質(zhì)量,實現(xiàn)工程“質(zhì)量可控化、管理信息化、監(jiān)測自動化、安全可視化、環(huán)保智慧化”建設。

▲智慧工地功能框架

“BIM+GIS”管理

“BIM+GIS”管理主要包括BIM模型建立、三維可視化交底、施工圖紙模擬、基于GIS的4D進度可視化管理等。通過BIM模型與施工進度計劃的關(guān)聯(lián),將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D(三維模型+時間維度)模型中,直觀、精確地反映工程建設進度。

此外,基于“BIM+GIS”管理,能夠?qū)⒔ㄔO過程中項目管理、人員管理、設備管理、物料管理、質(zhì)量管理、安全管理、環(huán)境管理等模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行可視化展示,并最終形成工程資料電子數(shù)據(jù)庫,為后期的管養(yǎng)工作提供基礎數(shù)據(jù)。

▲智慧工地頂層設計

項目管理

項目管理系統(tǒng)是為了使工作項目能夠按照預定的需求、成本、進度、質(zhì)量順利完成,而對工程進行分析和管理的系統(tǒng),滿足項目管理日常業(yè)務的網(wǎng)上辦理、在線審批、計量支付及歸檔管理,通過項目管理系統(tǒng)的應用,可提高項目管理的效率及標準化建設。建設內(nèi)容主要包括項目的組織管理、計量支付、合同管理、進度管理、變更管理、公文管理、文檔管理、通知公告、項目會議、黨建工作等功能。

人員管理

人員管理系統(tǒng)解決了工程參建單位多、人員管理復雜,不及時、不規(guī)范、效率低的問題,主要采用人臉識別/指紋識別/虹膜識別、安全帽二維碼掃描、GPS等技術(shù),完成人員的考勤與特種人員的定位監(jiān)管,實現(xiàn)了對參建各方人力資源的統(tǒng)一管理,保證了重要管理人員的履約到崗,實時掌握特種工作人員的動態(tài),保障了民工的合法權(quán)益。人員管理主要包括:人員信息、考勤管理、門禁管理、人員定位、勞務管理、培訓教育、技術(shù)交底。設備管理系統(tǒng)建立了進場設備的電子臺賬,及時掌握了各種設備的基本信息,保證設備的運行安全,尤其是特種設備,實現(xiàn)了工作過程的起重量、幅度、環(huán)境參數(shù)的獲取,并實現(xiàn)預警。

物料管理

針對施工涉及到的各類原材料,包括水泥、粗細集料、外摻劑、鋼筋、鋼絞線、錨夾具、支座、危險品等。對采購、運輸、存儲等環(huán)節(jié)進行智能化管理,保存收貨清點記錄,減少數(shù)目誤報和成本虛高現(xiàn)象,從源頭上保障原材料的質(zhì)量。物料管理主要包括:物料統(tǒng)計管理、物料入庫管理、物料庫存管理。

質(zhì)量管理

基于物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算、無線傳感等技術(shù)構(gòu)建的質(zhì)量管理系統(tǒng),實現(xiàn)了公路工程施工過程中關(guān)鍵參數(shù)的實時采集、傳輸、分析、預警、評價,實現(xiàn)了試驗儀器的互聯(lián)網(wǎng)改造。監(jiān)督試驗過程,杜絕數(shù)據(jù)造假,在橋梁結(jié)構(gòu)物生產(chǎn)管控中對拌和樓生產(chǎn)進行管控。實施生產(chǎn)質(zhì)量預警,避免低質(zhì)量混凝土用于構(gòu)件的澆筑,利用智能張拉壓漿模塊保證張拉壓漿的工作質(zhì)量。

安全管理

安全管理解決了施工現(xiàn)場危險區(qū)域繁多,監(jiān)控手段落后,效率低下,容易存在監(jiān)管漏洞的問題。通過視頻監(jiān)控、智能抓拍、巡查App、人員定位等功能,建立面向監(jiān)管、建設、監(jiān)理、施工等單位的工程安全信息管理平臺,內(nèi)容涵蓋人機安全管理、風險管控、現(xiàn)場應急管理、安全專項方案管理、隱患排查、分析研判等。安全管理實施內(nèi)容包括:安全管理指數(shù)、活動計劃、班組教育、安全會議、安全考試、日常巡查、安全大檢查、巡查GIS地圖、風險管控、視頻監(jiān)控、內(nèi)業(yè)資料、船舶避碰預警系統(tǒng)。

環(huán)境管理

通過無線傳感、自動化控制、數(shù)據(jù)自動采集等技術(shù),對拌和廠、預制場的大氣環(huán)境進行全天候24小時不間斷監(jiān)測,在污染物超標時報警,同時啟動處置裝置,保證環(huán)境質(zhì)量。實時采集環(huán)境監(jiān)測區(qū)域的PM2.5、PM10、PM100、溫度、濕度、風速、風向、噪聲等參數(shù),當環(huán)境指標超出預警閾值,智能聯(lián)動噴淋降塵設備,實現(xiàn)環(huán)境自動治理。

攻關(guān)技術(shù)

在智慧工地應用過程中,根據(jù)實際需要應用與推廣“四新技術(shù)”,從而進一步提升項目建設與管理水平。智慧工地綜合評價技術(shù)結(jié)合專家打分法和層次分析法,對智慧工地的8大模塊進行評價,形成智慧工地評價體系。

以瀝青路面的應用為例,利用試驗檢測、混合料生產(chǎn)、混合料攤鋪、混合料壓實4項預警模塊的預警率對其包含的各檢測、監(jiān)控參數(shù)進行評分,進而實現(xiàn)對各模塊進行評分,并最終通過不同模塊權(quán)重綜合質(zhì)量評分,用以評判施工質(zhì)量,如表1所示。在各模塊評價的基礎上,再根據(jù)專家打分法和層次分析法對智慧工地進行綜合評價,如表2所示。

(注:1.A、B、C、D為各模塊評分參數(shù)取值代碼,Q為模塊評分參數(shù)權(quán)重代碼,標為分項號。例如,相對于A試驗檢測,Q1為對應于A1針入度的權(quán)重。2.評價總分為100。)

(注:1.Ai為各模塊評分參數(shù)取值代碼,Qi為模塊評分參數(shù)權(quán)重代碼,標為分項號。2.評價總分為100。)

平臺搭建

依托智慧工地建設和功能應用需求,針對施工過程管理,圍繞人、機、料、法、環(huán)五要素,在實施過程中構(gòu)建基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的信息化綜合管理平臺,通過8大管理系統(tǒng)進行智慧工地管理平臺建設,實現(xiàn)所有采集數(shù)據(jù)實時動態(tài)展現(xiàn),便于各參建單位實時了解工程建設狀況。

系統(tǒng)設計

智慧工地管理平臺系統(tǒng)涉及多系統(tǒng)應用功能整合、數(shù)據(jù)整合,統(tǒng)一身份認證,根據(jù)平臺功能模塊設置,以及現(xiàn)有子系統(tǒng)的情況,公路工程智慧工地管理平臺的初步設計由感知層、通信層、數(shù)據(jù)層、應用層,以及用戶層組成。

▲平臺系統(tǒng)

可視化展示

將智慧工地大型復雜數(shù)據(jù)、集中數(shù)據(jù)進行多維度、多層次、多角度分析、開發(fā)、展示,利用圖形、圖像處理、計算機視覺及用戶界面,通過表達、建模及對立體、表面、屬性進行動畫展示,滿足數(shù)字大屏開發(fā),無縫對接海量實時數(shù)據(jù)。發(fā)掘數(shù)據(jù)中蘊涵的規(guī)律和特征,從而實現(xiàn)對復雜數(shù)據(jù)集進行深入分析,直觀有效地傳達信息。

▲智慧工地指揮中心

數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)庫建設

智慧工地管理平臺以開放、共享、標準的建設理念搭建,平臺由多個子系統(tǒng)構(gòu)成,為保證系統(tǒng)的完整性、兼容性,各子系統(tǒng)按照統(tǒng)一要求預留標準化接口,且做到一個賬號登錄各子系統(tǒng),數(shù)據(jù)統(tǒng)一在大平臺進行可視化設計與展示,切實打造一體化智慧工地大平臺。同時,智慧工地平臺對平臺接口、數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一規(guī)定,具備可擴展性。

平臺數(shù)據(jù)接口建設要求。平臺數(shù)據(jù)接口建設要求從數(shù)據(jù)內(nèi)容及接口、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式、傳輸方式、傳輸頻率五個方面開展。其中,數(shù)據(jù)接口包含三種形式,即信息資源基礎服務接口、資源服務接口(發(fā)現(xiàn)接口、資源接口)、信息資源管理服務接口。基礎接口是將資源服務接口和管理接口中基礎性的操作定義成一個公共接口。通過這3類接口,實現(xiàn)信息資源的發(fā)現(xiàn)功能、檢索功能和管理功能。

平臺數(shù)據(jù)庫規(guī)范要求。平臺數(shù)據(jù)庫需首先確定平臺數(shù)據(jù)庫類型,根據(jù)平臺功能模塊設置分為:項目管理數(shù)據(jù)庫、人員管理數(shù)據(jù)庫、設備監(jiān)控數(shù)據(jù)庫、物料管理數(shù)據(jù)庫、質(zhì)量管理數(shù)據(jù)庫、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、安全管理數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫。

其中,項目管理數(shù)據(jù)庫包含工程基本信息、計量數(shù)據(jù)、工程進度數(shù)據(jù)、日常管理文件、黨政建設文件數(shù)據(jù)庫;人員管理數(shù)據(jù)庫包含人員組織、人員檔案、門禁設備管理、考勤數(shù)據(jù)、勞務發(fā)放數(shù)據(jù)、技術(shù)交底記錄數(shù)據(jù)庫;設備監(jiān)控數(shù)據(jù)庫包含進場設備電子臺賬,特種設備實時監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù),報警預警、設備參數(shù)設置數(shù)據(jù)庫;物料管理數(shù)據(jù)庫包含瀝青、水泥、粗細集料、外摻劑、鋼筋、鋼絞線、錨夾具、橡膠支座等物料的規(guī)格型號、數(shù)量、供應商、進出庫數(shù)量和質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù)等;質(zhì)量管理數(shù)據(jù)庫包含水泥混凝土質(zhì)量數(shù)據(jù)、瀝青混合料質(zhì)量數(shù)據(jù)等;環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)庫包含環(huán)境參數(shù)告警值配置、環(huán)境實時監(jiān)控、環(huán)境告警數(shù)據(jù)庫;安全管理數(shù)據(jù)庫包含視頻通道配置和工地視頻信息數(shù)據(jù)庫,安全檢查數(shù)據(jù)庫,安全考試試題庫、現(xiàn)場危險源臺賬、安全問題處理日志數(shù)據(jù)庫;系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫包含用戶管理、角色管理、菜單管理、地域管理、建設單位、施工單位、監(jiān)理單位數(shù)據(jù)庫。

智慧工地江蘇探索以“施工質(zhì)量可知可控、施工過程可視智能、工程管理協(xié)同高效、施工監(jiān)管可視化智能化、施工數(shù)據(jù)實時共享”為目標,通過采用統(tǒng)一、標準的信息化建設,實現(xiàn)工程信息化建設可復制性、可共享性、可持續(xù)性的發(fā)展,對工程建設過程中的各關(guān)鍵要素梳理分析,明確智慧工地的頂層設計,實現(xiàn)智慧工地的數(shù)字化、精細化、智慧化,提升工程項目建設管理水平,提升信息價值深度融合應用,形成產(chǎn)業(yè)化模式,助力智慧交通發(fā)展,為智慧工地的推廣應用奠定了基礎。

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