智慧工地技术在建筑施工起重机械设备安全管理中的运用分析

智慧工地技术在建筑施工起重机械设备安全管理中的运用分析

曹江涛

山东电力建设第三工程有限公司 266100

摘要：前，许多建设工地具有工地分布广泛、规模大人员多、管理能力参差不齐、设备物资分散、信息化程度低下、现场环境复杂简陋等特征，而且管理作业繁琐、流程混乱。对于此类工地，施工单位仍采取以往的模式去管理工地，其施工管理水平很难得到提升，更无法做到精细化管理。如何打破管理模式上的“瓶颈”，让建筑领域搭上人工智能发展的快车，让建筑行业迎来信息化时代？由此，这些年智慧工地的概念慢慢地应运而生。“智慧工地”这个概念源于“智慧安监”，是一种新型施工管控模式。近几年的智慧工地建设实践表明，智慧工地管理体系能够提升施工信息化管理水平，进一步实现工程管理精细化、参建各方协作化、行业监管高效化、建筑产业现代化。

关键词：智慧工地技术；起重机械设备；安全管理

引言

随着我国建筑行业基础设施建设规模稳步增长，增加了建筑行业的危险性，作为建设项目孵化器的施工现场，采用传统的安全管理方式已无法满足社会的需要。在施工过程中引入一些信息化技术，建立安全管理的智慧工地系统，加强施工现场的安全管理工作，减少安全事故。

1智慧工地系统的构成

智慧工地系统功能的实现主要由特定的硬件系统构成，即感知层、网络层和应用层。三个系统层次的功能不同，在它们的相互联通和感知下，为开展智能化工作提供了重要的技术支撑。

1）感知层的功能

①对工程施工中的人员、材料、设备等信息和施工信息等进行采集；

②下达各种命令，及时对系统中处理的结果进行反馈。这一层次的组成主要由反馈设备和采集设备构成，如：RFID标签；各种不同的传感器；GPS等定位装置或者视频装置等。

2）网络层的功能

能够对各个子系统中的信息或者不同终端中的信息进行传输和转换。构成主要有无线或者有线的信息传输系统，例如：光纤或者WLAN等软件。

3）应用层的功能

①能够对信息进行智能化分析或智能化处理；

②在智能化分析后提出可行的解决方案。组成构成主要有数据库、智能移动的设备等相关的硬件平台、智能处理器等。

由此可见，在感知层中，能够为整个工地的信息提供保障；网络层承担着信息传输的作用和信息共享的作用；应用层能够解决工程施工中存在的一些问题，给出相应的解决方案。

2智慧工地技术在建筑施工起重机械设备安全管理中的运用

2.1具备起重力矩监控优势

塔机与施工升降机在作业过程中会存在超载超限的情况，造成塔机与施工升降机的一些部位损坏，导致安全隐患的出现，对自身寿命造成严重影响。甚至会造成塔机起重臂出现断裂与塔机倾覆，严重威胁着施工人员的人身安全。建筑起重机械智慧监控系统具备一定的优势作用，例如起重量和起重力矩监控优势，可实现施工升降机起吊重量的自动采集，在显示屏下不难看出吊装重量。如果吊重存在超载超限的情况，系统就会发生自动声光预警；如果起重量高于塔机与施工升降机，具体为高于挡位固定值时，系统将阻隔上升方向的电源，默认下降方向运动。另外，系统可以全面判断塔机起重量情况，并判断起重力矩的载重情况，应用降挡减速的方法对塔机与施工升降机危险操作情况加以控制，以保证施工升降机操作具备安全性，在数据传输时实现远程监控作用。

2.2塔机与施工升降机智能功能

在建筑起重机械监管中，塔机与施工升降机管理是极为关键的。依据《起重机械管理》要求，在建筑施工起重设备中，塔机和施工升降机应做好产权备案。但目前监管体系仍然面临着假牌的情况，塔机与施工升降机在监控系统下应确保塔机进行网上系统备案管理，实现塔机安装与拆卸远程异地管理。另外，塔机与施工升降机司机必须持证上岗，这样才能遵从《中华人民共和国特种设备安全法》的要求。但在具体施工中，还是存在无证上岗的情况。在新形势背景下，对塔机与施工升降机司机进行智能管理，比如当前比较火热的人脸识别，在生物识别技术作用下，帮助设备操作人员对身份进行识别，并且系统实现自动联网建设，对特种作业人员进行网站查询，以防止非正规人员存在无证或假证的情况。此外，还应对建筑起重机械设备实行全面监管，这样才能提高施工现场建筑起重机械具备安全性能。

2.3群塔作业防碰撞功能

施工项目拥有很大的体量，一般工地会对塔机数量进行安装。在群塔作业中，塔机大臂回转作用下会出现半径交叉，从而造成大臂碰撞现象。加之塔机司机出现视觉误差，在交叉作用的影响下，塔机吊绳和低位塔机吊臂发生碰撞。在施工现场，基于塔机防撞系统的运用，应确保塔机施工和施工要求相吻合，这样才能减少塔机间的干扰，确保塔机作业的良好运行。此外，在新的形势背景下，有效管理塔机设备，可在降低运维成本的基础上提高项目的施工效率。对防撞系统加以利用，有效监控塔机作业情况，全方位识别塔机运行中的安全隐患。如果面临碰撞危险，系统将会主动放出声光报警。如果距离近，报警是十分急促的，寓意着塔机司机应给予一定的重视，并暂停危险操作，这样才能减少危险事故的发生。

3智慧工地建设展望

3.1应用“北斗+物联网+动态BIM+大数据”模式

“智慧工地”通过融合北斗导航定位、大数据、云计算、人工智能、动态BIM等先进技术的应用，在数字地图上深化人员设备管理与危险源监测，为项目管理工作提供可视化、实时性、全过程安全管控手段，打造人员设备安全智能防护网，提高了工程建设效率和精益化管理水平，实现工程建设现场的全覆盖、无死角管控。

3.2搭建集团级智慧工地管理平台

目前，智慧工地管理平台的搭建，许多集团公司与子分公司、项目部都是分别独立建设，没有形成集团统筹和统一通用的智慧工地系统。业务流程、采购工作和管理系统等资源存在一定程度的重复投入和重复建设的情况。为了优化资源配置，提高公司的竞争力，集团需要一套既适合公司发展又能模式兼容、信息授权共享的智慧工地管理系统。管理系统通过集团统筹统建，建立统一通用、适合生产提升的智慧平台，从多点分析分散、不兼容到集成集约、互联互通，减少重复投入和重复建设，节约软硬件及管理成本费用。集团借助信息技术，实现对分子公司、项目的技术流、信息流、资金流等资源整合，掌握分子公司的业务状况，加强控制力度。集团根据及时、准确、全面的经营信息，适时调整或拓展外部市场，为集团整体的部署和规划提供参考，实现事前预警、事中控制、事后分析评价。一套适合集团发展需要的智慧管理平台对实现集团发展目标有利，能够助力实现企业“智慧引领的发展趋势”。

结语

智慧工地建设过程中，需要施工企业作为创新主体，标准化专家经验，辅以数字化的软硬件工具，自主研发满足自身重大需求的产品，并进行市场化行业推广，积极参与制定相关行业标准。施工现场数据的自动化采集是智慧工地建设和智能建造的基础和关键，也是对传统建筑行业改造升级的第一步和必经之路。智慧工地的应用可以为施工现场和企业起到提质增效的作用，可以为企业创造经济价值，已然成为了建筑行业新的经济增长点。

参考文献

[1]时建民,余健平.智慧工地技术在建筑施工起重机械设备安全管理中的应用探讨[J].建筑安全,2021,36(5).

[2]庄琳.面向智慧工地的塔机安全管理大数据的研究[J].网络安全技术与应用,2019(10).

[3]王皓.浅议“互联网+”的智慧工地安全管理[J].电子乐园,2019(29).

[4]靳薇,曾勃,董良,等.面向智慧工地的塔机安全管理大数据分析初探[J].建筑机械化,2018,39(3).