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無人塔吊、AI視頻危險(xiǎn)源識(shí)別青島建造“更快更強(qiáng)”

2024年04月10日

在科技信息化浪潮下，各行各業(yè)都在轉(zhuǎn)型升級(jí)，建筑業(yè)亦然。

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，建筑工人曾以“搬磚頭、綁鋼筋、扛水泥”等重體力勞動(dòng)為主，“晴天一身土、雨天兩腳泥”也是以往外界對(duì)于建筑工地的固有印象。隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的應(yīng)用，建筑行業(yè)已不再滿足于傳統(tǒng)的工作方式，如今，我們正目睹著一場(chǎng)從“搬磚頭”到“按鍵盤”的巨大變革，智能建造技術(shù)正引領(lǐng)著建筑業(yè)的“智慧升級(jí)”。

2022年11月，住建部將24個(gè)城市列為首批智能建造試點(diǎn)城市，以科技創(chuàng)新推動(dòng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，青島便位列其中。作為試點(diǎn)城市，青島一直以“試點(diǎn)示范”開拓智能建造“青島路徑”。其中智慧化工地建設(shè)，就是青島推進(jìn)智能建造工作的重要抓手之一。

無人塔吊、AI視頻危險(xiǎn)源識(shí)別、三維激光掃描建模機(jī)器人……近日，記者走訪青島多個(gè)建設(shè)工地發(fā)現(xiàn)，這些“黑科技”已應(yīng)用在施工生產(chǎn)過程中，有了它們的加持，猶如讓工地長出了“千里眼”“順風(fēng)耳”，變得更聰明、更智慧。不僅如此，如今的建筑工地還更加綠色環(huán)保，自動(dòng)噴淋降塵系統(tǒng)、“天幕”防塵網(wǎng)等新設(shè)備的應(yīng)用，可基本實(shí)現(xiàn)所有揚(yáng)塵不出工地。

目前青島建設(shè)項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)智慧化工地全覆蓋。面向未來，青島將借助智慧化工地激發(fā)形成產(chǎn)業(yè)新動(dòng)力，助力建筑業(yè)走好高質(zhì)量發(fā)展之路。

青島智慧化工地持續(xù)完善走向成熟

目前青島已通過多層級(jí)應(yīng)用架構(gòu)，規(guī)范數(shù)據(jù)共享應(yīng)用，搭建了以監(jiān)管-管理-運(yùn)行為主線的集成化協(xié)同平臺(tái)，構(gòu)建了政府、企業(yè)、項(xiàng)目三級(jí)數(shù)字化監(jiān)管體系，橫向上覆蓋人員、企業(yè)、質(zhì)量、安全、綠色施工等業(yè)務(wù)信息，縱向上打通青島各區(qū)（市）的數(shù)據(jù)鏈路

目前，全市累計(jì)近3000個(gè)項(xiàng)目接入青島市智慧化工地管理服務(wù)平臺(tái)，匯聚涵蓋工程建設(shè)、質(zhì)量安全、行業(yè)管理、綠色施工等全建設(shè)周期的各類數(shù)據(jù)近2.1億條，為監(jiān)管部門提供了智慧化監(jiān)管支持

經(jīng)過多年探索，青島不斷完善智慧化工地的頂層設(shè)計(jì)——制定了“1333N”智慧化工地管理服務(wù)平臺(tái)二期建設(shè)方案，“1”是一個(gè)業(yè)務(wù)全集成、數(shù)據(jù)全共享、管理全覆蓋、過程全監(jiān)管的一體化平臺(tái)；第一個(gè)“3”是牢牢錨定“標(biāo)準(zhǔn)化”“數(shù)字化”“智慧化”三個(gè)發(fā)展方向；第二個(gè)“3”是聚焦質(zhì)量、安全、文明施工三大業(yè)務(wù)板塊；第三個(gè)“3”是打造政府、企業(yè)、項(xiàng)目三級(jí)管理體系；“N”是多維度、多場(chǎng)景的聯(lián)動(dòng)應(yīng)用

建筑機(jī)器人等“黑科技”大顯身手

1.8萬噸鋼結(jié)構(gòu)、77萬立方米混凝土、6800平方米玻璃幕墻、3.5萬平方米UHPC（超高性能混凝土）幕墻……這組數(shù)字在現(xiàn)實(shí)中組合在一起，便是拔地而起的青島虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)享中心項(xiàng)目，如今這一工程建設(shè)已近尾聲。透過這組數(shù)字，不難看出工程量巨大且施工工序繁雜。而BIM就如同一個(gè)“指揮棒”，指揮著項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)有序且高效的推進(jìn)。

BIM即建筑信息模型，簡單地說，就是以數(shù)字信息的形式，立體仿真呈現(xiàn)建筑物的所有真實(shí)信息。大到高聳入云的摩天大樓，小到地下管網(wǎng)的一顆螺絲釘，都可以通過BIM技術(shù)虛擬呈現(xiàn)。“BIM技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)、質(zhì)量、安全、進(jìn)度和成本管理上發(fā)揮的作用非人力可比，可以說是施工‘神器’。”青島易建智慧科技有限公司總經(jīng)理傅世山介紹，在正式施工前搭建出BIM模型，就相當(dāng)于把整個(gè)工程虛擬建造了一遍，能協(xié)同各專業(yè)提前針對(duì)施工難點(diǎn)制定解決方案，施工中所有大跨度、高大模板支撐等危險(xiǎn)作業(yè)的地方只要點(diǎn)擊鼠標(biāo)，便能智能顯示出來。

如今，BIM技術(shù)已在青島各大建設(shè)項(xiàng)目中得到廣泛應(yīng)用，它的使用是傳統(tǒng)建設(shè)工地智慧化轉(zhuǎn)型的重要里程碑。

“準(zhǔn)備開始起吊！”隨著指令發(fā)出，一名塔吊司機(jī)操控著設(shè)備緩緩起吊鋼筋。有意思的是，塔吊司機(jī)并不是坐在離地高高的塔吊駕駛艙內(nèi)操作，而是坐在5G遠(yuǎn)程塔吊的后臺(tái)駕駛艙內(nèi)。只見他面對(duì)一排屏幕，輕輕地?fù)u動(dòng)手柄，不遠(yuǎn)處的塔吊精準(zhǔn)流暢地將鋼筋起吊至幾十米高的地方，而塔吊上的駕駛艙內(nèi)卻空無一人。

這一幕發(fā)生在青島銀豐玖璽城超高層項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，如今這座近200米高的商業(yè)辦公樓已經(jīng)高聳直立。“超高層建筑的塔吊駕駛艙往往距離地面很高，以往塔吊司機(jī)每次作業(yè)，要一步一步手腳并用爬上駕駛艙，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在狹小的駕駛艙內(nèi)一待就是半天甚至一天，而且高空操控還存在著風(fēng)險(xiǎn)高、功效低、環(huán)境差等問題。”山東青建智慧建筑科技有限公司智慧化工地負(fù)責(zé)人王劍閣說。

如今無人塔吊的探索應(yīng)用，將顛覆傳統(tǒng)的作業(yè)模式。據(jù)王劍閣介紹，無人塔吊上安裝有多個(gè)傳感器，借助5G通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)塔吊實(shí)時(shí)全方位控制和監(jiān)測(cè)。通過屏幕，塔吊司機(jī)可以看到塔吊周圍360°全景畫面，還可以根據(jù)需要調(diào)整焦段，經(jīng)項(xiàng)目實(shí)測(cè)，人機(jī)協(xié)同吊裝效率可提高大約15%。

此外，在青島建設(shè)工地內(nèi)還有多個(gè)“機(jī)器人工友”的身影，比如噴涂機(jī)器人、整平機(jī)器人、抹平機(jī)器人、放樣機(jī)器人等等。以抹平機(jī)器人為例，相對(duì)于人工，機(jī)器人的施工效率可提高30%以上，對(duì)混凝土地面的平整精準(zhǔn)度誤差可以控制在5毫米以內(nèi)。

智慧工地有了“最強(qiáng)大腦”

“嘀——”隨著刷臉成功，砌筑工郭國順通過閘機(jī)進(jìn)入青島弘誠體育場(chǎng)項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)。從工人“刷臉”實(shí)名認(rèn)證進(jìn)入作業(yè)區(qū)開始，智慧化工地就啟動(dòng)了對(duì)工人的精準(zhǔn)管理。

傅世山介紹，施工現(xiàn)場(chǎng)通過勞務(wù)實(shí)名制智能化考勤系統(tǒng)，可以精確掌握人員考勤、各工種上崗、違規(guī)操作等情況，實(shí)現(xiàn)人員管理的安全、有序、高效。走入工地，各處關(guān)鍵視角遍布攝像頭，在開展常態(tài)化監(jiān)控的同時(shí)，還可達(dá)到安全管理的目的。“AI視頻危險(xiǎn)源識(shí)別系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別煙火、未戴安全帽、未穿反光衣等危險(xiǎn)要素，即時(shí)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警。”傅世山說。

眼下，青島智慧化工地建設(shè)逐漸成熟，項(xiàng)目管理也越來越受益于此。從視頻監(jiān)控到塔基監(jiān)測(cè)，再到能源管理、周界防護(hù)、四足機(jī)器人，隨著各種智能設(shè)備深入到工程建設(shè)的各個(gè)角落，項(xiàng)目管理更加細(xì)致入微，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從單維上升至多維。

在工作人員的帶領(lǐng)下，近日記者走入青島海上綜合試驗(yàn)場(chǎng)項(xiàng)目的智慧化展廳，一面LED大屏呈現(xiàn)在眼前，這便是項(xiàng)目的智慧化工地平臺(tái)。“一張大屏，一目了然。施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)作業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)和人員施工等情況，可以實(shí)時(shí)掌控。”傅世山提到，有了智慧化工地平臺(tái)，就相當(dāng)于給工地管理裝上了“最強(qiáng)大腦”。

伴隨著控制臺(tái)鼠標(biāo)的滑動(dòng)，項(xiàng)目的建設(shè)情況一覽無余。質(zhì)量管理、安全管理、綠色文明施工、綜合管理、人員管理、BIM技術(shù)應(yīng)用、建筑工業(yè)化等功能統(tǒng)一整合在平臺(tái)上，通過云數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)反饋，不僅給工程施工帶來全方位的管控，讓工地管理更加數(shù)字化、精細(xì)化、智慧化，還為智慧城市建設(shè)提供有力的技術(shù)支撐和保障。

據(jù)市住房城鄉(xiāng)建設(shè)局建管中心綜合處副處長馬健勇介紹，目前青島已通過多層級(jí)應(yīng)用架構(gòu)，規(guī)范數(shù)據(jù)共享應(yīng)用，搭建了以監(jiān)管-管理-運(yùn)行為主線的集成化協(xié)同平臺(tái)，構(gòu)建了政府、企業(yè)、項(xiàng)目三級(jí)數(shù)字化監(jiān)管體系，橫向上覆蓋人員、企業(yè)、質(zhì)量、安全、綠色施工等業(yè)務(wù)信息，縱向上打通青島各區(qū)（市）的數(shù)據(jù)鏈路。

更多應(yīng)用場(chǎng)景“正待解鎖”

如何推動(dòng)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展？中國工程院院士丁烈云曾在接受采訪時(shí)提到，實(shí)現(xiàn)智能建造，促進(jìn)信息化與工業(yè)化在工程建造領(lǐng)域的深度融合，是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路。在此背景下，“智慧化工地”的發(fā)展成為必然。

其實(shí)自2021年起，青島便開始推行“智慧化工地”建設(shè)，“在啟動(dòng)之初，我們就出臺(tái)相關(guān)政策明確了青島智慧化工地的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和接口標(biāo)準(zhǔn)，按照8大類、76項(xiàng)應(yīng)用細(xì)項(xiàng)，采取‘A級(jí)、AA級(jí)、AAA級(jí)’分級(jí)建設(shè)及應(yīng)用管理，不同的級(jí)別對(duì)應(yīng)不同的智慧化水平。”馬健勇介紹，市住房城鄉(xiāng)建設(shè)局還不斷健全激勵(lì)機(jī)制，最大限度激發(fā)和調(diào)動(dòng)智慧化工地建設(shè)的積極性，青島也因此成為全國首個(gè)財(cái)政資金支持智慧化工地建設(shè)的城市。

經(jīng)過實(shí)地采訪記者發(fā)現(xiàn)，“智慧化工地”為工程施工管理提供了極大便利和保障，在安全生產(chǎn)、低碳環(huán)保、綜合效益等方面帶來了巨大突破，但不可否認(rèn)仍有痛點(diǎn)存在：國家層面相關(guān)制度不完善，智慧化工地的應(yīng)用缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，責(zé)任界限不明確；相關(guān)人才的缺失使得智慧化工地應(yīng)用的推進(jìn)速度較慢；配套軟硬件不夠成熟，難以支撐智慧化工地和其他多種專業(yè)軟件的集成應(yīng)用等。

以建筑機(jī)器人為例，與人工操作相比，建筑機(jī)器人施工有著高質(zhì)量、高效率和高安全性等優(yōu)勢(shì)，可有效降低人力勞動(dòng)強(qiáng)度，大大降低引發(fā)職業(yè)病與發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。然而，囿于建筑機(jī)器人研發(fā)使用成本高，整個(gè)行業(yè)相對(duì)成熟的“機(jī)器代人”應(yīng)用場(chǎng)景仍然局限在砌筑、抹灰、找平、噴涂等工序。從目前來看，在形成一定的施工規(guī)模前，建筑機(jī)器人還有很長的路要走。

任何行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，都是一個(gè)長期且艱巨的過程。如今，我國的智能建造水平處于方興未艾的階段，這也讓我們有更多期待，未來還將有更多智慧化場(chǎng)景在建筑工地中上演。

（責(zé)任編輯：何雯麗）