城市軌道交通工程智慧工地應(yīng)用現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)信息化時代背景下，大數(shù)據(jù)、人工智能、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化施工系統(tǒng)等新興信息技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用愈發(fā)普及，使得“智慧工地”概念應(yīng)用而生。智慧工地在工程項目中的應(yīng)用，使得施工管理更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化，從而顯著提升施工的質(zhì)量性、效率性以及安全性。然而，受多種因素的影響，智慧工地在城市軌道交通工程中的應(yīng)用仍存在諸多問題，并沒有充分發(fā)揮出應(yīng)有的作用和價值。由此可見，探討城市軌道交通工程智慧工地應(yīng)用現(xiàn)狀與問題，對應(yīng)提升施工企業(yè)智慧工地應(yīng)用能力，推動行業(yè)信息化發(fā)展具有重要的實踐意義。

1、智慧工地在城市軌道交通工程的應(yīng)用價值

城市軌道交通工程中智慧工地的應(yīng)用形式主要是：將VR、傳感、人工智能、數(shù)字化施工等前沿性信息技術(shù)，植入到施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備、建筑設(shè)施、主要進(jìn)出口、人員防護(hù)裝備中，以此構(gòu)建出施工現(xiàn)場信息化管理“物聯(lián)網(wǎng)”。然后依托網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施與信息化管理平臺相連接，從而實現(xiàn)管理人員對施工現(xiàn)場的智能化、高效化、規(guī)范化管理，最大限度確保工程施工的安全性與生態(tài)性。由此可以看出，智慧工地在城市軌道交通工程的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)提高施工管理的效率。依托智慧工地智能設(shè)備的支持和信息技術(shù)的支持，以往許多需要人為完成的工作，如今可以自動化完成，從而降低了現(xiàn)場管理的工作量，使管理效率得以提升;

(2)實現(xiàn)可視化管理。在智慧工地可視化技術(shù)的支持下，施工管理人員可以直觀地發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的安全隱患，從而及時進(jìn)行處理，使安全施工風(fēng)險顯著降低;

(3)提高管理工作的有效性。智慧工地具有強(qiáng)大的管理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本、環(huán)境等多個層面的管理，相較于傳統(tǒng)管理模式，其管理效力更為出色。

2、城市軌道交通工程智慧工地應(yīng)用現(xiàn)狀及問題

對全國46個城市重點城市軌道交通工程智慧工地應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)(如圖1所示)。統(tǒng)計結(jié)果顯示：當(dāng)前智慧工地在城市軌道交通工程中的應(yīng)用主要涉及人員管理、物料管理、視頻監(jiān)控管理、質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、環(huán)境管理、安全管理、施工機(jī)械設(shè)備管理八個方面。其中，人員管理、視頻監(jiān)控管理、環(huán)境管理為主要應(yīng)用領(lǐng)域，安全管理和施工機(jī)械設(shè)備管理為次要應(yīng)用領(lǐng)域，而質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、物料管理領(lǐng)域的應(yīng)用比較薄弱。

圖1 全國46個城市重點城市軌道交通工程智慧工地應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)查統(tǒng)計表

通多對智慧工地在人員管理中應(yīng)用情況的調(diào)查，得到以下數(shù)據(jù)(如圖2所示)。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出：人員管理方面，智慧工地的應(yīng)用主要集中于“人臉識別”和“實名制管理”，在“考勤管理”、“指紋識別”、“工地一卡通”方面的應(yīng)用仍比較薄弱。

圖2 智慧工地在人員管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀統(tǒng)計表

　　通過對智慧工地在環(huán)境管理中應(yīng)用情況的調(diào)查，得到以下數(shù)據(jù)(如圖3所示)。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出：環(huán)境管理方面，智慧工地的應(yīng)用主要集中于“揚(yáng)塵噪音管理”和“自動噴淋”，而在水污染管理、土壤污染管理方面的應(yīng)用比較薄弱。

圖3：智慧工地在環(huán)境管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀統(tǒng)計表

　　通過對智慧工地在視頻監(jiān)控管理中應(yīng)用情況的調(diào)查，得到以下數(shù)據(jù)(如圖4所示)。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出：視頻監(jiān)控管理方面，智慧工地的應(yīng)用主要集中于“遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控管理”，而在施工電梯管理及無人機(jī)動態(tài)化管理方面應(yīng)用比較薄弱。

圖4：智慧工地在視頻監(jiān)控管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀統(tǒng)計表

　　結(jié)合權(quán)威部門的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)前城市軌道交通工程中智慧工地的應(yīng)用普遍存在以下問題：

　　(1)智慧工地應(yīng)用覆蓋面較小;

　　(2)應(yīng)用側(cè)重點主要集中于施工安全層面的管理，未能發(fā)揮智慧工地在質(zhì)量、進(jìn)度等層面的管理價值。針對上述問題，新時期背景下，城市軌道交通工程施工企業(yè)想要進(jìn)一步提升智慧工地的應(yīng)用效力，提高施工管理的水平，應(yīng)將拓展智慧工地應(yīng)用覆蓋面，提高智慧工地管理的全面性作為首要工作。

　　3、城市軌道交通工程智慧工地建設(shè)路徑

　　(1)人員管理層面建設(shè)路徑

　　在常規(guī)應(yīng)用形式的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)實名制門禁和工地“一卡通”系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，以此提升施工人員管理效力。該系統(tǒng)由智能安全帽、射頻卡口、智能手環(huán)、發(fā)卡器、射頻基站、本地服務(wù)器等硬件設(shè)備構(gòu)成，由433MHz無線通信技術(shù)連接。其技術(shù)優(yōu)勢在于無需GPS和手機(jī)基站支持即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，尤為適合在通信條件較差的施工現(xiàn)場中使用，如地鐵工程?；谠摷夹g(shù)獨特的技術(shù)優(yōu)勢，該系統(tǒng)在實際人員管理中具有以下功能：

　　(1)卡口監(jiān)管功能，即只有在卡口處刷智能手環(huán)或智能安全帽才能進(jìn)出現(xiàn)場。配合施工段識別碼分類，可有效避免施工人員違規(guī)入場問題;

　　(2)考勤記錄功能。施工人員進(jìn)出現(xiàn)場時，卡口設(shè)備能夠自動記錄該施工人員的進(jìn)出場時間并生成考勤記錄，從而便于管理是人員進(jìn)行考勤核對和工資結(jié)算;

　　(3)人員實時定位。配合施工現(xiàn)場分布的傳感設(shè)備，管理人員可以在管理系統(tǒng)中實時定位具體智能手環(huán)或安全帽所在位置，從而對施工人員情況進(jìn)行精準(zhǔn)掌握。

　　2、質(zhì)量管理

　　充分發(fā)揮智能現(xiàn)場在質(zhì)量管理中的作用。措施有：

　　(1)二維碼技術(shù)交底。將關(guān)鍵工序質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)、施工工藝要求、安全施工注意事項等技術(shù)交底信息儲存在特制的二維碼中，然后將二維碼粘貼在對應(yīng)的施工位置并做好防水、防污處理。施工過程中，施工人員或技術(shù)管理人員利用智慧工地APP識別二維碼，即可完成相應(yīng)的技術(shù)交底工作。不僅顯著提升技術(shù)交底的效率，還能夠為后續(xù)質(zhì)量驗收提供便利條件;

　　(2)BIM技術(shù)碰撞測試及可視化檢驗。施工前，利用BIM技術(shù)對施工方案進(jìn)行碰撞試驗，提前排除施工沖突，保證施工質(zhì)量;施工中利用BIM技術(shù)的模擬建設(shè)功能，打印出施工節(jié)點的完工效果圖，結(jié)合效果圖及時核對施工質(zhì)量。

　　3、安全管理

　　拓展智慧工地在安全管理中的應(yīng)用領(lǐng)域。具體技術(shù)措施有：(1)隧洞施工人員體征監(jiān)測。為施工人員配發(fā)帶有體溫、心率測試功能的智能手環(huán)并將手環(huán)與智慧工地云管理平臺相連。施工人員作業(yè)過程中，智能手環(huán)會將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息實時上傳至管理平臺，以便管理人員實時掌握隧洞施工人員體征狀態(tài)，有效保障施工人員人身安全;

　　(2)風(fēng)險自動檢測。在關(guān)鍵設(shè)備、結(jié)構(gòu)上設(shè)置傳感器，如風(fēng)速傳感器、傾角傳感器、應(yīng)力傳感器、水位傳感器、有害氣體傳感器等，以此實現(xiàn)對施工環(huán)境的實時檢測。同時將檢測器與云管理平臺、手機(jī)APP、智能手環(huán)相連，當(dāng)檢測到危險時，三端同時報警，提升施工人員及時撤離并進(jìn)行應(yīng)急處理;

　　(3)VR安全體驗。定期組織施工人員利用VR設(shè)備進(jìn)行沉浸式安全教育，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，讓施工人員“身臨其境”地感受安全事故的危險性，從而提高施人員安全意識。