孫聞
[摘 要]建筑施工行業(yè)是勞動(dòng)密集型的行業(yè),由于露天作業(yè),一線操作人員的行為、管理都受到一定的限制,現(xiàn)場(chǎng)安全、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)把控、環(huán)保文明工地軟建設(shè)、物料管理、建筑機(jī)械運(yùn)行等動(dòng)態(tài)因素較多,如何采用互聯(lián)網(wǎng)+建筑施工現(xiàn)場(chǎng)管理方式,系統(tǒng)地改觀現(xiàn)狀,向技術(shù)、知識(shí)和管理密集型轉(zhuǎn)變,是文章探討的內(nèi)容。
[關(guān)鍵詞]互聯(lián)網(wǎng)+;建筑施工;現(xiàn)場(chǎng)管理
[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.06.090
互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)行建筑施工現(xiàn)場(chǎng)管理,是將“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念和技術(shù)引入建筑工地,從施工現(xiàn)場(chǎng)源頭抓起,最大限度地收集人員、安全、環(huán)境、材料等關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),打通從一線操作與遠(yuǎn)程監(jiān)管的數(shù)據(jù)鏈條,實(shí)現(xiàn)勞務(wù)、安全、環(huán)境、材料各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的智能化、互聯(lián)網(wǎng)化管理,提升建筑工地的精益生產(chǎn)管理水平,實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”與建筑工地現(xiàn)場(chǎng)管理的跨界融合,促進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
1 傳統(tǒng)建筑施工領(lǐng)域存在的問(wèn)題
建筑工程建設(shè)具有明顯的生產(chǎn)規(guī)模大宗性與生產(chǎn)場(chǎng)所固定性的特點(diǎn)。建筑企業(yè)70%左右的工作都發(fā)生在施工現(xiàn)場(chǎng),施工階段的現(xiàn)場(chǎng)管理對(duì)工程成本、進(jìn)度、質(zhì)量及安全等至關(guān)重要。由于傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場(chǎng)管理具有勞動(dòng)密集和管理粗放特性,因而運(yùn)轉(zhuǎn)效率低下,在勞務(wù)、安全、材料、環(huán)境等方面存在諸多問(wèn)題。鋼筋、木鋼管等成捆棒材進(jìn)場(chǎng),多數(shù)依賴人工點(diǎn)數(shù)驗(yàn)收,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,夜間驗(yàn)收人眼容易疲勞,造成材料規(guī)格、數(shù)目誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)。
2 現(xiàn)場(chǎng)管理的幾大重點(diǎn)環(huán)節(jié),采用互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)后獲得的效果
2.1 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員管理
施工隊(duì)伍流動(dòng)性大,現(xiàn)場(chǎng)人員隨意進(jìn)出;工人身份難以驗(yàn)證;工人出勤缺乏電子記錄,工資核算與支付證據(jù)鏈不清,勞資糾紛頻繁發(fā)生。
采用互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)解決。工地考勤、門(mén)禁設(shè)備與項(xiàng)目管理系統(tǒng)集成應(yīng)用,可采集勞務(wù)工人數(shù)據(jù)信息,實(shí)施實(shí)名制管理,對(duì)工地勞務(wù)人員進(jìn)行有效登記注冊(cè),隨時(shí)了解其工作狀態(tài),也可以對(duì)工人采用簡(jiǎn)便的勞務(wù)實(shí)名制一卡通,是通過(guò)為施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員發(fā)放非接觸式智能卡,依托智能卡對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行精細(xì)化管理,精確掌握人員考勤、各工種上崗情況、安全專(zhuān)項(xiàng)教育落實(shí)、違規(guī)操作、工資發(fā)放、洗浴用水、食宿管理等情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)人員全方位管理。
2.2 現(xiàn)場(chǎng)安全管理
現(xiàn)場(chǎng)安全管理重要因素是人的因素,為實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)人員,可裝備智能穿戴設(shè)備,是可以直接穿在身上或整合到衣服、配件上的一種便攜式設(shè)備,智能穿戴設(shè)備將成為建筑工人的重要單兵裝備,與施工環(huán)境緊密結(jié)合,為建筑施工帶來(lái)很大轉(zhuǎn)變。智能穿戴設(shè)備在施工中的應(yīng)用主要包括:智能手環(huán)可用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的跟蹤管理;佩戴智能眼鏡,可將虛擬模型畫(huà)面與工程實(shí)體對(duì)比分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正問(wèn)題;智能口罩上的粒子傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工作業(yè)區(qū)域空氣質(zhì)量,并把定位資料和采集到的信息傳到手機(jī)上應(yīng)用并共享;借助穿戴的運(yùn)動(dòng)攝像裝置,可記錄現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收過(guò)程等。
高支模、塔吊等高發(fā)事故危險(xiǎn)源點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣,單靠人力巡檢排查,工作效率低,而且難以做到全過(guò)程、全方位的監(jiān)督管理,容易出現(xiàn)監(jiān)管漏洞。將大數(shù)據(jù)應(yīng)用到安全施工管理中來(lái),可從源頭監(jiān)管施工安全問(wèn)題,降低施工事故的發(fā)生。通過(guò)對(duì)工地人員進(jìn)行有效的登記注冊(cè),并對(duì)登記信息進(jìn)行分類(lèi)存檔,數(shù)據(jù)可隨時(shí)調(diào)用,管理者可隨時(shí)了解工人的工作狀態(tài)。
2.3 質(zhì)量管理
實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量監(jiān)管大數(shù)據(jù)分析。在工程質(zhì)量檢測(cè)及監(jiān)管中運(yùn)用大數(shù)據(jù),可以有效提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)、準(zhǔn)確和可靠性。通過(guò)深入挖掘檢測(cè)數(shù)據(jù)中存在的共性問(wèn)題,特別是異常檢測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性,對(duì)質(zhì)量問(wèn)題發(fā)出預(yù)警信息,更有效地指導(dǎo)施工過(guò)程質(zhì)量控制、實(shí)施工程質(zhì)量監(jiān)管。
在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn),系統(tǒng)自動(dòng)抓取技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù),對(duì)施工技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)管。從而能夠?qū)夹g(shù)要求高、施工難度大的某個(gè)工序或環(huán)節(jié),設(shè)置技術(shù)和監(jiān)理的重點(diǎn),重點(diǎn)控制操作人員、材料、設(shè)備、施工工藝等。
針對(duì)質(zhì)量通病或容易產(chǎn)生不合格產(chǎn)品的工序,提前制定有效的措施,重點(diǎn)控制;對(duì)于新工藝、新材料、新技術(shù)的使用,通過(guò)數(shù)據(jù)分析了解是否符合施工要求。通過(guò)對(duì)施工技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)的挖掘、分析,實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的信息化監(jiān)管。
2.4 物料管理
加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)材料和構(gòu)件管理。施工過(guò)程中的物料運(yùn)輸、進(jìn)場(chǎng)、出入庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)領(lǐng)料等,均可采用射頻電子標(biāo)簽實(shí)施跟蹤和監(jiān)控。相關(guān)數(shù)據(jù)可直接進(jìn)入項(xiàng)目管理系統(tǒng),完成對(duì)施工進(jìn)度、重點(diǎn)部位、隱蔽工程等部位的材料設(shè)備校核工作。
設(shè)置棒材自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng),自動(dòng)點(diǎn)數(shù)提高效率,對(duì)鋼筋等棒材實(shí)現(xiàn)拍照自動(dòng)計(jì)數(shù),提升清點(diǎn)效率。保存記錄避免扯皮:保存收貨清點(diǎn)記錄,減少數(shù)目誤報(bào)和成本虛高現(xiàn)象。棒材計(jì)數(shù)系統(tǒng)依托于便攜式棒材計(jì)數(shù)儀,通過(guò)拍攝鋼筋等棒材的端面圖像,實(shí)現(xiàn)進(jìn)場(chǎng)棒材的自動(dòng)點(diǎn)數(shù)與驗(yàn)收,可大大提高點(diǎn)數(shù)速度,管理人員通過(guò)系統(tǒng)保存現(xiàn)場(chǎng)照片和驗(yàn)收記錄,可以有效監(jiān)控材料驗(yàn)收作業(yè),防止材料虛報(bào)。登記棒材的型號(hào)、廠家、貨車(chē)、送貨人、收貨人信息。
2.5 環(huán)保文明工地建設(shè)
施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵、噪聲、污水排放的監(jiān)測(cè)工作存在周期長(zhǎng)、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn),工人生活區(qū)素來(lái)是日常管理瑣碎難度大,可通過(guò)電參數(shù)采集模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生活區(qū)內(nèi)宿舍房間、辦公室、食堂等區(qū)域內(nèi)供電線路的電壓、有效電流、功率、功率因數(shù)等參數(shù)。實(shí)現(xiàn)生活區(qū)內(nèi)宿舍、辦公室等區(qū)域的實(shí)時(shí)用電參數(shù)監(jiān)測(cè)、用電情況統(tǒng)計(jì)和超限報(bào)警等功能??稍O(shè)置用電參數(shù)的報(bào)警閥值,當(dāng)被測(cè)區(qū)域內(nèi)供電線路上的電流、功率等電力參數(shù)超過(guò)閥值,或識(shí)別出違規(guī)負(fù)載時(shí)可自動(dòng)報(bào)警,支持現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警、手動(dòng)報(bào)警等多種報(bào)警方式,可查看實(shí)時(shí)用電數(shù)據(jù)和歷史用電數(shù)據(jù)。
2.6 施工機(jī)械管理
塔吊運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)由安裝于駕駛室的黑匣子、各類(lèi)傳感器、無(wú)線通信模塊和地面監(jiān)控軟件組成,用于實(shí)時(shí)獲取塔吊當(dāng)前運(yùn)行參數(shù),監(jiān)控塔吊運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)顯示塔吊交叉作業(yè)運(yùn)行情況,進(jìn)行塔吊碰撞危險(xiǎn)的報(bào)警和制動(dòng)控制,最大限度地保障塔吊作業(yè)安全。通過(guò)風(fēng)速傳感器采集當(dāng)前風(fēng)速,當(dāng)風(fēng)速大于安全上限時(shí),在塔吊駕駛室及監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行聲光報(bào)警。風(fēng)速安全上限可進(jìn)行手工設(shè)置。對(duì)塔吊吊裝物在空中經(jīng)過(guò)的樓宇、高壓線、學(xué)校上空等禁行區(qū)進(jìn)行設(shè)置,吊臂或吊鉤即將進(jìn)入禁行區(qū)時(shí),系統(tǒng)通過(guò)駕駛室的黑匣子和地面監(jiān)測(cè)軟件進(jìn)行聲光報(bào)警。系統(tǒng)可以自動(dòng)計(jì)算并顯示相互鄰近塔吊之間的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)前塔吊位于交叉作業(yè)區(qū)域,塔吊間距小于設(shè)定間距,可能發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)系統(tǒng)將進(jìn)行聲光報(bào)警。
3 智能設(shè)置
在臨建危險(xiǎn)區(qū)域放置紅外對(duì)射進(jìn)行防護(hù),當(dāng)有人進(jìn)入防區(qū)遮斷對(duì)射之間的紅外光束時(shí),立即觸發(fā)報(bào)警。采用人工智能模糊判斷識(shí)別穿過(guò)報(bào)警區(qū)域的物體,降低誤報(bào)率。自動(dòng)感知周?chē)h(huán)境變化,根據(jù)環(huán)境狀況來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)射的發(fā)射功率,大大延長(zhǎng)發(fā)射管的使用壽命,降低電能消耗。調(diào)節(jié)紅外光束最短遮斷時(shí)間,改變紅外對(duì)射探測(cè)靈敏度。設(shè)置發(fā)出報(bào)警信號(hào)后,聲光報(bào)警工作時(shí)間。整套設(shè)備重量10kg以內(nèi),配置三角形便攜式可調(diào)支架,滿足臨邊、洞口、懸空作業(yè)的防護(hù)。
在降低硬件投入、減少維護(hù)工作量方面,企業(yè)可以選擇基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)模式,有助于解決硬件問(wèn)題。
4 互聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展對(duì)建筑業(yè)的影響
在新興技術(shù)的支持下,互聯(lián)網(wǎng)本身也在迅猛發(fā)展,以下技術(shù)將是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的熱點(diǎn),將對(duì)建筑施工互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響。
建筑工地由于場(chǎng)受地條件限制,很多智能設(shè)備需要電池支持應(yīng)用。如,監(jiān)控施工變形的設(shè)備需要實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并上傳,但設(shè)備布控位置往往很難接通電力,即使能接電力,成本也會(huì)很高,高效電池的應(yīng)用可以很好地解決設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的問(wèn)題。
未來(lái),低功率的施工現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)機(jī)器人,如掃描、放樣機(jī)器人等均可借助無(wú)線充電技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的長(zhǎng)距離行走和工作。可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模板沉降、立桿軸力、水平桿傾角等多種被測(cè)量。配備報(bào)警器,當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)閥值自動(dòng)報(bào)警,支持現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警、短信報(bào)警等多種報(bào)警方式。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)全程記錄,數(shù)據(jù)變化通過(guò)曲線圖方動(dòng)態(tài)展現(xiàn),歷史記錄可追溯。
由于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜且在不斷變化,布置有線網(wǎng)絡(luò)成本高、不穩(wěn)定,如果光無(wú)線通信能應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò),將大大簡(jiǎn)化施工現(xiàn)場(chǎng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境部署。
移動(dòng)智能終端在施工中的應(yīng)用主要包括:配合相應(yīng)的項(xiàng)目管理系統(tǒng),實(shí)時(shí)查閱施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、圖紙、施工方案等;可直接展示設(shè)計(jì)模型,向現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行設(shè)計(jì)交底;加強(qiáng)施工質(zhì)量、安全的過(guò)程管理,實(shí)時(shí)確認(rèn)分部分項(xiàng)形象進(jìn)度,輔助分部分項(xiàng)質(zhì)量驗(yàn)收;可現(xiàn)場(chǎng)對(duì)施工質(zhì)量和安全文明施工情況進(jìn)行檢查并拍照,將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和照片匯總后生成整改通知單下發(fā)給相關(guān)責(zé)任人,整改后現(xiàn)場(chǎng)核查并拍照比對(duì);可在模型中手動(dòng)模擬漫游,通過(guò)樓層、專(zhuān)業(yè)和流水段的過(guò)濾來(lái)查看模型和模型信息,并隨時(shí)與實(shí)體部分進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)行糾偏。
總之,現(xiàn)在各行業(yè)都處在高速發(fā)展的時(shí)代,建筑業(yè)也同樣隨著時(shí)代的進(jìn)步,必將消除低產(chǎn)能、高危險(xiǎn)的狀態(tài),開(kāi)始走上精細(xì)、集約、知識(shí)、智能的新時(shí)代。