物联网在建筑施工中的应用论文_方健

物联网在建筑施工中的应用论文_方健

中建二局第二建筑工程有限公司 江苏 南京 210000

摘要:在传统企业向智慧建筑施工企业升级、转换过程中,互联网的作用不只是支持企业业务,更应该是驱动企业转型的主要动力。未来,互联网将影响并帮助企业实现自身业务流程、商业模式的转变。建筑施工企业应转变IT部门支持业务的角色,发挥IT技术和互联网的最大价值。建筑施工企业通过建立业务价值导向的互联网战略,将管控机制、企业架构和IT能力三个领域深入融合,真正实现业务与IT和互联网的完美结合,驱动业务发展。建筑施工企业互联网战略应以关注资源的战略整合为重点,其中,物联网、云计算和大数据对智慧企业的形成和发展至关重要,物联网是互通互联的基础,云计算是智慧企业的平台和支撑,大数据积累和应用是智慧企业的目标。

关键词:物联网;建筑施工;联动;信息化

1 前言

智能建筑(IB)是以建筑物为平台,利用系统集成方法,将计算机技术、通信及信息技术、自动控制技术与建筑艺术有机结合,通过对建筑物设备的自动监视、分析和控制,对信息资源的集中管理和对使用者的综合信息服务,以及与建筑相关其他方面的优化组合,使其成为适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便捷、环保和健康的更具人性化的建筑物。

物联网(Internet of things) 简称:IOT,就是“物物相连的互联网”,指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件,使之成为‘智能物体’,通过网络设施实现信息传输、协同处理,从而实现物与物、物与人之间的通信,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2 物联网在施工管理中的应用

随着建筑业的高速发展,施工事故也频繁发生,不仅夺去了无数建设者的生命,也为国家和企业造成了重大的经济损失。安全问题始终贯穿于工程建设始终,但是影响施工安全的因素错综复杂,管理的不规范和技术的不成熟都有可能导致施工的安全问题。物联网在施工管理中可以一定程度上避免安全事故的发生,保证施工安全。

物联网技术的创新发展对智能建筑的推动作用尤为明显。随着智慧城市建设的发展,建筑群的信息化要求越来越高,智能建筑也由单体的建筑走向群体化、智能化、数字化,而物联网对智能建筑的影响几乎无所不在,设备通过传感器、联网技术连接大部分子系统。目前很多子系统已经是准物联网形态或物联网形态,如智能家居、安防、一卡通、电子配线架等系统。

建筑业推进大数据的应用需要物联网技术的支撑。大数据分析需要以大量原始数据为基础,数据采集工作量巨大。物联网技术为实现现场各类原始基础数据的持续采集提供了可能性。利用安装在施工现场的前端智能传感设备可以采集视频数据、粉尘数据、噪音数据、升降机数据、塔吊数据、温湿度数据、RFID数据、人员信息、其他传感数据,作为加工和分析的基础,发挥提升施工现场管理的作用,在健康监测方面,物联网技术应用主要是利用现场测试、无损检测或各种传感技术进行结构特征分析,监测结构的安全性、强度、整体性及可靠性。

3 生产管理系统化

3.1实现建筑设施自动化控制。实现大型建筑安全状况监控。通过传感器获得大型建筑安全特征的相关参数,实现数据的自动采集与传输,在专业软件的辅助下,完成对大型建筑安全状况的评估和预警,实现大型建筑工程项目远程实时监控。

3.2加强施工现场人员管理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现场施工人员通过佩戴源射频卡,可被附近50米左右的读卡器读到,并获取标签卡所包含的信息,实现高速实时的动态监控。安全帽与标签整合,可以强制进入现场人员佩戴安全帽。通过工地入口的考勤及门禁设备,与项目管理系统进行集成应用,采集项目劳务工人数据信息,实现劳务实名制管理,有利于加强人员管理,帮助劳务工人保障自身权益。通过限制措施,可加强劳务人员入场安全教育培训。通过项目管理系统、移动终端设备,配合现场施工人员身份RFID识别,可定位和跟踪现场施工人员,掌握现场运动轨迹和作业区人员情况,从而让管理人员精准定位掌握非作业区或隐患位置人员情况,及时采取措施避免安全事故的发生。利用项目管理信息系统实现对于施工人员超时工作情况的自动预警。当现场发生紧急情况时,施工人员可通过标签按钮向监控中心呼叫,监控中心可向施工现场发送相应指令。

3.3加强进场材料和构件管理。工厂预制加工时对钢构件、风管等进行标识,通过标识读取和系统提示实现现场快速拼装。对装配式建筑每个部件的设计、生产、仓储、运输、安装、运维,直至拆除进行全生命周期的质量追踪管理,保证项目建设过程的质量监督与控制。对施工过程中的物料运输、进场、出入库、盘点领料等都可以采用RFID电子标签,实现物料跟踪和监控。相关数据可直接进入项目管理系统中,根据电子标签中传递的信息,可以根据BIM模型数据对比材料设备各项参数指标是否满足设计要求、使用是否正确,完成对施工进度、重点部位、隐蔽工程等部位的材料设备校核工作。

3.4加强施工现场安全环境管理。通过物联网技术对施工安全进行监测,主要实现对建筑工地环境的监测,对大体积混凝土浇筑的监测,对钢结构应力应变、地基、预应力梁的监测,对基坑支护的监测以及对工地危险区域的监测。采用物联网技术采集各类监测点相关信息,通过信息系统进行分析预警,便于对建筑工地现场进行统一管理。

3.5地下空间施工监测。在复杂的地质条件下,施工过程应用物联网技术后,温度、应力、加速度等传感器和无线传感网络对地下空间施工的碰撞预警、施工环境监测、施工质量保障、人员和设施财产安全等方面均有显著效果。

3.6施工现场视频监控。第一,针对工程的施工形象进度,可通过视频监控抓拍并记录图像,进行远程指挥和调度;第二,对工程施工过程中需要巡检和预检的部位、施工人员操作的规范性等,通过视频监控手段可及时进行远程监控。如基坑支护拆撑过程监控,可以将过程施工模拟与施工现场进行实时对比,确保现场严格按拆撑方案执行,避免工序错误;第三,实现现场安全施工监控。对建筑物的脚手架搭设、安全网设置、缆风绳固定、吊篮安装及使用、吊盘进料口和楼层卸料平台防护、塔吊和施工电梯安装及操作、施工人员安全帽与安全带的佩戴等进行视频监控,可及时发现并处理安全隐患;第四,实现文明施工监控。 第五,实现现场安防监控

4 安防监控和自动报警

4.1无线传感网络中节点内置的不同传感器,能够对当前状态进行识别,并把非电量信号转变成电信号,向外传递。

4.2在设计时把感应器嵌入到塔吊、电梯、脚手架等机械设备中,通过对其内部应力、振动频率、温度、变形等参量变化的测量和传导,从而对设备进行实时监控,以保证操作人员以及其他相关人员的安全。

4.3通过物联网技术对塔吊、施工电梯运行状态信息采集分析,将有助于安全监管部门和项目安全管理人员对施工项目现场大型施工机械设备进行安全监管。一方面,通过物联网实现电梯运力安全监测。施工工地电梯超载或超负荷运行是重大安全隐患,特别是超高层建筑工程中尤为重要。电梯运行监测通过物联网及时进行数据上报、安全报警,能够有效落实安全监管职责,做到防患于未然;另一方面,通过物联网实现塔机运行状态监控。大型塔吊在施工过程中,利用物联网技术可实时监控其运行状态并记录,可以最大程度地降低安全生产事故,同时也能为事故处理提供有效证据。

参考文献

[1]中国电子商务研究中心.物联网对智能建筑技术发展影响分析.

[2]张公忠.物联网技术在智能建筑领域应用.

[3]《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000).

[4]《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006).

论文作者:方健

论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/28

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