5G技术在智慧工地应用探讨

发表时间:2021/1/20   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:马胜杰
[导读] 摘要:随着国家房地产调控政策的持续深入,房地产开发企业面临诸多挑战,房地产销售周期变长,整体利润水平下降。
        浙江省邮电工程建设有限公司  浙江省杭州市  310020
        摘要:随着国家房地产调控政策的持续深入,房地产开发企业面临诸多挑战,房地产销售周期变长,整体利润水平下降。市场客户需求不断升级,对房屋的品质、小区设计、物业智能化服务水平等要素提出更高要求。
        关键词:5G技术;智慧工地;应用
        引言
        近年来,智慧工地的理念越来越被建筑行业人士重视。智慧工地建设依托互联网+、物联网、大数据、BIM技术、VR技术等先进信息技术,对工程项目施工过程中的各类数据信息进行整合、筛选、处理和分析,智能化地提出过程趋势预测及专家预案,对项目进行信息化管理,实现工程施工过程的可视化和智能化,不断提高工程管理信息化水平,符合国家绿色建造和生态建造的发展要求。
        1智慧工地建设技术体系概述
        智慧工地指建立在高度信息化基础上的一种支持对人和物全面感知、施工技术全面智能、工作互通互联、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控的新型信息化手段,其运用的信息化技术主要有BIM、可视化、大数据、虚拟现实、物联网、3S技术、云计算、网络通讯等,这些技术都体现了信息化、智能化的发展趋势,并在应用过程中相互结合,共同为项目管理增值。但是,以上信息化技术的应用效果很大程度上受网络基础设施的影响。
        25G技术在智慧工地应用
        2.1质量管理
        利用5G技术、蓝牙、GPS、物联网等技术手段,对关键施工作业进行智能监测,将检测过程数据传输到统一的平台当中,避免人为操作偏差与主观失误。实现了现场动态感知,形成图像、指标参数数据,主体建筑、关键设备安装环境监控、混凝土温度监测、墙体沉降自动观测,进行实时、精准的全要素管控。施工作业信息化监控是管控工程实体质量的重要措施,也是目前工程建设现场信息化应用的薄弱环节。
        2.2智慧监控
        建筑工程施工现场的环境恶劣、安全风险因素众多,传统视频监控系统难以覆盖全场,而且依赖人工查看,监控效率低,只适合事后查证而不适合事中监管。在5G网络支撑的情况下,视频监控系统叠加4K高清视频、图像识别技术以后可以实现监控智能化、信息快速过滤,自动识别人和物等关键场景,在触发阈值时自动报警,实现事前预防、事中监管,在事后追溯取证时也能大大提升效率。因此,建筑工程施工现场的重大危险源、关键施工作业区域都可以设置智慧监控系统,降低管理成本,提高监管效率。
        2.3安全管理类
        工地安全管理模块包含人员安全、设施安全和环境安全三方面,通常建设内容包含如下。智能安全帽系统:整合GPS、GIS、蓝牙通信、温度控制、红外、摄像头等物联网芯片技术,以劳务实名制平台为基础,通过采集工人佩戴的装载智能芯片的安全帽的实时数据,自动通过后台程序将数据传输到管理端,便于项目负责人了解现场作业情况、个人考勤等信息,并将处理结果通过语音、短信、微信等形式反馈给工地现场作业人员。深基坑监测系统:基坑在线监测系统是利用传感器技术、信号传输技术对基坑支护结构进行应力监测、深层土体位移监测、水位监测、土体压力监测等,监测数据可以完成实时分析报警,并且可以通过手机和第三方进行对接。高支模安全监测系统:支持架体水平位移、模板沉降、立杆轴力、立杆倾角四类大项的精确至微米级的监测,同时具备快速秒级响应、同步设备预警、安全监测数据高速传输功能,出现问题及时声光预警,便于管理人员排查紧急隐患、及时安全疏散人员,以及满足移动端查看数据以及第三方对接。钢结构健康监测系统:提供对施工过程中关键部位的变形监测,通过对结构形态的偏移状况、结构跨中的挠度情况分析结构的安装质量与工作状态;及时发现结构响应的异常、结构损伤或退化,确保结构的正常受力,延长结构使用寿命。通过监测数据,对结构问题进行动态评估,从而避免隐患发生,也为决策人员提供了工程整改依据。施工安全现场管理工作根据需要,还可以扩展实现视频监控系统、临水、临电监测系统,大体积混凝土测温系统,安全巡检系统,临边防护提醒及报警系统。


        2.4数据传输与处理
        建筑工程的进度、成本、质量、安全等管理会产生大量的信息,需要海量的数据传输与处理以及信息协同工作,施工工地过去采用宽带或无线WiFi两种。宽带能支持高清视频等数据传输,但是布线困难,而且容易发生作业过程破坏现象;无线WiFi布置方便,但是传输速度低且不稳定。5G技术可以达到10Gb/s的峰值传输速度,延迟小于10毫秒,稳定性高,与机器学习等相结合,可以为工地的海量数据提供传输与处理功能。例如,一些工地已经尝试采用“5G+无人机+VR”,利用无人机360度拍摄高清视频,通过5G网络传输到服务器,项目管理部及监理可以通过电脑、VR眼镜对施工过程进行监督管理。
        2.55G物流系统检测流水线
        检测机构现在都设立了验样区,其作用是对样品进行分类和标识,然后再送入对应检测室进行检测。待检测完成后,检测样品按规定到留置时间期满再进行处理。中间的每一个环节都存在人为干预和不可监督性,检测样品出问题后不容易溯源,很难寻找出问题的原因。采用物联网检测流水线技术便可以解决以上问题,其运行模式如下:①验样员在进入工位时完成人脸识别,对送检样品进行验样后进行信息整合,实现样品信息入数据库;②验样完成的样品通过自动扭转平台送入对应检测室,检测员进入工位前完成人脸识别,达到检测员与所检样品信息入库、检测原始数据入库、录像视屏入库;③检测后样品设置人脸门禁,进出有记录。运用以上物联网设备后,可以避免检测样品在检测机构内部运转过程中被验样员、检测员中途更换。
        2.6人员管理类
        现场施工过程中,随着项目精细化管理的推进,对项目现场的工种类别、各工种的人员数量都有统计需求,需要对现场劳务人员数量、考勤、工时等数据进行及时统计。在分包或者劳务班组结算时,需要将现场劳动力投入数据,现场管理人员可以通过移动端设备进行施工队识别、工种识别、人数识别,可通过数据看板自动汇聚成多种可查询的人员统计数据。当施工队伍完成施工分包任务后,可以从此系统中获得统计数据,避免劳务纠纷。
        2.7 5G物流系统检测报告投递
        检测报告作为施工建材以及施工工艺最终性能的数据证明材料,是否一定要检测机构出具纸质报告,以下观点可供参考:①电子化数据存储在硬盘或光盘中同样具有一定的风险,因此纸质报告的存在有一定的必要性。这些数据由政府部门如档案馆,通过数据对接,打印出纸质报告作为存档,要比各检测机构存档更加安全;②因为5G网络的发展,电子发票、电子驾照、电子身份证等可以在社会经济生活中使用,那么检测报告同样可以作为数据凭证在检测机构与施工资料进行传递。
        2.8环境监测
        施工现场布置了微气象站,微气象站包括:风速传感仪、温度传感仪、PM2.5颗粒检测仪等传感器。通过传感器能够搜集温度、湿度、风速、风向、气压、噪声以及空气污染情况等环境要素信息。通过5G通讯技术将信息传输到智慧工地平台,同步展示环境信息。环境监测系统与报警、控制措施联动,对安全施工提供科学指导。
        结语
        智慧工地系统在中国蓬勃发展,5G技术为基础通信网络扫清了障碍;物联网技术的飞速普及又为工地生产效率、管理能力的提升提供了极大的便利,对建筑施工企业、政府管理部分提供了行之有效的管理工具。可以预见,以5G和物联网技术为代表的平台必将飞速发展。
        参考文献:
        [1]王帅.BIM与物联网在智慧工地建设中的联合应用探讨[J].江西建材,2020(02):8-9.
        [2]包宇,李亮,薛丹,李一,汪庆涛.5G无线通信技术的应用前景分析[J].中国新通信,2019,21(24):2.
        [3]涂颖荣,李嘉豪.5G在智慧校园建设中的创新应用[J].科技风,2020(09):18.
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