智慧工地：科技赋能施工安全新高度
智慧工地：科技赋能施工安全新高度
随着建筑行业的发展，工地安全管理面临着越来越大的挑战。传统的管理方式已经难以满足现代工地的需求，而智慧工地的出现为这一问题提供了创新的解决方案。智慧工地通过融合物联网与人工智能等前沿科技，实现了对施工现场的全方位监测与智能化管理，不仅优化了工地的安全管理水平，还提升了整体施工效率。
智慧工地的技术实现方式
智慧工地的核心在于物联网与人工智能技术的深度融合。通过在工地现场部署各类传感器与监控设备，可以实时采集环境参数、设备状态及人员活动等数据。这些数据经由物联网平台传输至云端，再通过人工智能算法进行分析处理，从而实现对工地状况的全面感知与智能决策。
物联网技术的应用
物联网技术在智慧工地中主要应用于数据采集与远程监控。例如，通过传感器网络监测温度、湿度、气压等环境参数，确保工作环境符合安全标准。同时，物联网技术还能实现对施工设备的远程监控，管理人员可通过手机或电脑随时查看设备运行状态并进行必要的调整。
人工智能技术的应用
人工智能技术则为智慧工地提供了强大的数据分析与决策支持能力。通过计算机视觉技术，可以实现对工地现场的智能监控，如识别工人是否佩戴安全帽、是否在规定区域内作业等。此外，人工智能还能通过对历史数据的分析，预测潜在的安全事故，并提前采取预防措施。
智慧工地在电力行业的实际应用
智慧工地技术已在多个电力工程项目中得到成功应用，显著提升了工地的安全管理水平。以下是几个具有代表性的案例：
国家能源集团浙江公司北仑电厂
北仑电厂的智慧工地系统集成了视频监控、数字广播、人员定位、AI行为识别、国产BIM（建筑信息模型）五大模块，通过这些模块的协同工作，实现了对工程建设全过程的智能化管理。
- 视频监控与AI智能分析：现场布置的140多个摄像头，通过AI智能算法第一时间捕捉异常，预警信息立即在一体化管控中心的系统大屏上弹出，并通过广播进行现场语音警示，全流程完全无需人员操作。
- 人员定位与轨迹追溯：后期梳理归档也不是难题，人员定位模块中的事件追溯系统，可将人员轨迹与视频记录有机结合，时间、地点、人员、行动轨迹一目了然，真正做到从发现到整改再到记录，全自动监管一气呵成。
- 国产BIM建模系统：通过BIM建模，系统搭建起全过程应用平台，使施工现场在中央大屏上立体化、直观化。实现“一个模型”贯穿设计、施工、运维全过程，提高管理效率。
- 智能预警与专项监控：针对大体积混凝土测温、深基坑、高支模、升降机、塔吊等重点模块进行专项监控。安装在深基坑边坡的位移安装传感器，就是他们的“保护伞”。通过传感器，深基坑的边坡移动、模板沉降、支架变形等数据能实时传送至平台，第一时间助力监理人员直观化监控基坑状态，确保施工人员安全。搭建的塔吊监测子系统能够实时监控塔吊机工作状态，并进行“模拟实验”，提前防范危险因素。智慧工地结合5G专网创新搭建吊钩可视化和智能预警系统。作业时，摄像机实时跟踪，在引导塔吊司机的同时，通过5G专网，同步将实时画面传输至远程监管平台，解决了施工现场情况复杂，无法有效监控塔吊施工的安全难题。通过吊钩摄像头划定下方安全区域，并进行画面智能识别。一旦发现人员非法闯入，现场数字广播将立刻进行自动报警，通知操作人及地面指挥管理人员。
国能广投北海电厂二期扩建工程
该工程以5G+智能设备物联网体系为主要建设内容，实现了全厂5G覆盖、智能AI识别、塔机监控、升降机监控、环境监测、临边防护、水量监测、电量监测数据上传、分析和可视化管理等内容，对工地现场的“人、机、料、法、环”等各生产要素进行实时、全面、智能的监控管理和信息共享，以智能化的手段改进施工现场人员、设备的组织及交互方式，保障工程安全高质量推进。
- 安全管理和工地预警：通过智能视频监视系统利用计算机视觉与AI人工智能技术，将图像与事件描述之间建立一种映射关系，使计算机从纷繁的视频图像中分辨、识别出关键目标物体，借助计算机强大的数据处理能力过滤掉图像中无用的或干扰信息、自动分析、抽取视频源中的关键有用信息，实现对流动吸烟、未戴安全帽、未正确使用安全带等典型违章行为进行智能识别，发出警告，信息直接推送责任人或其管理人，并自动生成罚款单，实现无人干预式智能违章处理功能。通过物联网技术监测运渣车数据检查，对大型机械运行进行监控，如超限报警，通过智能力矩监控设备，自动采集每吊重量；司机室安装显示屏，实时显示每吊重量；当吊重超限超载时，系统自动声光预警。防碰撞监控：现场多塔作业时，群塔中每塔均安装防碰撞监控设备，通过对塔吊作业状态（转角、半径、塔高等）进行实时监控，塔吊智能识别和判断碰撞危险区域；大臂进入碰撞危险区域，系统即开始声光预警，距离越近，报警越急，及时提醒塔吊司机停止危险方向的操作。现场巡检APP：是该公司刚刚上线也是集团第一家投入使用的，通过手机APP，将现场的违章、安全隐患、质量隐患随时随地拍照并上传智慧工地平台，现场生成整改任务单，并督促相关人员进行整改，提高问题发现、处理效率。
- 深基坑监测系统：该平台部署51个全向位移监测点位、4个水位监测点位、4个钢支撑表面应力计，每小时回传一次监测数据，可实时监测基坑边坡位移、水位升降、钢支撑应急变化。平台支持实时数据查看、预警信息查看、历史数据查询、累计稳定变化量、测点状态查看等功能。
中南电力天门蒋场99兆瓦风储一体化工程
该工程构建了“1+2+N”新能源项目分级管理体系，平台集成基建MIS系统、三维驾驶舱、视频监控、人员/车辆管控、AI智能识别、智能预警中心、无人机智能巡检、大体积混凝土监测、AR专家指导等模块。形成以“工地现场一张图、现场监管一张网、施工管理一条线、平台数据一个库”的平台特色，构建“四控六管一协调”的管理格局，确保项目建设平稳有序推进。
- 开放式施工区域全过程人员管控：首创开放式施工区域全过程人员管控方案，集成多项有针对性集成智能化工器具，形成了一整套适用性广、实用性强、精细化程度高的新能源项目现场人员准入管控体系，高峰期管控全场500余劳务人员，从源头杜绝非本项目人员进场施工。
- 数字孪生底座模型：建立风电现场数字孪生底座模型，将现场所有感知层智慧化工器具集中展示在模型上，方便用户进行实时交互，同时将采集到的关键数据进行分析后展示在模型一张图上，辅助管理者进行项目决策。
- 全方位监控与智能识别：施工区域高清摄像头全覆盖，采用AI智能识别、高清可视化安全帽、无人机机动巡查、管理人员现场实况抓拍等方式收集违规作业画面，上传智慧平台判别违规作业行为，并自动生成罚单及定向推送相关责任人员。结合定位信息和虚拟电子围栏，保证每一位作业人员都在规范作业区域。
智慧工地带来的实际效益
智慧工地技术的应用带来了显著的安全效益和经济效益。通过实时监控和智能预警，可以及时发现并处理安全隐患，降低事故发生率。例如，AI行为识别系统能够及时发现工人未佩戴安全帽、未按规定着装等违规行为，并通过广播进行现场警示。同时，传感器监测系统可以实时监控深基坑、高支模等关键部位的状态，提前预警潜在风险。
在经济效益方面，智慧工地通过优化资源分配和提高施工效率，降低了项目成本。例如，通过数据分析优化施工流程，减少资源浪费；通过远程监控实现设备的高效调度，提高设备利用率。此外，智慧工地还能通过环境监测实现绿色施工，减少污染排放，符合可持续发展的要求。
未来展望
随着技术的不断进步，智慧工地将向更加智能化、自动化方向发展。未来的智慧工地可能会实现更多创新应用，如机器人施工、虚拟现实培训等。同时，随着5G技术的普及，数据传输速度和质量将进一步提升，为智慧工地的发展提供更强的技术支撑。
智慧工地是建筑行业数字化转型的重要方向，通过物联网和人工智能等技术提升工地安全管理水平。通过上述案例可以看出，智慧工地不仅提高了工地的安全性，还提升了工程效益，是未来建筑行业发展的趋势。