智慧工地是當今世界各城市發(fā)展關(guān)注的熱點，工地建設(shè)向更高階段的智慧化發(fā)展已成為行業(yè)必然趨勢，逐漸上升為國家城市化轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新發(fā)展的戰(zhàn)略要求。華潤建筑積極響應國家戰(zhàn)略要求，順應時代智慧化發(fā)展趨勢，積極布局智慧工地建設(shè)，與浙江移動、深圳清華大學研究院下一代互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心合作研發(fā)共建基于邊緣計算的工地智慧管理系統(tǒng)，致力推動建筑產(chǎn)業(yè)智慧化發(fā)展。近日，平臺中多項應用系統(tǒng)取得了突破性進展。

鋼筋下料系統(tǒng)

鋼筋是建筑工程中使用量較大、價值較高的一種重要材料，占據(jù)著整個工程造價的15%-20%，是影響建筑結(jié)構(gòu)性能和成本造價的關(guān)鍵。在建筑工程合同中鋼筋損耗一般規(guī)定為2-3%，但由于目前鋼筋下料管理方式大多過于粗放，對材料利用主要依賴于人工經(jīng)驗，缺乏確切科學的理論支撐，導致鋼筋在施工中損耗嚴重、材料利用率低和鋼筋超量等問題廣泛存在，嚴重影響建筑工程質(zhì)量與項目進程。

為解決建筑行業(yè)中現(xiàn)有鋼筋工程管理問題，鋼筋下料系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)、人工智能等新型信息化技術(shù)對鋼筋下料數(shù)據(jù)進行匯聚融合和智能分析，增強對鋼筋用料的管控，以最少的原材料規(guī)格和用量切割出所需的各種規(guī)格鋼筋。通過將遺傳算法與線性規(guī)劃、啟發(fā)式兩種方法相結(jié)合，設(shè)計出鋼筋截斷加工優(yōu)化算法，輸出最優(yōu)的鋼筋切割方法，形成完整的加工方案和整體算量統(tǒng)計，從而優(yōu)化鋼筋損耗率并提升鋼筋用量監(jiān)管。

鋼筋下料系統(tǒng)在重慶華潤中心、沈陽皇姑項目、深圳潤璽二期等三個項目進行了實地測試應用，從目前對單樓層單區(qū)域的鋼筋下料環(huán)節(jié)損耗率的抽樣數(shù)據(jù)來看，系統(tǒng)的有效性得到了驗證。其中在重慶華潤中心實現(xiàn)鋼筋下料環(huán)節(jié)損耗率平均降低3.82%、在沈陽皇姑項目實現(xiàn)鋼筋下料環(huán)節(jié)損耗率平均降低4.09%，在深圳潤璽二期項目下料環(huán)節(jié)損耗率平均降低10.91%。下料環(huán)節(jié)的余料可進行二次利用，從而進一步降低最終的損耗率。隨著鋼筋下料系統(tǒng)的進一步推廣和應用，將極大節(jié)省項目鋼筋用量，幫助企業(yè)節(jié)省大量工程造價成本。

吊籃安全管理系統(tǒng)

吊籃是建筑工地最常用的大型高空作業(yè)工具之一，吊籃監(jiān)控一直是建筑工地安全管理的重要環(huán)節(jié)，一旦發(fā)生事故后果不堪設(shè)想。吊籃在使用過程中，須嚴格依照安全操作規(guī)范執(zhí)行，并全程嚴格監(jiān)督。但在大型建筑工地中，吊籃的數(shù)量眾多且使用頻繁，依靠傳統(tǒng)安全管理人員現(xiàn)場監(jiān)督的方式效率低下，增加人員投入的同時反而無法降低安全隱患。

吊籃安全管理系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)采集、高速傳輸、邊緣計算、實時反饋、后臺存儲等功能，利用圖像識別、人工智能等智能化手段，實現(xiàn)對工人吊籃操作的實時全方位安全監(jiān)控。目前可有效識別身體超出圍欄作業(yè)、安全帶固定不規(guī)范、吊籃超載、安全繩配重失效等安全隱患。系統(tǒng)一旦識別到安全隱患，便立即進行通知預警，極大提升工地施工吊籃安全管理效率的同時節(jié)省了大量的人工成本。

安全教育與交底

隨著城市建設(shè)進程的迅速發(fā)展，機械化程度不斷增大，施工工地安全隱患也不斷增多。但由于施工人員素質(zhì)參差不齊，安全意識、自我保護意識較為欠缺，同時對工地施工過程中的基本安全常識和操作規(guī)范了解較少，給建筑工地安全施工帶來挑戰(zhàn)。但目前傳統(tǒng)安全教育交底方式原始單一，無法適應不斷更新的教育材料、無法落實安全培訓效果、無法快速有效查證安全記錄。建筑施工利用信息化技術(shù)手段對安全教育與安全技術(shù)交底進行升級變得急迫與必要。

華潤建筑始終把施工作業(yè)人員安全放在首位，嚴格按照行業(yè)有關(guān)規(guī)定堅決落實，并不斷研究如何更有效地提升教育培訓質(zhì)量和管理水平。安全教育與交底系統(tǒng)為充分滿足施工安全教育與安全技術(shù)交底便攜高效、全面覆蓋、真實可靠的關(guān)鍵特性需求，具備完整的用戶移動客戶端+管理網(wǎng)頁客戶端+軟件后臺的架構(gòu)，各個組件覆蓋不同的功能和應用場景。系統(tǒng)具備多層次、細粒度的業(yè)務管理權(quán)限分級，提供管理員端、安全員端、用戶端、后臺端等多角色管理功能。利用信息管理平臺和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)對安全教育與安全技術(shù)交底情況進行智能化管理，節(jié)省人員監(jiān)督管理成本，更好、更便捷地實現(xiàn)工地安全教育管理。

無人機作業(yè)平面巡檢系統(tǒng)

安全帽、反光衣是建筑工地施工人員重要的防護工具，能夠防止或一定程度的抵御危險源對于工地人員的人身傷害。但由于部分建筑工地施工人員安全意識單薄，不按照規(guī)范佩戴安全防護工具，極大地增加了施工安全隱患。針對于作業(yè)平面工人安全防護工具的穿戴情況的監(jiān)管，傳統(tǒng)人工方式存在成本費用高、主觀干擾大、不能全程監(jiān)控等一系列問題。

無人機作業(yè)平面巡檢系統(tǒng)將現(xiàn)代無人機與5G相結(jié)合，提供高空、遠距離、快速、自動作業(yè)的能力，可實現(xiàn)無人機按照預定飛行軌跡自動化飛行，對當前作業(yè)平面的人員狀況進行全景拍攝和傳輸，為圖像和視頻的自動分析提供更加全面的數(shù)據(jù)依據(jù)，并為施工工地的作業(yè)平面的人員安全管控提供了強有力的手段。并通過計算機視覺分析與人工智能技術(shù)，實時監(jiān)測到作業(yè)平面的施工人員安全帽、反光衣的佩戴情況。無人機搭載的攝像裝備其影像分辨率最高可以達到厘米級別，數(shù)據(jù)采集和處理更加快速精準，采集和處理能力是人工方式的數(shù)十倍。

邊緣計算平臺

在建筑施工過程中，交叉作業(yè)面廣、種類繁多，隨著工地信息化水平的提升，采集的數(shù)據(jù)量龐大，對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和數(shù)據(jù)處理速度要求較高。但工地現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施配置條件差、服務器搭建困難、運維工作復雜繁重，而中心云架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)延時無法滿足工地應用的需求，使得數(shù)據(jù)的有效傳輸和利用成為了工地智慧化提升的關(guān)鍵。

為了支撐華潤建筑智慧工地龐大的數(shù)據(jù)處理需求，華潤建筑智慧工地平臺基于深圳清華大學研究院下一代互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心與浙江移動共同搭建的目前國內(nèi)規(guī)模最大的邊緣云計算網(wǎng)絡(luò)——CFDN建設(shè)，利用遍布全域的算力調(diào)度能力和豐富的功能算法分發(fā)能力全方位滿足華潤建筑智慧工地平臺全方位的監(jiān)管要求，幫助華潤建筑對施工現(xiàn)場的全面感知、預防和應急，賦能華潤建筑智慧工地平臺的應用與發(fā)展。

在后續(xù)的工作中，華潤建筑與浙江移動、深圳清華大學研究院下一代互聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心將在持續(xù)優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)功能的同時加強更多新功能開發(fā)與測試，致力提供更豐富、更智能、更便捷、更高效的智慧工地系統(tǒng)功能，切實解決建筑工地施工管理問題，幫助企業(yè)降低工程成本提高經(jīng)濟效益，推動建筑工地信息化、科學化轉(zhuǎn)型。