新基建正在成为拉动经济高水平质量的发展、扩大有效投资、促进治理能力现代化的重要手段。今年5月,上海发布“新基建35条”, 明确了具有上海特色的“新基建”重点领域。
新经济时代,如何利用数据资源满足建筑施工现场的安全高效管理?上海电科智能作为一家综合性的高新技术企业,自90年代初就开始从事智慧交通及智慧市政业务,并于2008年由科研院所成功实施了现代企业制度改革。
经过多年发展积累,上海电科智能已成为国内智慧交通、智慧市政行业领先的解决方案提供商和系统集成商。近期,上海电科智能正在探索研发“基于AI的建筑施工现场安全管理创新平台”,通过人工智能技术助力工地建设更安全、高效的发展。
从上海建工角度,工地安全管理是长期存在的问题,一种原因是人员管理问题,如超龄、无施工经验等,另一方面是安全管理问题,如人员动态管理和设施设备的操作和管控。此外,还有企业的管控问题,如施工队伍和供应商管控等。
传统管理已经非常困难适应复杂多变的工地情况,建筑施工现场安全管理的这样一些问题该怎么样解决?通过智能化的管理手段来解决。
早在2018年,上海建工就作为战略合作伙伴投资入股到上海电科智能。“上海建工入驻电科智能是一种战略投资。对电科智能来说,上海建工为电科智能的信息化、智能化创造了更多的场景和拓展机会;而上海建工作为一家传统的建筑工程企业,进驻信息化、智能化领域后,业态覆盖全面,从设计建造和运维管理方面形成全生命周期全产业链。”上海电科智能系统股份有限公司总经理陈国荣说道。
一方面,通过智能化将人的行为管起来,首先就是对入场工人进行实名制登记,通过大数据分析人员技能,同时记录工人违章情况。另一方面,可以将设施设备管起来,通过数据解决不一样的工地安全风险隐患,并进行安全预警,经过大数据分析,对于风险因素预备一套防范应急措施。
当工地现场“起火”,怎么样来判断是正常的焊接等明火操作,还是哪里“着了火”?陈国荣介绍,上海电科智能的动火管理系统,是业界比较领先的技术。“本方案采用的人工智能视觉分析与热成像技术,通过将基于深度学习的物体跟踪与物体识别算法,结合人工智能AI芯片,对动火区域进行实时监测,对动火全过程所采集的实时视频流进行智能分析。”
“我们不仅希望做一个个项目的数据,我们更希望完成多个项目的数据积累,通过数据的挖掘分析,为整个安全预警管理系统提供决策支撑。” 陈国荣说。
通过云计算、大数据、互联网等技术,不仅提升了管理能级,而且降低了设备成本。陈国荣说:“我们的理念是:让建筑施工工地更安全,让建筑施工工地更高效。”
工地从安全角度,分三类危险:第一类是危险源,如切割、气焊等内容;第二类是危险动作,没有带安全帽、在工地上抽烟等行为;第三类是危险区域,深基坑等。
智慧工地主要是管人、管物、管安全、管流程,如何将AI与工地安全结合起来?
上海电科智能智慧工地项目首席技术官郭晓平介绍,以前,对这些危险区域的管理,完全靠人去做。如对于危险因素,主要靠安全员每天的巡检。现在,通过人工智能AI起到非常大作用,能够有效自动的识别判断出危险因素并给出预警。
“工业智慧化这件事已经在行业里推了很多年,但怎么有效地自动判断企业危险因素,怎么形成一个全生命周期的闭环管理,现在基本还没做到。”郭晓平坦言,工地一直存在四大难点:怎么样来判断危险因素、怎么及时上传数据、保证数据真实性、形成全生命周期的优化管理。
目前,人工智能正在赋能智慧工地,通过自动识别判断的能力,进行多元数据的人工智能分析。如在塔吊的驾驶舱,上海电科智能安装研发了一个具有人脸识别的摄像机,一方面能够识别驾驶员身份,判断是否有上岗资质等,另一方面在操作的流程中如发现危险行为能及时提醒,如疲劳驾驶,玩手机等。
值得一提的是,通过人脸识别的摄像头,“塔吊机器人”还可以分析动作,如果吊装往右转,人脸也应该随之向右转,如驾驶员目光反向转动或面向前方,系统会通过广播提醒并将数据上传后台,然后塔吊会慢慢停下来。
“在我们建立北横通道时,就遇到一个常见难题:建筑施工工地门口的土方车常常排队,特别是交通拥堵时,车堵在门口出不去也上不了路。”郭晓平坦言。
上海电科智能作为一家长期从事智慧交通的企业,很快提出一个思路:利用已有的大数据,在北横通道周围智能判断交通拥堵情况,根据路况,向土方车推荐比较好行驶路线。这样就解决了土方车堆在一起,拉不出去的情况。
郭晓平介绍,上海城市隧道已开始步入中心城区,盾构隧道传统湿式作业、废浆外运的模式已难以适应城市中心区域工地要求,如北横通道新建工程VII标段超大直径盾构施工。项目拟通过对传统盾构施工建造模式做改造,结合数字化、网络化和智能化和算据、算力和算法为特征的新一代信息技术,建立施工现场作业标准化、精细化管理高效、负责和透明范式转型。
“我们正在尝试对施工现场的全面感知(智能化)、态势监测(可视化)、事件预警(可控化),通过与施工影响区域城市运行关键控制指标相互连通,能形成协调联动机制。”郭晓平表示,这样不仅能提升工程项目施工与城市运行跨领域的协同处置能力,还能有效推动城市管理从被动式、应急式向主动式、预警式模式转变。
“我们把交通大数据与智慧工地结合起来,用人工智能学习和分析一起提高项目管理效率。” 陈国荣表示,云计算、大数据、AI是未来互联网的发展的新趋势,但这些是相关的,而不是独立的,电科智能智慧工地通过人工智能的方式来处理问题,一方面提升单个工地的安全效能,另一方面通过数据积累不断学习赋能,为整个工地建设的安全布置提供决策依据。