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建科“金剛鉆”④│基于物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字孿生的智慧工地監(jiān)測集成技術(shù)與系統(tǒng)

發(fā)布時間:2024-10-04
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主要技術(shù)特點

適用范圍

適用于施工企業(yè)對建筑工程的施工現(xiàn)場質(zhì)量安全信息化管控,主要應對企業(yè)對現(xiàn)場施工管理的遠程掌控、施工項目對現(xiàn)場質(zhì)量安全閉環(huán)監(jiān)控、風險性較大區(qū)域關(guān)鍵指標的實時預警、施工管理過程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化記錄等場景。

解決的關(guān)鍵技術(shù)問題

通過施工現(xiàn)場統(tǒng)一建設(shè)的智慧工地硬件設(shè)備,獲取施工現(xiàn)場安全現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)化信息,用于安全隱患預警分析;通過對傳感器類型、位置及通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式等優(yōu)化調(diào)整,提高現(xiàn)場安全風險感知頻率與準確性;通過邊緣計算設(shè)備進行傳感數(shù)據(jù)清洗與分析,結(jié)合機器學習和深度學習等算法,實現(xiàn)項企一體化安全管控。本技術(shù)解決了傳統(tǒng)智慧工地系統(tǒng)中人員精細管理、機械自動化管理、遠程巡檢調(diào)度、現(xiàn)場多節(jié)點數(shù)據(jù)互通與任務協(xié)作等重難點問題。

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主要科技創(chuàng)新點

1:構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)對接平臺。規(guī)范了視頻攝像頭、人臉識別門禁、自動化監(jiān)測、定位標簽、邊緣計算黑盒子等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備參數(shù)指標要求,實現(xiàn)了施工現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智能管控。

2:建立了包括利益相關(guān)方、管控過程、管控領(lǐng)域、管控要素的多維模型與施工過程數(shù)字孿生架構(gòu)。針對工程項目實際應用需求,個性化建立施工現(xiàn)場管控數(shù)字孿生模型。

3:開發(fā)了基于運動趨勢的塔式起重機防碰撞算法。考慮吊物在吊運過程中由于慣性作用而進行的運動趨勢,評估不同塔機、不同操作人員的制動反應時間與制動距離,綜合評估塔機與周圍塔機或障礙物的位置關(guān)系,實現(xiàn)更精準的塔機碰撞風險預測。

4:提出了基于注意力機制的施工現(xiàn)場火災隱患快速識別方法?;谑┕がF(xiàn)場采集的影像數(shù)據(jù),利用YOLOv5深度學習網(wǎng)絡(luò)模型,優(yōu)化了注意力機制,實現(xiàn)了高幀數(shù)數(shù)據(jù)流實時檢測的同時,大幅提升了對明火煙霧區(qū)域的識別效果。

5:提出了基于圖像數(shù)據(jù)的智慧工地施工安全預警方法?;?/span>COT(大模型思維鏈)技術(shù),實現(xiàn)了關(guān)鍵施工部位異常行為圖像數(shù)據(jù)的分析與預警,建立了安全智能巡檢功能模塊,提高了安全管理效率和準確性。

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獲得科研成果

獲得榮譽

入選住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳“智能建造新技術(shù)新產(chǎn)品創(chuàng)新服務典型案例(第一批)”(建辦市函〔2021〕482號);入選中國施工企業(yè)管理協(xié)會全國《2023年工程建設(shè)行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展優(yōu)秀實踐案例》。

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主編規(guī)范

依托技術(shù)成果主編《四川省智慧工地建設(shè)技術(shù)標準》DBJ 51T 196-2022,《四川省工程建設(shè)項目信息模型應用評價標準》DBJ51T216-2022;正在編制《四川省智慧工地分級評價標準》《四川省智能建造評價標準》。

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知識產(chǎn)權(quán)成果

共取得國家授權(quán)專利30項,包含發(fā)明專利3項,軟件著作權(quán)登記證書27項。

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推廣應用情況

截至2024年5月,依托該技術(shù)研發(fā)的智慧工地監(jiān)控系統(tǒng)累計實現(xiàn)合同金額3300余萬元;正在監(jiān)管的項目為197個,接入實名制設(shè)備1002臺;接入視頻監(jiān)控設(shè)備2000臺:接入起重機械(塔式起重機和施工升降機)監(jiān)控設(shè)備857臺;接入環(huán)境監(jiān)測設(shè)備257臺;管理了超過18萬在崗工地實施人員;累計近1000個總承包及專業(yè)承包項目通過本系統(tǒng)開展軟件應用。

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