国网青海电力打造首个BIM5D+智慧工地全过程综合应用项目

2020-05-06 13:31:25 来源:国家电网报
安全自动化杂志征稿

[摘要] 工程应用“BIM5D+智慧工地管理系统”,通过“云计算、大数据、物联网、移动应用、智慧建造+BIM(建筑信息模型)”等先进技术的综合应用,将软硬件信息化技术与施工过程相融合。

  4月26日,在国网青海检修公司生产业务用房工程项目基地,一个先进智能的“BIM5D+智慧工地管理系统”全方位覆盖了工程的各环节、各角落。这是国网青海电力首个BIM5D+智慧工地全过程综合应用项目,通过AI人工智能和大数据技术实现了项目管理全过程智能化,相当于给工地装了一个“智慧大脑”,让工地变得“聪明起来”。

  该项目位于青海省西宁市城中区总寨镇城南新区国网青海检修公司生产基地,属于国家电网有限公司“三重一大”项目。国网青海电力在该项目中引入数字化、信息化的管理手段及绿色科技,致力于将其打造成具有高原特色的电网小型基建精品工程。  

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  工程应用“BIM5D+智慧工地管理系统”,通过“云计算、大数据、物联网、移动应用、智慧建造+BIM(建筑信息模型)”等先进技术的综合应用,将软硬件信息化技术与施工过程相融合。使用BIM技术建立虚拟的建筑工程三维模型,为工程模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。通过环境传感器、感应设备、监控设备、无人机、穿戴设备、扫描枪、机械传感控制模块、个人终端等智能硬件建设智慧工地,实现生产要素数字化。BIM的虚拟建造和智慧工地的实时监控功能相互驱动,共同支撑工程进度、成本、质量、安全、技术、劳务、物料、机械、环境等项目管理全过程数字化。形成了一个以进度为主线,以成本为核心的智能化施工流水作业线,有效保证现场作业人员施工质量,保证工程项目进度,进一步促生产、控成本、提效能、防风险。

  由于该工程作业现场位于国网青海检修公司生产办公区域,三侧紧邻建筑物,一侧为树木,现场施工作业空间十分有限,且对施工噪声控制、扬尘控制、现场安全文明施工等各方面有着极高要求,建设标准高、施工难度大。

  “施工过程中,大型机械的使用效率是影响进度的重要一环,我们利用BIM技术三维模拟大型机械作业,进行塔吊布置检测,对塔吊与建筑物之间做360度摆臂防碰撞测试,判断操作使用是否合理。”项目技术人员介绍说,“在作业现场安装了‘塔机监测+吊装盲区可视化系统’实时监测吊钩载荷重量,检查起吊物是否超重和满足生产需要;系统还会自动分析塔机数据信息,及时进行碰撞风险提醒,通过多指标多维度的呈现和分析判断,指导塔机的合理使用,有效避免了塔吊碰撞、起吊超重、违规操作、指挥不明等塔机常见事故。”

  本工程将绿色施工理念贯穿于全过程,通过科学管理和先进技术,采取强化现场环境控制、减少废弃物排放、降低施工噪声、控制扬尘等措施,高标准实施,严控环境保护、节材、节水、节能、节地等各个环节,科学打造具有高原特色的电网小型基建精品工程。“我们在‘BIM5D+智慧工地系统’内嵌入了绿色施工模块,采用环境监测系统,实时监测现场PM2.5、PM10扬尘、噪声、温度、湿度、风速风向、大气压值、降雨量等,实施监测空气质量,按天气推送施工建议,并且扬尘报警与喷淋装置联动,超标即向联动装置发射信号,自动启动喷淋设备为空气降尘。”现场负责人介绍道。

  在施工过程中,机电系统繁多、管线复杂,经常会出现预留孔洞未预留、机电及设备管线安装时发生碰撞等问题。对于这些情况,传统的施工过程中只能在墙体、楼板上再次开凿,安装管线时相互交叉还会减少楼层实际使用空间。本工程通过“智慧工地”的建设,提前对建筑物进行综合建模,设计最优管线排布方案,在三维模型中直观显示各个位置的预留孔洞。在工程前期解决了管线“打架”的问题,保证管线布局的合理性,有效避免了施工返工,节约了工期。

  为全面加强现场安全管理,项目采用多种新技术强化安全保障。利用虚拟空间VR技术让现场作业人员身临其境地进行沉浸式和互动式体验安全事故案例,提升安全教育效果,增强安全施工意识。利用现场环境监测仪、塔吊监控等智能硬件即时采集数据,通过数据决策系统自动将预警信息推送到现场负责人的手机端,从而提醒现场人员采取相应的处理措施。工人佩戴装载智能芯片的安全帽进行数据采集和传输,可实现数据自动收集、上传和语音安全提示,管理人员可清楚了解工人现场分布、个人考勤数据等。

  本项目另一个显著的优势,就是把工程造价全过程控制与BIM模型全面融合。以往基建项目的建筑、结构、机电等部分都需要不同专业的人员分别进行评估和管控,需要耗费较多的人力和时间,本工程中BIM技术的应用使得复杂繁琐耗时耗力的工程量计算在设计阶段即可高效完成,并且精准度高、效率高。以一层楼的砌砖用料为例,系统评估用料数量与实际使用量误差不超过3块。

  另外,该智慧系统还设置了疫情防控、智慧党建、智慧进度、智慧劳务等模块,围绕业务精细管理,实现施工项目全面数字化。

  目前,工程建设正在快速有序推进,这个“智慧大脑”的全方位深度应用,让项目施工现场更安全,建筑品质更可控。据了解,工程建成后还将在房顶装设光伏发电板,发挥高原日照时间长、太阳能充足的优势,因地制宜,利用绿色科技生产绿色能源,实现节能减排,为企业开源节流。

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[责任编辑:汪琴丽]

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