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长江日报:探秘武汉北湖污水处理厂“智慧工地”
来源:长江日报1月7日 13版     发布日期:2019-01-08

  工地长出“超级大脑” 绿色施工覆盖全场

  ——探秘武汉北湖污水处理厂“智慧工地”

 

  

北湖污水处理厂智慧工地施工秩序井然   摄影:严开莉

  夕阳下的北湖污水处理厂项目工地

  每台塔吊上都有智能监控系统

  为了尽早通水,项目现场争分夺秒

  施工现场设置有实名制门禁

  强控扬尘的雾炮机

 

  凌乱的施工现场、尘土满天的环境、忙乱的施工场景,是很多人对传统建筑工地的直接印象。可走进北湖污水处理厂项目,经过高科技、数字化“武装”后的工地,其秩序井然超乎想象。

  北湖污水处理厂项目是“长江大保护”和武汉“四水共治”治污水大布局中关键工程,由武汉市水务集团旗下上市公司武汉三镇实业控股股份有限公司筹资建设,中铁上海局具体承建其土建工程。项目建成后,服务面积130多平方公里,服务人口达248万人。

  作为国内一次性建成规模最大的污水处理工程,为聚力企业高质量发展,北湖污水处理厂项目工地积极运用BIM、物联网、智能设备,多位一体打造“智慧工地”平台,实现了从传统工地向智慧化、自动化方向转变的跨越式发展。

  创新“BIM+VR”技术

  在虚拟建筑工程中随意“进出”“攀爬”,施工速度快一倍

  长久以来,建筑行业存在两大痛点:一是“所见非所得”,建筑效果未知;二是工程质量控制难,统筹规划、资源整合、具象化联系和平台构建难度大。

  为此,不少工程建筑单位在施工中引入BIM建模技术和VR技术,前者可通过施工模拟解决许多施工难题,后者则可促进施工安全体验。

  然而,建筑领域的“两大痛点”并没有得到根本解决,如何真正破解两大难题,依然是建筑领域技术研究的探索方向。

  “试想一下,就像看3D电影一样,戴上VR眼镜后,仿佛身临其境,整个工程形象逼真地展示在眼前,可以在虚拟的建筑工程中随意‘进出’‘攀爬’,清晰明了地查看工程结构的每一个部件、得到详细的参数,‘两大痛点’就迎刃而解了!”作为北湖污水处理厂项目技术负责人,敖庆国产生了促进BIM与VR技术融合的新想法。

  为了将这一想法落地,北湖污水处理厂项目将BIM技术模型导入VR程序中,通过模块处理、程序编辑等方式,成功实现了对工程施工进行3D漫游的目标。

  在他们的“新法宝”中,体验以建筑施工场景为背景,采用全沉浸、人机交互的方式高度还原现场,体验者佩戴VR眼镜和外部环境完全隔绝,进入到虚拟环境中,通过操作手柄在虚拟环境中实现走动、全视角场景观摩、各类任务动作的触发。

  同样是安全体验,3D漫游的效果比普通的VR体验更为显著。新的体验通过视觉、听觉、触觉等多种感官系统,能完成在最贴近工程建设环境中的伤害体验,使体验者对事故后果产生“敬畏之心”,深切认识到各类伤害,起到警示、震撼教育的目的,从而提高体验者的安全意识。

  北湖污水处理厂,作为国内一次性建成规模最大的污水处理工程,复杂结构施工方案设计和施工结构计算是施工的巨大难点。

  “通过引入BIM+VR技术,我们实现了在虚拟的环境中建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维模型,形成基于计算机的具有一定功能的仿真动态系统,可在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改,确保了方案优化的可视性和科学性。”负责人表示,这一“新法宝”对于施工生产,“加分”不少。

  “以前,安装图纸都是平面的,但从平面图纸上,是很难看出构件安装朝向的,这就容易导致返工,为我们增加工作量。现在通过BIM技术,我们实现了三维立体可视化,所见即所得,这可是质的飞跃。”现场施工人员表示,以前做相同的工作,没采取BIM模型前,需要更多时间纠正才能将构件安装到位。

  同时,利用虚拟现实技术,项目还加快了不同方案之间的比选速度,通过更为科学和全面的分析,保证了施工方案最优化。

  凭借这一技术的应用,北湖污水处理厂项目部先后荣获了第七届龙图杯全国BIM技术大赛施工组二等奖、第四届科创杯全国BIM技术大赛施工组一等奖,并成功入围被誉为“工程届奥斯卡”的2018年全球基础设施年度光辉大奖赛决赛。

  构筑智慧平台

  工地长出智慧“大脑”,特种设备实现动态监控

  “人的思维、智慧都是源于大脑,而我们北湖污水处理厂工地也有一个‘大脑’,大大提升了项目管理效率。”项目经理张启显表示,当建筑工地装上“超级大脑”,智慧建设便成了主旋律。

  被誉为工地“大脑”的项目会议中心,是项目部“智慧工地”平台所在。在这里,来自现场的施工视频正投放在会议室大屏,现场施工进度、安全质量施工情况一览无余。

  据介绍,这是项目部引进的远程视频监控系统,通过下载相应的App,在手机上也能观看监控视频,监控视频也将传送到远在千里的上海总部,传统的施工俨然变成了一场直播“施工秀”。而当现场出现违规施工,系统将立即锁定截屏,工作人员将第一时间处理违规现场,严肃问责,现场整改。

  信息化监控是该项目智慧“大脑”的一部分,作为整个工地智能化的“枢纽”,施工现场的实名制门禁、劳务人员定位以及智能塔吊等系统的数据同样会通过网络传送到会议中心,显示在“智慧工地”平台的显示屏上。

  通过简单操作,会议中心的大屏上立即按照管理人员、施工人员等分类,显示出了现场实时人数,相应的人员位置信息也密密麻麻地显示在大屏幕上。

  为了配合工地“智能化”建设,项目部还为每位员工和民工配发了工作卡,将工资卡、门禁卡、考勤卡“三卡合一”,既方便了员工生活,又提升了项目管理效率。

  北湖污水处理厂项目体量巨大,占地面积广阔,工地现场共设置了14台塔吊,而这些塔吊也成为施工现场最大的危险源。

  为应对这一挑战,项目部管理者在湖北省水务环保施工领域率先投入使用了塔吊智能监控系统。该系统是集互联网技术、传感器技术、嵌入式技术、数据采集储存技术、GPS全球定位技术为一体的综合性新型仪器。仪器具有可视化操作界面、数据记录、对外数据交互、故障诊断、视频监控、区域防碰撞、群塔防碰撞、无线自动组网和远程信息管理等功能。

  通俗来说,就是通过实时监控,可以很好的发现和预防塔吊安全风险等问题。管理中,只要手握一部手机,就能通过相应的App实时了解现场塔吊运行动态。

  截至目前,项目共通过该系统的运用消除了现场安全隐患20余次,避免了事故的发生。系统报警的同时,塔机自动控制设备智能断电,确保人员安全。

  在智能培训方面,项目上的智能多媒体培训系统由硬件、软件、体验视频、多媒体课件组成,集实名制考勤、多媒体培训、网上考试、自动生成档案等功能于一体。

  负责人表示,通过网上安全培训管理平台+手机App,可以实现培训大数据远程监控、作业人员信息二维码快速查询,搭建线下移动培训、线上集中管理、现场实时查询的互联网+多媒体培训平台,有效提升了培训效果。

  打造生态工地

  环保工作纳入绩效考核,绿色施工引领建设风范

  走进北湖污水处理厂,放眼望去,不同于传统工地的尘土飞扬、噪声隆隆,这里路面干净、干爽,围挡绿色、清新,汇聚人气的休息室、茶水间都带给人一种家的感觉。

  项目负责人说,一直以来,工地秉承绿色文明施工的理念,用实际行动践行着生态文明建设的责任。

  仔细观察会发现,工地内自动洗车台、智能检测系统、吊塔喷淋系统、雾炮机等一应俱全。

  在工地大门口,一块巨大的液晶显示屏夺人眼球,上面显示的PM2.5数据是由施工现场的雾霾监测器实时传输而来。当工地内PM2.5超过75时,所有的喷淋、喷雾系统将自动启动,强力抑制扬尘。

  针对现场电弧焊、保护焊、氩弧焊、特种焊等施工程序,项目部在湖北省率先购置使用焊接烟雾净化器,收集净化焊接时产生的烟尘烟气,极大地改善了工人加工环境,也避免了对空气的污染。

  工地四周虽无密集居民区,但为了强控扬尘,项目部先后对7万余平方米的办公区和施工区进行了硬化和绿化处理,既方便了施工生产,又美化了项目环境。针对不适合硬化和绿化的裸地,项目部则暖心地为其盖上了“被子”,进行遮盖处理,从源头上切断了扬尘源。

  在北湖污水处理厂项目工地,绿色施工并不仅仅是指在工程施工中实施封闭施工。没有尘土飞扬,没有噪声扰民,在工地四周栽花、种草,绿色、文明、环保的理念已经深入人心。

  负责人张启显介绍,作为一项属于环保工程的污水处理厂项目,施工中他们不仅引进了多种防尘设备,还将环保工作加入到涉及环保作业班组的绩效考核,从责任落实上“严逼”员工。

  在日常办公中,项目部通过采用无纸化平台办公,小到办公用品申领,大到车辆申请,均通过网络走流程,不仅节约了大量成本,促进了绿色环保,还提升了工作效率。

  资源与能源的循环利用也成为项目可持续发展的一大特点。据介绍,在北湖污水处理厂工地上,围挡、展板以及临时电缆支架等采用的都是可拆卸式环保材料,且能重复利用。不仅如此,施工现场还设置了许多移动式卫生间,不仅组合简易、方便运输,对环境影响也降至了最低。

  “积极构建智慧平台,推行绿色施工,对于进一步提高项目管控水平、提高工程质量、提升企业品牌形象具有十分重要的意义。”武汉三镇实业控股股份有限公司负责人表示,武汉正脚踏实地下最大决心、花最大力气,把长江大保护作为生命线工程来抓。北湖污水处理厂项目将是长江大保护下武汉高质量发展的又一具体实践,项目建成后将为生态长江再添“防护网”。

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