基於物聯網的智慧工地塔機安全管理系統構建

建築領域內,安全施工管理系統的構建是施工質量的重要評估價值,由於建築領域是我國經濟的一大支柱,也是完善國民經濟發展趨勢,形成良好的發展環境的關鍵內容,因此在相應的建築施工現場中,安全管理系統的構建尤為重要。對於建築施工來說,在整個施工過程中,影響其安全施工的因素較多,主要涉及到的是施工機械的安全性、施工技術應用匹配帶來的安全性、人員操作的安全性及氣候條件的安全性等。由相關的統計部分分析,過去十年,我國共發生建築安全事故達到8000餘起,這在世界上是最高的,由於發生危險事故,導致工人墜落、建築坍塌等危機人們生命安全的事故頻發,因此加強施工現場的安全管理系統的構建,提升建築工程的施工質量,對於完善各級政府及相應的建築市場監管部門的有效性進行分析,也是現階段,我國社會公眾最為關注的熱點話題之一。


基於物聯網的智慧工地塔機安全管理系統構建


基於現階段的建築施工現場中塔機作業安全的影響因素,主要有:建築機械的合理化應用,其生命週期的管理疏忽,有效的作業時間把控不嚴;缺乏對施工機械設備重要的組成部位的監測及檢修,維護週期較長;施工人員的施工組織安全紀律遵守不嚴,施工人員的培訓措施應用不合理等。因此對於當前的建築領域而言,不能夠有效的實現以信息化水平為發展基礎的相應的安全管理系統的構建,結合現有的物聯網技術,將施工的不安全因素進行實時監控,並利用數據上傳形成大數據技術,實現基於物聯網的智慧工地塔機安全管理體系的構建。

1 基於物聯網的塔機安全管理系統構建方法分析

由於建築施工現場中塔機作業是由相應的駕駛員操控的,因此對於其安全管理內容及相應的建築規範進行分析,從而實現基於安全管理系統構建為基礎的相應的建築規劃及建築安全管理的有效分析。在結合“物聯網+大數據”的技術基礎上,將整體的研究平臺進行分析,以實現基於塔機有效的運行狀態的分析,從而結合相應的技術操作人員的實時考勤制度,加大對整個考勤記錄的有效性分析,同時也能夠從塔機實踐操作及運行的角度分析駕駛員的規範化操作內容,從而形成有效的工地現場的各種智能設備及相應的信息內容的有效分析,進而將數據的挖掘與數據的傳輸進行相應的分析,實現智能化的塔機系統操作管理,提升建築施工現場的智能化、精細化的管理。

基於物聯網技術,物聯網技術區別於互聯網技術,在技術應用層面上,其是根據現有的射頻識別技術,按照相應的IP通信協議,對整個數據信息進行有效的完善,進而實現數據的實時上傳,形成較為完善的物體與物體信息之間的互聯互通。現如今,美國、歐洲等國家對於物聯網技術的應用比較成熟,且應用領域也較為廣泛,而我國也逐漸重視起在建築施工安全管理領域中的作用,不斷的投入相關資金扶持物聯網技術的研製過程。

大數據技術是以數據採集、數據分析、數據實時呈現的流程及方式進行工作的,大數據技術主要應用於相關的具有數據分析的領域內,大數據技術的應用為相關民俗文化保護領域的發展提供了直觀的數據呈現,能夠及時反應數據的變化,進而通過數據反應出來的變化程度來適時作出相關調整,以保證整個數據結構及數據分析的準確性。大數據的概念本身相對較為抽象,其主要是以基礎數據和單元數據為基礎,將其進行有效的採集,進而實現數據上傳、數據集成及數據分析的階段性工作,將整個數據信息的有效性進行相應分析,實現數據功能的多樣化。

結合物聯網及大數據技術,構建建築施工領域的智慧工地,進而將施工現場的安全管理體系打造成精細化、信息化、數據有效化的綠色建造生態體系,進而加強對建築施工領域的安全管理的有效實踐及分析。


基於物聯網的智慧工地塔機安全管理系統構建


2 基於物聯網的智慧工地塔機安全管理系統構建流程分析

2.1數據採集

2.1.1塔機數據採集

本文選取的是某項目在2017年11月~2018年2月期間的塔機操作數據信息庫,對數據的來源進行有效分類,分別有塔機使用時間、週期;起重量;起擺幅度;力矩比和塔機吊起的高度等,對於整個的數據信息上傳時間,為每間隔10S上傳一次,結合主機顯示器、轉換板和相應的繼電器板、幅度傳感器、起重量傳感器、風速傳感器、角度傳感器、高度傳感器等,對所實時測得的數據有效的回傳,形成對比信息庫,建立相應的使用週期,體現數據採集的有效性。

2.1.2駕駛員操作數據

在相同的週期內(2017年11月~2018年2月),抽取了30名駕駛員的操作信息數據記錄,按照駕駛員的排班順序,分別從夜班、白班兩個週期段內的數據進行有效的採集,實現對於整個駕駛員操作記錄的有效劃分。其中白班6h,夜班12h。

2.1.3人工培訓數據

為了規範駕駛員及現場安全管理組織人員的施工安全意識,應對相關的人員進行培訓工作,主要涉及到的是施工安全培訓,時間約為3h,需要登記相應的人員信息,並將培訓信息進行有效的關聯,並配置對應的考勤系統,記錄工作人員的詳細工作時間、工作內容及工人的刷卡信息等,讓管理人員充分的瞭解相應的工地內部管理狀態。

2.2數據處理

2.2.1塔機數據處理

由於塔機傳感器數據的採樣間隔為10s,相鄰兩條記錄的數值差距較大,如果使用差分方法計算速度和加速度值,相比真實數據會出現較大偏差。因此,本文使用均值濾波的方法對塔機傳感器數據記錄的吊鉤提升高度、小車滑動幅度、大臂迴轉角度3 個運行參數進行均值濾波,以消除大采樣間隔導致的速度和加速度數值結果不精確的影響。

2.2.2塔機駕駛員操作數據處理

一般在塔機駕駛艙內都會安裝類似飛機“黑匣子”類的,基於物聯網技術的信息收集裝置,其能夠根據駕駛員的操作實現對於操作數據的有效分析,從而保持良好的信息記錄內容,在事故發生後能夠準確的判斷出駕駛艙內發生的一切。進而實現對於整個塔機操作的有效性的分析。


基於物聯網的智慧工地塔機安全管理系統構建


3物聯網技術應用效果及相關結論分析

通過對建築塔機事故發生的違章率的調查,通過物聯網技術的應用,得出以下結論:

(1)違章率與塔機的工作時長有關係,在白班、夜班兩班制的操作時間範圍內,操作時間越長,駕駛員違章發生情況就越多。

違章率與工作時段的關係:在白班工作內容多,工作週期長,因此發生違章的幾率高於夜班。

此外,從規範塔機安全管理系統的方法分析,應利用物聯網技術平臺有效的管理人工智能的操作,實行人臉識別等技術應用,確保構建和諧生態性的塔機安全管理系統。


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