上海電科智能:人工智能賦能智慧工地管理系統

新基建正在成為拉動經濟高質量發展、擴大有效投資、促進治理能力現代化的重要手段。今年5月,上海發布“新基建35條”, 明確了具有上海特色的“新基建”重點領域。

新經濟時代,如何利用數據資源滿足建筑施工現場的安全高效管理?上海電科智能作為一家綜合性的高新技術企業,自90年代初就開始從事智慧交通及智慧市政業務,並於2008年由科研院所成功實施了現代企業制度改革。

經過多年發展積累,上海電科智能已成為國內智慧交通、智慧市政行業領先的解決方案提供商和系統集成商。近期,上海電科智能正在探索研發“基於人工智能的建筑施工現場安全管理創新平台”,通過人工智能技術助力工地建設更安全、高效的發展。

從上海建工角度,工地安全管理是長期存在的問題,一方面是人員管理問題,如超齡、無施工經驗等,另一方面是安全管理問題,如人員動態管理和設施設備的操作和管控。此外,還有企業的管控問題,如施工隊伍和供應商管控等。

傳統管理已經很難適應復雜多變的工地情況,建筑施工現場安全管理的這些問題應該如何解決?通過智能化的管理手段來解決。

早在2018年,上海建工就作為戰略合作伙伴投資入股到上海電科智能。“上海建工入駐電科智能是一種戰略投資。對電科智能來說,上海建工為電科智能的信息化、智能化創造了更多的場景和拓展機會﹔而上海建工作為一家傳統的建筑工程企業,進駐信息化、智能化領域后,業態覆蓋全面,從設計建造和運維管理方面形成全生命周期全產業鏈。”上海電科智能系統股份有限公司總經理陳國榮說道。

一方面,通過智能化將人的行為管起來,首先就是對入場工人進行實名制登記,通過大數據分析人員技能,同時記錄工人違章情況。另一方面,可以將設施設備管起來,通過數據解決不同類型的工地安全隱患,並進行安全預警,經過大數據分析,對於風險因素預備一套防范應急措施。

當工地現場“起火”,如何判斷是正常的焊接等明火操作,還是哪裡“著了火”?陳國榮介紹,上海電科智能的動火管理系統,是業界比較領先的技術。“本方案採用的人工智能視覺分析與熱成像技術,通過將基於深度學習的物體跟蹤與物體識別算法,結合人工智能AI芯片,對動火區域進行實時監測,對動火全過程所採集的實時視頻流進行智能分析。”

“我們不僅希望做一個個項目的數據,我們更希望完成多個項目的數據積累,通過數據的挖掘分析,為整個安全預警管理系統提供決策支撐。” 陳國榮說。

通過雲計算、大數據、互聯網等技術,不僅提升了管理能級,而且降低了設備成本。陳國榮說:“我們的理念是:讓建筑工地更安全,讓建筑工地更高效。”

工地從安全角度,分三類危險:第一類是危險源,如切割、氣焊等內容﹔第二類是危險動作,沒有帶安全帽、在工地上抽煙等行為﹔第三類是危險區域,深基坑等。

智慧工地主要是管人、管物、管安全、管流程,如何將人工智能與工地安全結合起來?

上海電科智能智慧工地項目技術總監郭曉平介紹,以前,對於這些危險區域的管理,完全靠人去做。如對於危險因素,主要靠安全員每天的巡檢。現在,通過人工智能AI起到很大作用,能夠有效自動的識別判斷出危險因素並給出預警。

“工業智慧化這件事已經在行業裡推了很多年,但怎麼有效地自動判斷企業危險因素,怎麼形成一個全生命周期的閉環管理,現在基本還沒有做到。”郭曉平坦言,工地一直存在四大難點:如何判斷危險因素、怎麼及時上傳數據、保証數據真實性、形成全生命周期的優化管理。

目前,人工智能正在賦能智慧工地,通過自動識別判斷的能力,進行多元數據的人工智能分析。如在塔吊的駕駛艙,上海電科智能安裝研發了一個具有人臉識別的攝像機,一方面可以識別駕駛員身份,判斷是否有上崗資質等,另一方面在操作過程中如發現危險行為可以及時提醒,如疲勞駕駛,玩手機等。

值得一提的是,通過人臉識別的攝像頭,“塔吊機器人”還可以分析動作,如果吊裝往右轉,人臉也應該隨之向右轉,如駕駛員目光反向轉動或面向前方,系統會通過廣播提醒並將數據上傳后台,然后塔吊會慢慢停下來。

“在我們建立北橫通道時,就遇到一個常見難題:建筑工地門口的土方車常常排隊,特別是交通擁堵時,車堵在門口出不去也上不了路。”郭曉平坦言。

上海電科智能作為一家長期從事智慧交通的企業,很快提出一個思路:利用已有的大數據,在北橫通道周圍智能判斷交通擁堵情況,根據路況,向土方車推薦比較好行駛路線。這樣就解決了土方車堆在一起,拉不出去的情況。

郭曉平介紹,上海城市隧道已開始進入中心城區,盾構隧道傳統濕式作業、廢漿外運的模式已難以適應城市中心區域工地要求,如北橫通道新建工程VII標段超大直徑盾構施工。項目擬通過對傳統盾構施工建造模式進行改造,結合數字化、網絡化和智能化和算據、算力和算法為特征的新一代信息技術,建立施工現場作業標准化、精細化管理高效、負責和透明范式轉型。

“我們正在嘗試對施工現場的全面感知(智能化)、態勢監測(可視化)、事件預警(可控化),通過與施工影響區域城市運行關鍵控制指標互聯互通,可以形成協調聯動機制。”郭曉平表示,這樣不僅能提升工程施工與城市運行跨領域的協同處置能力,還能有效推動城市管理從被動式、應急式向主動式、預警式模式轉變。

“我們把交通大數據與智慧工地結合起來,用人工智能學習和分析一起提高項目管理效率。” 陳國榮表示,雲計算、大數據、人工智能是未來互聯網的發展趨勢,但這些是相關的,而不是獨立的,電科智能智慧工地通過人工智能的方式來解決問題,一方面提升單個工地的安全效能,另一方面通過數據積累不斷學習賦能,為整個工地建設的安全布置提供決策依據。

上海電科智能:人工智能賦能智慧工地管理系統

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