• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

人工智能在塔吊管理中的应用综述

王勇
  
一起电力科技
2022年7期
中铁四局集团第四工程有限公司安徽合肥230000

摘要:塔式起重机在建筑工程建设中具有重要地位,其属于重要施工机械,能够对后续施工顺利进行产生直接影响。但塔吊本身具有较强的复杂性,且风险性较高,若未对其采取有效的管理措施,有可能导致安全事故发生,致使人员生命安全受到威胁。因此为全面提高塔吊管理水平,降低安全事故发生的可能性,本文通过调查与分析资料,围绕人工智能在塔吊管理中的应用进行分析,以期可以为业内人员开展塔吊管理工作提供可靠支持。

关键词:人工智能;塔吊管理;应用

引言:在现代科学技术持续发展的背景下,传统塔吊管理方法已无法满足工程建设需求,导致塔吊出现安全事故的可能性增加。因此为有效解决上述问题,充分发挥塔吊管理工作的重要作用,有必要对人工智能技术形成正确认知,充分掌握该项技术手段的核心内容,并在塔吊管理工作中对该项技术进行充分使用,展现其具有的应用优势,进而实现对塔吊管理工作产生积极影响,该点对确保施工作业顺利进行具有重要意义。

1.塔吊布置方案管理

塔吊布置图规划在塔吊管理工作中属于重要内容,其能够对塔吊的类型、数量及位置等多项信息进行确定,且能够在一定程度上影响工程项目的生产效率及总体效益。某学者明确指出,在实际工作中可选择对塔吊设计方案实施建模,并对模型开展相应的检查工作,以实现对作业空间与施工进度之间存在的矛盾进行精准识别。另有学者指出,应在遗传算法与BIM的基础上,为塔吊选型的顺利实施提供支持,并通过4D模拟塔吊作业,检测作业空间存在的矛盾,进而为塔吊种类的选择与位置及数量的优化提供支持。我国某学者通过研究后提出在遗传算法PID的基础上进行整定的起重机控制措施,其能够提高调试的简便性,且能够积极影响工作效率。

国外某学者在公共建筑工程的混凝土框架建设中,选择对场地布局遗传算法模型进行应用,以此明确塔吊与供应位置之间具有的关联性,并促使该种关联性实现最优化。另有学者通过二次非线性性质的指派问题对材料的输送过程进行模拟,通过混合整数线性规划方法,进而达到有效优化某高层建筑工地塔机与材料供应位置的目的。我国有学者选择对 FA算法与建筑信息模型进行结合,成功实现以自动化的形式创设最优化的塔吊布置图。有学者通过大量研究后,成功提出一种能够自动化规划安装路径的方法。该种方法主要包括两个步骤,第一步是对吊车架设现场采取相应措施,促使其转变为环境障碍物与吊车承载性能的构形空间,第二步是对概率道路图方法进行应用,并在配置空间地图中对无碰撞路径进行寻找,以此为安装塔吊数量及位置的验证提供支持。国外某学者选择对以往研究具有的局限性进行分析,并成功提出一种在多智能体基础上的仿真模型,进而为塔式起重机工作过程的模拟提供支持。此外,该学者通过对不同的塔吊布局方案进行对比,成功实现在满足成本及进度要求的前提下,对最优化的塔吊布置方案进行选择。

2.人员管理

通过大量调研可以发现,建筑工程在建设过程中极有可能出现起重伤害、高空坠物及物体打击的安全事故。针对三种事故类型而言,其与塔吊安全管理具有密切联系,因此为降低上述安全事故发生的可能性,有必要对塔吊安全事故的管控工作加以重视,全面提高控制水平,进而实现对人员伤亡进行有效控制。首先,在作业人员管理方面,我国某学者通过对WSN技术与BIM技术进行分析后,发现两项技术能够在人员运动轨迹、塔吊运动状况监控等方面取得良好的应用效果。在实施相应试验后,可发现UWB技术能够显著提高人员运动轨迹确定方面的精准性,且明显优于一般人员定位技术。在塔吊运动危险区域对上述技术进行应用时,将实现及时报警,构建可靠的塔吊安全事故预警机制,以防止人员安全受到威胁。其次,在操作人员管理中,我国某学者选择在人脸识别实名制管理的基础上对与塔吊具有关联性的工地安全员、驾驶员及维保人员等进行分析,将其纳入到相应的监管系统,并对现场存在的非法司机与塔吊非法操作等不良现象进行消除,实现以动态化的形式监管塔吊。

3.维保管理

在深入分析建筑工程塔吊日常安全巡查工作后,可发现其不仅工作强度相对较大,且存在许多安全隐患。因此传统人工巡查法已无法满足塔吊安全管理工作具有的各项要求。为实现对上述问题进行有效应对,我国学者相继展开研究。某学者通过研究后提出,工作人员可选择对无人机技术进行应用,以此实施航拍,采用人工协同巡查的方法,以达到有效评估施工现场塔吊安全状况的目的。另有学者选择对多项技术手段进行综合,以实现应变数据采集与计算应力谱,进而为疲劳监测系统提供可靠的数据支持,全面提高塔吊安全巡查效率,动态化监管塔吊,防止现场塔吊巡查工作中出现问题。某学者通过遗传算法具有的各项优势,以此对各项工作进行完善,并在误差平方和的倒数基础上,对遗传算法与BP神经网络之间的关联性进行建立,实现精准预测与识别塔吊具体状况,高效诊断塔吊存在的故障问题。

4.塔吊作业管理

4.1.施工效率

某学者选择对人工神经网络与多元回归分析的方法进行应用,以此创设定量模型,进而实现对住宅工程的吊装次数进行精准预测。有学者通过研究后提出对整数规划方法进行应用,不断完善塔式起重机运行服务效率,修正相应公式,进而达到有效节省塔式起重机运行时间的目的。通过分析研究结果,可以发现在采取上述方法的情况下,将实现有效节省25%~45%左右的运行时间。某学者选择对三维可视化仿真与SPS方法进行使用,在相应的环境下对集成系统进行创设,高效管理工作任务的优先等级。三维视图能够结合具体需要对仿真结果进行传输,实现高效优化作业顺序,并为工作人员制定决策提供支持。另有学者选择对一种以博弈论与优化技术为基础的方法进行应用,以达到优化需求塔吊作业等待时间的目的,并提出一种以幂指数法为基础的和声搜索方法,实现对排序进行搜索,缩减平均值与优先级之间存在的偏差,提高塔吊作业顺序的科学性。

4.2.吊装精度

我国某学者成功研发出一种自动化施工测量与四维建模无缝集成方法,其能够显著提高建筑构件定位与安装方面的质量及效率。在实际应用中,建筑模型能够对塔吊的吊装能力、施工方法等方面进行考虑,创建4D模型。在测量数据信息处理方面,能够对一种具备特殊性的算法进行使用,以此推导转换矩阵,转换矩阵能够在三维空间内部对固体物体的旋转与运动实施编码。在此基础上,建筑构件的三维模型将更新,并实现对安装过程中的具体运动进行体现。4D可视化结果能够提供相应的直观感知,且能够对建筑构件的最终设计状态进行精准理解,实现高效定位建筑构件。我国另有学者通过研究后提出一种调用CamShift算法,以实现对吊钩采取动态化跟踪措施。在实际工作中,驾驶人员可通过便携式接收终端对无线AP进行访问,进而获取相应图像,满足监控需求。

结束语:综上所述,随着科学技术持续发展,人工智能技术在塔吊管理工作中的应用率正在不断提高,并成功取得良好成效。该项技术能够提高塔吊布置方案管理、维保管理、作业管理及人员管理等方面的工作效率及质量,进而提高塔吊管理工作的科学性及合理性。因此应对该项技术加以重视,并在未来发展中加大研究投入,树立正确的研究方向,以促进人工智能技术发展,进一步提升塔吊管理效果。

参考文献:

[1]沈婕,邹东.人工智能在塔吊管理中的应用综述[J].土木建筑工程信息技术,2020,12(06):149-155.

[2]. 人工智能在吊塔管理中的应用综述[C]//.第七届BIM技术国际交流会——智能建造与建筑工业化创新发展论文集.,2020:428-434

[3]王刘旺,周自强,林龙,韩嘉佳.人工智能在变电站运维管理中的应用综述[J].高电压技术,2020,46(01):1-13.

*本文暂不支持打印功能

monitor