- 收藏
- 加入书签
5G技术在建筑施工中的应用探究
摘要:5G+ 即第五代通信网络,相比于其他几代通信网络,它具有大带宽、万物互联和低时延的优势,可以助力建筑施工安全有序的进行,在助推智能建造过程中发挥着重要的作用。由于 5G+ 技术具有间接影响性,要同其他科学技术相结合才能够发挥其优势。“十四五”规定明确指出智能建造将是我国建筑业整体转型升级的关键。而被视为智能建造重要组成之一的建筑施工,在现阶段仍存在一些问题。近年来,许多学者对 5G+ 应用于整个建筑行业进行了探索。有学者提出5G+ 可以应用于智慧建筑场景中,提高服务、会议、运营、安防的智慧性。
关键词: 5G+ 技术; 建筑施工; 安全监管; 建筑质量
引言:为了解决现阶段建筑施工中存在的安全监管局限性与建筑质量难调控的问题,文章聚焦 5G+的优点及发展现状,提出5G+可穿戴技术,5G+ C 视频监控,5G+BIM可以有效地解决施工中存在的主要问题,以此增加建筑安全监管的方式,调控建筑工程的质量,并在此基础上对 5G+ 在建筑施工中的应用进行展望。
1安全监管的局限性
现阶段的施工中,由于建筑工程的庞大、施工环境的复杂以及安全监管方式的单一,使得安全监管比较困难。一些学者认为安全事故的发生是由多种因素控制,其中安全的操作或状态被认为是导致安全事故的直接原因,其他因素则为间接原因。可见要减小事故的发生概~,最根本的解决方法之一就是规范施工作业人员的施工操作。然而现阶段的施工现场,一些施工作业人员不够重视安全施工问题,如: 不佩戴安全帽,不规范佩戴安全帽,高空作业时不系安全带等行为。因此需要一些方法对他们的行为进行监督,以此防止安全事故的发生。但目前看来,在传统的施工过程中,相关部门对施工人员的施工监控管理无法达到一对一,且安全工作主要由人为控制即安全员的监督,加上建筑施工作业沿着水平和垂直方向展开,使得施工场地范围较大,这使安全员很难做到时刻去监管每一个工人。此外,施工作业人员的身体状态也是致使事故发生的原因之一。建筑施工环境的艰苦,作业的繁重,对施工人员的身体素质提出了较高的要求,但是目前在建筑施工中对施工人员的身体生理信息的监测措施很少,当一些施工作业人员在高强度作业下出现身体不适,而施工管理人员又对施工作业人员的身体状况一无所知,这就可能导致安全事故的发生。
2 5G技术优势分析
2.1穿透性突出
建筑工程施工现场环境复杂,需要大量材料与大型机械设备,尤其是一些建筑工程可能处于偏远地区或地质环境复杂的区域,现场气象复杂。而2G、 3G、 4G的穿透力相对较弱,障碍物会在很大程度上影响其传输速度,特别是在条件严峻、情况复杂的施工场地,传统的通信技术无法满足快速的数据传输要求,使得现场数据传输较慢,检测效果有限。 5G 技术强穿透性,应对施工现场复杂的环境,信息即时传输,提高检测质效。
2.2速率高
5G 网络上行、下行峰值速率分别为10Gbit/s、20Gbit/s,是4G 通信技术的20倍,短时间内接收施工现场信息。
2.3时延低
5G 的时延速度是毫秒级, 5G的时延是4G 的十分之一。因此,利用5G 进行检测,可有效增强数据传输稳定性,且误码率小于十万分之一,时延低,但可靠性极高,第一时间传出检测结果,且可以对现场质量、安全隐患进行排查,远程处理现场突发情况。
2 5G+ 在建筑施工中的应用探究
2.1 5G+ 可穿戴技术在建筑施工中的应用
5G+ 可穿戴技术可以在建筑施工过程中为施工人员保驾护航。已经有研究人员对基于可穿戴技术的安全监管报警系统应用于某地铁工程进行了测试,且该应用被证实是有效的。基于 WLAN的可穿戴技术对施工人员的生理指标进行监测,包括心率、血压、体感温度和加速度进行检测,再将这些数据传入安全报警系统。而这项技术之所以可行,其根本原因在于 WLAN无线局域网,它不通过通信电缆,而是使用电8>将网络和计算机连接,具有很强的移动性。但电8>的传输会受到外物的干扰,建筑物、树木等都可以在一定程度上阻挡它的传播而降低网络性能。并且 WLAN的安全性是比较低,由于它无边界化,信号开放,使得在应用中安全得不到保障。而 5G+ 是属于广域网,相比于 WLAN的传播速度更快,在室内覆盖方面,5G+ 也可以做到建立小基站,并且高频段的 5G+ 比起 WLAN更易被隔离,使得它有更好的系统共存性。
2.2 5G+监控设备在施工中的应用
就目前看来,5G+ 监控设备在施工中的应用探究是较多的。主要是因为在施工过程中无法做到一对一的监控管理,很多潜在的危险就不会出现在视野之中。因此通过多个方位安装摄像头,会更有效的避免视野盲区的出现。同时 5G+边缘化计算可以使得视频监控更加高清。相较 !T 无线监控,基于 5G+ 移动边缘化计算可以解决网络部署复杂的问题。5G+ MEC其他技术一起,对施工安全隐患排查和整改的全流程进行闭环管理,能有效降低安全事故的发生。同时也验证了 5G+ 网络、边缘云的运算和存储能力与智慧工地场景的适配性,最后取得了较好的效果。在疫情防控期间,网友通过网络平台,在线监督工程进度,这得益于 5G+技术的发展。由此可见,在智慧工地的发展中,5G+ 监控设施将在施工阶段发挥重要的作用,助力于施工管理的智慧化与标准化。
2.3 5G+ + BIM技术在施工中的应用
5G+BIM是依靠 5G+ 低延时,高速度来实现。相较传统的施工,应用BIM的装配式建筑在施工过程中可以提高建筑质量,工业化生产的构件只需要到现场进行组装即可,而 5G+可以让构件的制作朝着更加精准的方向发展。此外,通过BIM 可以给每个构件一个身份信息,这些信息包括构件的尺寸大小,材质等,因此可实现建筑材料可追溯。这个可追溯的平台,使得建筑材料从制作到被应用的整个过程公开透明。基于 5G+BIM技术的建筑材料可追溯平台的详细搭建过程为: 先利用BIM建立一个信息库,这个信息库可以储存建筑材料的相关信息,再将此共享信息库上传至云端,相关部门可随时登录查看建筑材料信息。此平台的搭建就主要利用了 5G+ 高速度的特点,5G+ 千兆级别的云端读取文件速度,让从前的缓慢加载变得更加流畅,弥补了BIM由于数据储存过多而加载缓慢的不足,实现了对建筑材料的时时监管。
结论:基于对施工阶段所存在问题的研究,笔者结合特点,以前研究成果为基础,提出解决这些问题的方法。5G+ 技术在解决建筑施工中的问题发挥着重要的作用,增加了安全监管的方式,让建筑施工质量变得可控,但 5G+ 在建筑施工中的应用实践还需要依靠科学技术进步使这些应用在未来变得更加成熟。
参考文献
[1]朱争光,张童,李娜.5G背景下BIM技术在建筑抗震减灾中的应用[J].陶瓷,2020(12):98-99+149.施OI:10.19397/j.cnki.ceramics.2020.12.023.
[2]游兴德,黄敏.5G技术对装配式建筑与BIM技术的影响[J].城市住宅,2020,27(11):169-170.
[3]刘洋,陈晖,张蕾.5G技术在建筑工程检测领域中的应用[J].住宅与房地产,2020(30):151+159.
[4].5G时代智能建筑行业的新布局[J].智能建筑,2019(11):15.[5]李巧玲,郭凯.浅谈5G与智能建筑结合的应用场景[J].智能建筑,2019(11):26-27.
京公网安备 11011302003690号