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人工智能在建筑施工安全领域的应用及分析

徐剑
  
天云媒体号
2024年2期
浙江振丰建设有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要:国家的进步和科学技术的创新,成功促进了我国高新技术的不断发展,人工智能技术顺势而生,并被广泛的运用于诸多领域中,使得社会变得愈加智能化。传统的施工安全管理主要依靠人力和简单的技术手段,但这种方式往往存在一些难以克服的缺陷,如对现场安全风险的辨识不够准确、对安全隐患的感知不够及时、对安全管控的措施不够科学等。因此,探索AI在施工安全管理中的应用,具有重要的现实意义和理论价值。文章首先针对人工智能进行了概述,然后针对人工智能在建筑施工安全领域的应用进行了分析。

关键词:人工智能;建筑施工;安全领域;应用

引言

人工智能的快速发展为建筑工程行业注入了新的生机与活力,在大数据、云计算、深度学习、建筑机器人等新兴技术迭代升级的驱动下,建筑工程行业朝着数字化、工业化、智能化的方向不断发展。

1概述

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是一门以计算机技术为基础,主要研究机器智能和智能机械,涉及心理学、逻辑学、信息科学、生物科学、思维科学等多学科知识的综合性高新技术科学。经过近80年的发展,人工智能已经从发展初期的“知识专家系统”,逐步发展为广泛应用于国民经济生活、工业生产制造、国防建设安全、教育信息交流等多领域的主导优势学科。传统建筑工程领域设计工作计算量大,建造工作环境恶劣,属于劳动密集型产业。而人工智能恰好弥补了传统建筑工程领域的短板,在建筑规划设计、工程量概算、施工建造、运营维护等整个建筑生命周期均能发挥重要作用,极大地影响着建筑工程的发展,推动建筑工程领域不断提高机械化、自动化、信息化和智能化水平。

2人工智能在建筑施工安全领域的应用及分析

2.1人工智能在在建筑设计中应用

智能建筑设计的具体应用包括利用传感器和监测系统对建筑结构、环境和能源进行实时监测。通过收集和分析大量数据,设计师可以了解建筑的性能表现,并根据需求进行结构优化、能源效率优化和人居舒适性提升的设计。利用人工智能算法,设计师可以模拟和预测不同设计方案的影响,从而在设计阶段就能够优化建筑的可持续性、安全性和功能性。此外,虚拟现实技术可以为设计师提供沉浸式的体验,让其更好地理解和交流设计概念,同时也能够更准确地评估和调整设计方案。

2.2人工智能在工程现场物料、物资中应用

通过对物资、物料的存储环境全面优化,在设置各类安全警示标识的基础上,可以形成更为安全、可靠的物料存储环境条件。在各类材料的存储期间,可以有效避免破损问题的出现。对于各项机械设备,在加强管理的同时,需要全面了解智慧工地理论,综合考虑建筑工程施工作业体系的建设,以及在施工过程中可能需要的各种机械设备类型。通过探讨各类机械设备在性能、适用范围等方面的具体表现,在构建管理工作系统时,确保系统的运作具有自动化和智能化的特性。根据机械设备的性能参数,在检测分析环节了解设备的实际运行状态,分析设备运作期间可能存在的故障风险,在运用现代化载体时,发挥智能报警功能优势。一旦设备在运行时出现故障,可以保证报警提醒的及时性,便于管理人员组织维护、检修等工作的开展,有效控制设备方面的成本损失。

2.3人工智能在施工作业安全识别中应用

智能视频识别在建筑工程安全中扮演着重要角色,利用智能视频监控技术来识别和监测建筑工地上的安全情况,结合了人工智能、图像识别和视频分析等技术,旨在提高建筑工地安全管理的效率和准确性。通过现场固定摄像头+AI算法能识别工人在工地上的不安全行为,比如未穿戴安全帽、反光衣,高空作业未佩戴好安全带,在临边或洞口区域违规作业等;能够识别工地上的危险区域或不安全环境,比如防护网破损、动火切割间距不足、烟雾等。由于工程现场复杂及多变,摄像头安装的视野覆盖面很有限,对于建筑室内以及隐蔽的作业面,可以通过佩戴智能安全帽(内置摄像头和4G网络)或全景360°巡检摄像头,在巡检过程中全方位多角度采集施工现场画面,巡检过程中或巡检后通过对采集的视频/图片进行AI分析,智能识别巡检过程中的安全隐患,及时发出整改措施,减少事故风险,保障工人和工地安全。

2.4人工智能在智慧工地安全管理中呈现出新的应用场景

在智慧工地安全管理中,人工智能能够通过分析监控视频、传感器数据等,自动识别安全隐患,实现实时监测和预警。智能视频分析技术可以识别工地监控视频中的人员活动,检测异常行为,结合人脸识别技术,实现工地人员的身份验证和追踪,确保只有授权人员进入工地。利用物体识别技术,可以实时监测工地上的设备和材料,检测异常情况并及时预警,提高工地的安全性和效率。然而,要实现人工智能在智慧工地安全管理中的有效应用,需要关注一些核心要素。首先是高质量的数据。准确、全面的数据是训练和优化人工智能模型的基础,因此需要收集和整理大量的工地数据,确保数据的质量和可靠性。其次是合适的算法和模型选择。针对工地安全管理的具体问题,需要选择适合的人工智能算法和模型,并进行优化和改进,以提高准确性和效果。最后是持续的学习和更新。由于工地环境和安全问题的不断变化,人工智能模型需要持续学习和更新,以保持对新情况的适应性和预测能力。

2.5人工智能在运维智慧化中的应用

建筑的分类多种多样,其维护的方法、方式和手段都不尽相同,但是其中的信息化技术具有共性。在这里仅探讨小区的智慧化运维,大致包括以下几个方面:利用IoT技术实现建筑设施运维数据的采集,通过数据监测和分析实现运维管理;利用大数据和云计算技术实现建筑设备的健康状态感知与维护;利用大数据和人工智能技术实现小区能源系统的管理;利用网络安全技术和人工智能技术实现小区应急管理系统;此外还有建立小区虚拟云,以及利用物联网技术和可穿戴装备提升小区的服务能力,保障小区中老人、儿童的人身安全等。

2.6人工智能在施工人员管理中的应用

为了解决建筑工程工地环境复杂,安全人员无法及时发现危险的问题,将计算机视觉与工地监管相融合,能够及时发现并阻止危险发生。通过对施工过程进行监控,还能够提升工人的工作效率,有效缩短工期。人体姿态评估可以检测出人体或机械的姿态信息,包括肢体的朝向等。通过对人体或机械的行为进行预测,能够对危险动作发出警告,并及时发现伤者。智能生成数据集的挖掘机姿态评估模型能够成功评估挖掘机的姿态。并且,该模型也适用于其他机械的姿态评估。有研究使用低分辨率相机采集车辆驾驶员的头部图像,实时地对驾驶员的头部姿态进行估计;并提出一种计算驾驶员动态视野盲区的方法,实时分析驾驶员的动态视野盲区,对进入盲区的施工人员发出警告,能够有效预防施工现场设备撞击造成的伤亡。

结语

目前,人工智能已初步融入基础设施生命周期的各个阶段。为了更好地推进人工智能对建筑工程的智能化、信息化改造,可从上述几个方面入手。未来,可以进一步探索人工智能与建筑安全机器人、大数据、物联网等技术的融合,构建更智能、更全面的建造安全管理系统。同时,还可以加强智能建造安全管理的标准化和规范化,推动行业的技术和管理水平的提升。

参考文献:

[1]袁正刚.数字时代,施工企业管理如何升级[J].施工企业管理,2019(12):45-47.

[2]刘刚.推动智能建造与建筑工业化协同发展打造产业转型升级新动能[J].中国建设信息化,2021(24):32-35.

[3]冯俊国.人工智能在数字建筑领域深度应用道阻且长,但行则将至[J].住宅与房地产,2019(8):48-50.

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