【应用】北斗在智慧工地的应用解决方案

2024-11-27 14:52

 

从高耸入云的摩天大楼到纵横交错的交通网络,从星罗棋布的能源设施到功能完备的公共建筑,每一项工程都凝聚着无数的心血与期待。然而,工地作为这一切的孕育摇篮,其环境复杂多变,施工环节千头万绪,人员设备的管理更是浩繁艰巨。

近年来,随着“新基建”发展战略的深入实施和数字经济的快速发展,北斗高精度定位技术与互联网、大数据、人工智能等技术加速融合创新,日益融入经济社会发展各领域,推动着各行各业数字化转型升级。其中,对应工程建设领域的数字施工便是较为典型的一项应用。

一、人员安全管理

 

实时定位&一键打卡

工地范围广阔,环境复杂并伴随一定的安全隐患。北斗高精度定位技术为工人提供了可靠的安全保障,通过为工人配备北斗电子工牌,管理人员可以实时掌握人员的位置分布和行动轨迹。不仅如此,还可用电子工牌一键打卡,方便上下班。此外,在紧急情况下,如坍塌、机械伤害等事故发生时,救援人员可以凭借北斗定位迅速确定被困人员的位置,大大缩短救援时间,提高救援成功率。

电子围栏&SOS警报

北斗便携定位终端可在危险区域设置电子围栏时,一旦有人员靠近预设的危险区域,系统会立即发出警报,提醒人员远离危险,有效防止意外事故的发生。SOS一键报警功能更是为员工在危急时刻提供了及时有效的求救途径,为生命安全增添了一道坚固的防线。

智慧化管理&实时对讲

可与智能设备、管理平台等对接,实现数据的自动采集、分析和处理。通过大数据分析和人工智能技术,系统可以预测潜在的安全风险,为管理人员提供科学的决策依据。同时,通过对讲机可实现远程指挥和调度,提高工地管理的智能化水平。

 

二、基坑监测

 

位移及沉降监测

在基坑周边及底部、周边建筑物基础等关键部位布置北斗监测点并安装沉降监测传感器,与北斗监测终端相连,接收北斗卫星信号以实时监测基坑边坡、支护结构的水平与垂直位移变化以及沉降情况,监测数据精确到毫米级且可设阈值,超阈值自动预警,管理人员能通过监控平台查看位移历史数据与实时变化曲线及沉降数据,系统分析处理沉降数据预测趋势,以便及时掌握基坑稳定性,为加固或调整方案提供依据,遇沉降异常即刻预警,预防因基坑沉降引发周边建筑物安全事故。

数据传输与分析

北斗监测设备采集到的基坑监测数据通过无线通信网络(如 4G/5G)实时传输到工地监控中心的服务器上。服务器端的数据分析软件对数据进行自动处理和分析,生成各类报表和图表,如位移 - 时间曲线、沉降 - 时间曲线等。同时,利用大数据分析技术和人工智能算法,对基坑监测数据进行深度挖掘,建立基坑安全预警模型,提高预警的准确性和可靠性,为基坑安全管理提供科学的决策支持。

三、设备管理及精准控制

 

设备定位&状态监测

为工地内的大型机械设备(如塔吊、起重机、挖掘机等)安装北斗定位和传感器设备,实现对设备的实时定位和工作状态监测。通过北斗定位系统,可以获取设备的精确位置、运行轨迹和作业范围等信息,防止设备越界作业或发生碰撞事故。

精准控制&自动化作业

基于北斗高精度定位和通信技术,实现对部分机械设备的精准控制功能。如打桩机,利用北斗高精度定位板卡,经过读取安装在打桩机上的各种倾角传感器,解算校准过的主要枢轴尺寸,获得桩头和钻杆实时、精确的定位信息,引导打桩机的钻头精确指向设定的位置进行打桩同时控制打桩深度和方向,保证了施工成果及施工质量。

设备调度&资源优化配置

通过对工地内各类机械设备的位置、状态和作业任务等信息的实时掌握,利用智能调度算法进行设备的合理调度。根据施工进度计划和现场实际情况,为每个施工任务分配最合适的机械设备,并优化设备的运行路线和作业顺序,避免设备闲置和过度集中使用,提高设备利用率和施工效率。

同时,结合物料管理系统,实现设备与物料的协同作业。例如,根据混凝土搅拌车的位置和运输路线,合理安排塔吊的吊运任务,确保混凝土浇筑作业的连续性和高效性,实现工地资源的优化配置。

 

四、车辆安全管控

 

实时定位&轨迹回放

为工地内的运输车辆(如混凝土搅拌车、土方车等)安装北斗定位终端,实时获取车辆的位置、速度、行驶方向等信息,并将这些信息传输到车辆监控平台。在监控平台上,可以直观地显示车辆的行驶轨迹,当车辆偏离预设行驶路线或发生异常情况(如速度突变、长时间停留等)时,系统自动发出报警信息,提醒管理人员及时处理,确保车辆行驶安全。

车辆油量监测与超载预警

通过在车辆上安装北斗定位终端并结合油量、载重等传感器,可以实现对车辆油量及载重的实时监测。根据车辆的油量情况和行驶任务,管理人员可以合理安排车辆的加油时间和地点。避免车辆因油量不足而影响任务执行,同时也可以减少不必要的加油次数,提高车辆的运营效率;平台根据车辆的车型和核定载重,对车辆的载重情况进行判断。当车辆载重超过设定的阈值时,系统立即发出超载预警信息,并将相关信息发送给车辆驾驶员和工地管理人员。

车辆精准调度

根据工地的施工进度和物料运输需求,利用车辆监控平台对运输车辆进行智能调度。平台根据车辆的位置、载重、行驶状态以及工地内各施工区域的物料需求情况,为车辆规划最优的行驶路线和运输任务分配,确保物料能够及时、准确地运输到指定地点。

 

综上所述,通过在智慧工地中应用北斗系统,可以实现人员安全管理的精准化、基坑监测的实时化、设备管理与精准控制的高效化以及车辆安全管控与精准调度的科学化,有效提升工地管理水平,降低安全风险,提高施工效率。

五、产品推荐

人员管理解决方案

 

P3 电子工牌 采用单频RTK(可选配双频RTK)定位模组以及蓝牙融合定位方案,4G Cat1通讯方式,兼容移动、联通、电信三大运营商通信网络,支持JT 808协议,系统平台对接方便快捷。具有实时定位、一键打卡、轨迹回放、进入/离开报警、智能休眠、TTS语音播报、SOS紧急报警等功能。本产品具有北斗+GPS+蓝牙室内外融合定位功能。

 

P16 北斗高精度定位智能安全帽 采用4G Cat1通讯方案,集成北斗三代高精度RTK定位模块,定位精度可达厘米级。安全帽体采用一体化设计,通讯方式采用TCP/IP,支持JT808协议,系统平台对接简单快捷。内置语音播报、重力传感器等系统资源,方便客户的项目功能定义。安全帽默认内置4000mAH电池,安全帽采用低功耗设计技术,可根据产品的工作时间或者运动状态定义安全帽的工作默认,如连续工作或休眠模式等。

 

P6 专业定位对讲机 拥有4G全网通公网对讲和RTK高精度定位功能,对讲可实现一对一对讲和自建分组对讲功能。体积小巧轻便、1W大功率降噪扬声器、一键SOS后台紧急报警等特点。适用于铁路巡检、消防救援、林业巡逻、赛事人员、户外作业等多种应用场景。

 

基坑监测解决方案

 

X30 监测型GNSS接收机 采用低功耗设计,可根据内置的MEMS传感器和监测点位置变化来自动切换工作式,进一步降低监测站系统的功耗。拥有4G、NB-IOT、BT、LoRa等多种无线通讯方式,可搭配导航云平台实现对设备的远程监控和管理,进而降低整个监测系统的建设和运营成本。高度集成的一体式设计,安装方便,同时支持IP68防水防尘,可适应各种严苛的野外环境。

 

大型工程设备解决方案

 

AP55 多频段、多星座卫星接收机,拥有多种数据接口。适用于无人机、全自动机器人、精准控制、无人驾驶等多种应用领域,能够跟踪所有全球卫星导航系统(GNSS),支持当前所有卫星信号,拥有独特的AIM+抗干扰技术,IONO+电离层抑制技术,在复杂环境下效果尤其突出,目前正在GNSS大众市场广泛使用。

 

车辆管控解决方案

 

A05 5G北斗车载定位终端 是本司自主研发的新一代5G车载定位终端,主要通过5G通信、北斗高精度定位及IMU惯导等传感器,实时记录行驶轨迹数据、车辆状态数据等。设备内置主控芯片、5G通信模组、GNSS定位模组、存储、G-SENSOR等,主要采集用车信息、驾车人信息、传输信息。可以通过TCP连接,将设备编号、经纬度、车辆信息等数据通过JT808协议上传到平台。本终端适用于远程操控工程车、矿区车辆、港口码头车辆、机场特种车、石油化工运输车、电力巡检无人车等行业应用车辆。

 

A12 RTK高精度定位终端 是本司完全自主研发的新一代高精度车载定位终端,内置北斗高精度定位模组,支持RTK厘米级定位、航向输出、惯导、支持NTRIP/SDK差分账号配置,搭载车载卫星定位平台可实现对车、船、移动机器人等移动目标的定位跟踪、精准调度监控、轨迹分析、报警处理、防盗防劫、信息发布、运营管理、统计分析于一体的应用服务系统,能满足各行业对于移动目标的高精度定位管理需求。该终端适用于港口码头车辆、机场特种车辆、矿区车辆、低速无人车、巡逻机器人、危险品运输等行业应用。