华润建筑与清华、浙江移动合作共建基于边缘计算的智慧工地平台

智慧工地是当今世界各城市发展关注的热点，工地建设向更高阶段的智慧化发展已成为行业必然趋势，逐渐上升为国家城市化转型、创新发展的战略要求。华润建筑积极响应国家战略要求，顺应时代智慧化发展趋势，积极布局智慧工地建设，与浙江移动、深圳清华大学研究院下一代互联网研发中心合作研发共建基于边缘计算的工地智慧管理系统，致力推动建筑产业智慧化发展。近日，平台中多项应用系统取得了突破性进展。

钢筋下料系统

钢筋是建筑工程中使用量较大、价值较高的一种重要材料，占据着整个工程造价的15%-20%，是影响建筑结构性能和成本造价的关键。在建筑工程合同中钢筋损耗一般规定为2-3%，但由于目前钢筋下料管理方式大多过于粗放，对材料利用主要依赖于人工经验，缺乏确切科学的理论支撑，导致钢筋在施工中损耗严重、材料利用率低和钢筋超量等问题广泛存在，严重影响建筑工程质量与项目进程。

为解决建筑行业中现有钢筋工程管理问题，钢筋下料系统通过大数据、人工智能等新型信息化技术对钢筋下料数据进行汇聚融合和智能分析，增强对钢筋用料的管控，以最少的原材料规格和用量切割出所需的各种规格钢筋。通过将遗传算法与线性规划、启发式两种方法相结合，设计出钢筋截断加工优化算法，输出最优的钢筋切割方法，形成完整的加工方案和整体算量统计，从而优化钢筋损耗率并提升钢筋用量监管。

钢筋下料系统在重庆华润中心、沈阳皇姑项目、深圳润玺二期等三个项目进行了实地测试应用，从目前对单楼层单区域的钢筋下料环节损耗率的抽样数据来看，系统的有效性得到了验证。其中在重庆华润中心实现钢筋下料环节损耗率平均降低3.82%、在沈阳皇姑项目实现钢筋下料环节损耗率平均降低4.09%，在深圳润玺二期项目下料环节损耗率平均降低10.91%。下料环节的余料可进行二次利用，从而进一步降低最终的损耗率。随着钢筋下料系统的进一步推广和应用，将极大节省项目钢筋用量，帮助企业节省大量工程造价成本。

吊篮安全管理系统

吊篮是建筑工地最常用的大型高空作业工具之一，吊篮监控一直是建筑工地安全管理的重要环节，一旦发生事故后果不堪设想。吊篮在使用过程中，须严格依照安全操作规范执行，并全程严格监督。但在大型建筑工地中，吊篮的数量众多且使用频繁，依靠传统安全管理人员现场监督的方式效率低下，增加人员投入的同时反而无法降低安全隐患。

吊篮安全管理系统具备数据采集、高速传输、边缘计算、实时反馈、后台存储等功能，利用图像识别、人工智能等智能化手段，实现对工人吊篮操作的实时全方位安全监控。目前可有效识别身体超出围栏作业、安全带固定不规范、吊篮超载、安全绳配重失效等安全隐患。系统一旦识别到安全隐患，便立即进行通知预警，极大提升工地施工吊篮安全管理效率的同时节省了大量的人工成本。

安全教育与交底

随着城市建设进程的迅速发展，机械化程度不断增大，施工工地安全隐患也不断增多。但由于施工人员素质参差不齐，安全意识、自我保护意识较为欠缺，同时对工地施工过程中的基本安全常识和操作规范了解较少，给建筑工地安全施工带来挑战。但目前传统安全教育交底方式原始单一，无法适应不断更新的教育材料、无法落实安全培训效果、无法快速有效查证安全记录。建筑施工利用信息化技术手段对安全教育与安全技术交底进行升级变得急迫与必要。

华润建筑始终把施工作业人员安全放在首位，严格按照行业有关规定坚决落实，并不断研究如何更有效地提升教育培训质量和管理水平。安全教育与交底系统为充分满足施工安全教育与安全技术交底便携高效、全面覆盖、真实可靠的关键特性需求，具备完整的用户移动客户端+管理网页客户端+软件后台的架构，各个组件覆盖不同的功能和应用场景。系统具备多层次、细粒度的业务管理权限分级，提供管理员端、安全员端、用户端、后台端等多角色管理功能。利用信息管理平台和数据库等技术对安全教育与安全技术交底情况进行智能化管理，节省人员监督管理成本，更好、更便捷地实现工地安全教育管理。

无人机作业平面巡检系统

安全帽、反光衣是建筑工地施工人员重要的防护工具，能够防止或一定程度的抵御危险源对于工地人员的人身伤害。但由于部分建筑工地施工人员安全意识单薄，不按照规范佩戴安全防护工具，极大地增加了施工安全隐患。针对于作业平面工人安全防护工具的穿戴情况的监管，传统人工方式存在成本费用高、主观干扰大、不能全程监控等一系列问题。

无人机作业平面巡检系统将现代无人机与5G相结合，提供高空、远距离、快速、自动作业的能力，可实现无人机按照预定飞行轨迹自动化飞行，对当前作业平面的人员状况进行全景拍摄和传输，为图像和视频的自动分析提供更加全面的数据依据，并为施工工地的作业平面的人员安全管控提供了强有力的手段。并通过计算机视觉分析与人工智能技术，实时监测到作业平面的施工人员安全帽、反光衣的佩戴情况。无人机搭载的摄像装备其影像分辨率最高可以达到厘米级别，数据采集和处理更加快速精准，采集和处理能力是人工方式的数十倍。

边缘计算平台

在建筑施工过程中，交叉作业面广、种类繁多，随着工地信息化水平的提升，采集的数据量庞大，对网络传输速度和数据处理速度要求较高。但工地现场网络基础设施配置条件差、服务器搭建困难、运维工作复杂繁重，而中心云架构网络延时无法满足工地应用的需求，使得数据的有效传输和利用成为了工地智慧化提升的关键。

为了支撑华润建筑智慧工地庞大的数据处理需求，华润建筑智慧工地平台基于深圳清华大学研究院下一代互联网研发中心与浙江移动共同搭建的目前国内规模最大的边缘云计算网络——CFDN建设，利用遍布全域的算力调度能力和丰富的功能算法分发能力全方位满足华润建筑智慧工地平台全方位的监管要求，帮助华润建筑对施工现场的全面感知、预防和应急，赋能华润建筑智慧工地平台的应用与发展。

在后续的工作中，华润建筑与浙江移动、深圳清华大学研究院下一代互联网研发中心将在持续优化现有系统功能的同时加强更多新功能开发与测试，致力提供更丰富、更智能、更便捷、更高效的智慧工地系统功能，切实解决建筑工地施工管理问题，帮助企业降低工程成本提高经济效益，推动建筑工地信息化、科学化转型。