智慧工地推广方和智能硬件设备厂商告诉大家智慧建造可以对现场实现精细化的管理，但是从来不会跟大家讲智慧建造应用的真实情况怎么样，智能设备使用效果如何，准确度如何；也有很多的推广案例会告诉大家，借助智慧建造来进行现场管理，取得了很好的效果，但是怎么应用，怎么管理，过程中遇到了哪些困难，怎么克服，却没有很细致的介绍。大佬们已经从智慧工地顺利转战至智慧园区谋求更好的发展，留下的一地鸡毛等待实施方买单。
施工现场的智慧建造靠谱不靠谱，结合自身智慧建造项目管控经验，给大家做个分析。文中的智慧建造解决方案是国内知名企业提供，所应用的智能硬件层次属于行业中高档，整套智能硬件下来130万左右，实施效果具有普遍的参考意义。
本文分8部分，11图，1视频，下面是目录。
➤01.AI智能监控识别都很好用吗
➤02.劳务实名制系统应用拓展性大
➤03.智慧建造应用好重在管理
➤04.环境监控数据与质监站数据如何打通
➤05.特种工种人证合一实用但有改进空间
➤06.升降机冲顶报警鸡肋应用
➤07.塔吊吊重分析应用不友好
➤08.希望这个行业越来越好
文中有肯定有否定有批评有建议，做到尽量客观，为的是这个行业变得更好，如涉及到哪方的利益，实属无意，请谅解。
1AI智能监控识别都很好用吗
AI智能监控系统是利用高清摄像头采集施工现场实时视频信息，对部分摄像头（通常是枪机）布置AI算法，采集的信息通过有线或无线传输，经多次数据的收发放大，将信息存储至现场机房的硬盘录像机，此时现场的AI边缘服务器即可对硬盘刻录机中布置了AI算法摄像头的数据进行智能分析识别，这就是AI智能识别。同时硬盘刻录机中的数据通过外部网络传输至云端，即可与施工现场的智慧建造平台形成对接，在平台上即可实时看到现场画面。这里要明确由于数据量大，这个外网需要一根专线连接。
AI监控识别主要包含以下几个方面，现场吸烟识别、安全帽识别、反光衣识别、烟雾识别、区域入侵识别、明火识别、车辆识别和夜间施工识别等。这些想法非常好，是现场安全管控需要的，在一步一步实现。这些功能识别的原理是基于AI算法和人工智能，投喂大数据，给算法深度学习。
智慧工地推广方会告诉你AI识别要在现场布置摄像头，但布置什么种类的摄像头，布置多少个，布置的位置在哪里，并没有人告诉你。也很少人告诉你现场需要哪些硬件设备，现场的数据传输怎么解决。
摄像头主要是由球机和枪击两种，球机可旋转，旋转角度可以在平台上进行控制，辐射范围广，移动性好，枪机辐射范围有限，常固定。因此，枪机主要固定在场界围墙上、大门口位置以及场区主干道等相对固定处；球机常常放在场地内部，需要变化或移动的地方。智能摄像头的布置位置，主要在大门出入口，场区道路，塔吊上空，钢筋加工棚，场界围墙等处。当监测范围和监测区域确定后，现场安装多少点位是根据摄像头的性能和监控范围来确定的，画出摄像头监控的直径范围，确保工地无死角。智能摄像头的分辨率为200万像素，枪机监控范围为35-50m，球机最远可达150米。
➤安全帽识别准确
目前AI识别效果最好的是安全帽识别，安全帽识别是利用AI算法，调用高清监控摄像头，对现场未佩戴安全帽的行为及人员进行一个自动抓拍取证，保存。目前对未佩戴安全帽的识别率已经达到了90%。AI系统对视频截取保存后推送可供安全管理人员查看，由现场安全管理人员对施工班组进行罚款，罚款本不是目的，主要是可以对现场起到了很好的震慑作用，目前现场未佩戴安全帽的情况极少发生。下图是AI识别截图，是识别正确的一个案例，绿色框是安全帽识别佩戴正确，红色框识别未佩戴。
上文讲到只是对班组进行罚款，而未对具体的个人进行罚款，这是为什么呢？因为目前AI系统还无法识别未佩戴安全帽人员的具体姓名，也就是抓拍到了但是不知道是谁，因为距离较远，受限于摄像头的清晰度，拍出来的照片很模糊，这样只能对班组进行处罚，因为他所处的区域是哪个班组施工，相对容易确定。
➤识别准确但无法定位到人
如果想知道未戴安全帽的具体是哪个人，该怎么做呢。一方面提高智能硬件的分辨率，这会使硬件的价格进一步提升，目前摄像头的分辨率是200万像素。另外我们进行了一些有益的尝试，一是把AI智能识别系统与劳务实名制系统（下文会详解）关联起来，但这其实也依赖摄像头的分辨率，如果关联起来也许可以确定到人。二是想通过行为识别，来确定具体的个人。这里做了一组实验，首先选取一组现场工程师，让他们在现场巡检走动，做一些常规规的动作，录像，将这些影像资料给算法工程师，让机器进行学习，后对算法进行更新迭代，这时再让这组工程师在现场活动，让AI识别，AI是可以判断出这组工程师的真实姓名，我们把这个叫做行为识别，机器是可以把人和行为对应起来的。但是不可能让施工现场的每一位工人都做一次行为识别吧，因此抓拍到的个人究竟叫什么名字是很难实现的。
➤反光衣可识别
穿反光衣识别，就是利用AI智能算法对现场未穿反光衣的工人进行一个识别，识别的准确度达到70%以上，但是还会有30%的识别错误，70%的识别基本上可以实现现场的处罚，起到管理作用，但是没办法，这个处罚也只能是对班组，因为这依然是没有办法知道这个人究竟是谁。下图是AI识别截图，是识别正确的一个案例，绿色框是识别反光衣穿着正确，红色框识别未穿。
下图是AI识别截图，是机器识别错误的一个案例，绿色框是识别反光衣穿着正确，红色框识别未穿反光衣，但实际上是穿了。
➤识别准确但无法全建设过程监控
有一个很重要的问题就是，智慧建造是高度依赖硬件设备的，在工程的前期主体工程结构封顶前，现场视野相对开阔，摄像头可以监控到位，但是当主体结构封顶后，大部分工人转入建筑内部工作，摄像头就没办法监控到了，因此工人在建筑内部工作时是否佩戴安全帽，是否穿戴反光衣其实是没有办法识别的。这个时间占工人上班的大部分时间。这期间该怎么管控是需要考虑的。
➤区域入侵识别还不错
区域入侵识别的效果也是比较好的，这个功能初始是想用在深基坑周边，防止无关人员进入基坑周边区域，但是基坑不是完整的四边形，往往是多边形的，最初这个区域入侵算法只能设定框选矩形或正方形，后经过修正调整，可以自定义绘制多边形了，这些改进是对现场很有帮助的。现场实施时，对禁止人员进入的区域，在平台上框选起来，这个框选即对应现场特定区域，当有人进入这个框选区域，平台系统就会报警，并推送给相关的安全负责人员，由其进行现场管理。
同时可对此功能进行实际应用的扩展使用，通常施工现场是有多个出入大门，有些大门只允许车辆进出，不允许人进出，平时由于门卫保安未及时管理，出现人员从大门进入的情况，现在有了AI区域入侵识别，可以在大门处画一个区域，当有人进入此区域，便会自动报警，这使得管理更加精细化。
➤这三种算法识别很不理想
吸烟识别、明火和烟雾识别这些想法是很好的，就是通过AI算法识别出现场的工人吸烟，以及现场有明火和烟雾的情况。但根据使用效果来看是比较差的，基本没用，曾经我们叼着烟头在摄像头下面蹲两分钟，AI算法愣是没有识别出来，从现场AI抓拍到的400张吸烟图片，排查出只有2张确实是现场吸烟图片，准确率2÷400=0.005。这对现场来说，基本上是没法用的。下图是AI识别截图，是机器识别不准确的一个案例，两个人都在抽烟，但机器只识别出了一个。
数据量是影响AI算法识别准确最重要的因素，机器需要大量的数据深度学习，目前关于这几项的学习数据比较少，机器判断错误，后期需要去施工现场采集大量的相关素材，给机器学习，才能使识别准确。
2劳务实名制系统应用拓展性大
现场劳务实名制是比较有效的应用，的确可以对现场的工人进行有效的管理，结合测温系统对现场常态化的疫情防控是极有意义的。劳务实名制系统实则是大门智能闸机加上人脸识别系统辅助一个手持信息采集移动终端，具体做法是进入现场的施工人员通过手持设备采集人脸信息和身份证信息，将人脸信息和身份证信息进行关联，信息传输至实名制系统，工人上班进场时，通过闸机处的人脸识别设备刷脸即可进入，如果信息不在系统内的，则无法进入，这样可以有效防止无关人员或者是不法人员进入施工现场，同时可以对人员进行统计，每天出工情况，甚至人员的考勤，工资的发放等，这个劳务实名制系统也可与公安系统形成一个对接，确保没有违法犯罪的人员进入现场。
下图是手持信息采集终端。
劳务实名制系统还可以助力疫情防控，具体的做法是在智能闸机系统上安装一个测体温模块，给闸机加一个判断。现在需要满足两个条件，工人才可以进入施工现场，第一是人脸识别，确保是本人通过；第二是当人脸识别通过后，系统会提醒伸手侧温，此时测体温模块会对手臂进行测温。这是一个红外线测温设备，当测得是正常体温时，闸机才允许通过。
这个测温模块，确实在一定程度上可以防止体温较高的发烧病人进入施工现场，但其实没有那么理想，因为测温模块受制于周边环境温度，夏季高温时节，室外闸机处的环境温度已经达到了40℃，此时测温装置已经失效了。现实与理想是有一定的差距，这些功能的实现依赖于智能硬件系统的进一步完善。
关于劳务实名制的应用，还有一点，相关单位管理人员会临时对施工工人宿舍进行检查，确保没有无关人员留宿。传统的做法就是查身份证对花名册，有了实名制系统后，在宿舍检查时携带手持设备，让工人拿出身份证，后在手持设备上进行查询，可以看到工人是否进行了实名制登记。需要人员实名认证，确定人员信息的过程都可以应用劳务实名制系统。
3智慧建造应用好重在管理
劳务实名制系统应用的好，完全离不开有效的管理，过程中必须专人跟进和监督。门口的保安是直接的管理者，在上班高峰时期保安要在闸机处监督刷卡进入，如果监督不严格，或是不管不问，极可能出现代刷卡情况。每个工人都录入了，为什么还会代刷卡呢，自己人脸识别通过岂不光明正大吗？原因是工地上人员流动性太大，会有干一天或是两天的临时工，干完人就走了，临时工录入是件很麻烦的事情，为了偷懒很多人就不录入了，但是又要进入现场，只有让人代刷脸了，要遏制这种情况一方面需要门卫管理人员切实履职好，另一方面管理人员是可以调取门口的监控录像严查，加大管理力度，是可控性的。
现在的劳务实名制是双轨制，公安局有一套实名制系统，叫警辉电子采集系统，也要对进场的人员进行实名制登记。同时智慧建造也有一套实名制登记系统，这两个系统也没有打通，进场的工人也要进行两次录入，主管录入的现场管理人员也嫌繁。
4环境监控数据与质监站数据该如何打通
环境监控系统是必须要做的，质监站要对现场的环境状况实时监控。根据《建筑施工颗粒物控制标准》（DB31/964-2016），扬尘在线监测数据以15分钟均值作为基准，每日统计超标情况。当日统计时段内，2次及以上15分钟均值超过2.0mg/m3，或7次及以上15分钟均值超过1.0mg/m3的，视为当日扬尘在线监测数据超标。
现场环境监测系统最重要的两个参数是扬尘和噪音，施工现场的扬尘和噪音是有严格要求，如超过数据上限，政府是会采取惩罚措施的。比如当现场的扬尘超过上限时，就要进行项目约谈，严重时将停工整改。
通过将环境监测系统与围墙处的自动喷水装置及雾炮机形成关联，当扬尘超限时，喷水装置自动打开，及时减弱或降低现场扬尘含量，从而有效避免质监站的约谈。
智慧工地要想切实有效并且落地，必须打通数据传输通道。比如环境监测系统，这个是当地质监站要求的，要求现场的环境监测数据实时传输到质监站的监控平台上，要求在工地的每个大门附近安装一套设备，这台设备政府指定，实施方买单哦，据了解这套设备高出市场价很多，你懂的。但是这套平台的数据并没有和实施方的智慧建造平台打通，原因是质监站指定的设备供应商不提供数据接口，没办法将数据传输到智慧建造平台上。现场为了掌握实时的环境数据，总包方只得另行采购一套设备。这是由于数据不打通而造成的资源浪费。
5特种工种人证合一实用但有改进空间
塔吊和升降机的持证上岗，人证合一挺有用，但硬件信息录入不友好。施工现场的塔吊和升降机都属于特种设备，特种设备操作人员属于特种工种，特种工种必须持证上岗，人证合一。传统情况下，操作人员进入操作室，拧开钥匙就可以直接操作设备，但是很难管控操作人员人证合一。为了实现人证合一，便给这些特种设备安装了一套人脸识别系统，这个识别系统录入了操作人员的身份信息和证件信息，操作时须通过人脸识别或是指纹识别来开启设备，如果这两种方式都失败时，情况紧急，可以用应急钥匙打开，使用哪种形式打开的，都会在系统上留下记录，不在系统内的人员是无法启动设备的，确保人证合一，对施工现场的安全管理有着现实的意义。
但是这个智能硬件设备在人员信息录入过程中体验是不友好的。首先是智能硬件设备不稳定，经常出现故障，反而降低了效率，硬件质量水平有待提高；再者部分施工现场劳务系统与塔机人脸识别未联动，即数据平台尚未打通，导致塔机人员资料重复录入，给现场实际应用带来一定的工作量；其次是管理因素，操作员年龄大小不一，对新技术不太接受，不太习惯，觉得自己被管理起来了，会有抵触情绪，每个人都是向往自由的，不愿意被管理或是监视。后经过实施方反复培训讲解及相关单位的强制性要求，才把这项工作推动下去。
6升降机冲顶报警鸡肋应用
升降机的冲顶报警是一个很鸡肋的应用，原始想法是给升降机设置一个上升最大高度，升降机到这个高度可以自动停下。安装智能设备后了解到升降机属于特种设备，本身就有这样的制动措施，当升降机超过设定高度后，本身制动措施可以立即制动。但是我们这个智能硬件是当升降机超过设定高度后，强制设备断电，不过断电后，升降机还有一个加速度，并不会立马停下，所以这个功能还不如特种设备本身的制动措施有意义。
7塔吊吊重分析应用不友好
塔吊吊重分析是指吊钩起重量达到额定起重量100%-110%时（可设置）发生超载行为，系统会自动向司机发出连续清晰的声光报警。设备可以实现危险行为的自动控制，限制吊钩上升和增大幅度方向的运动，只允许吊钩下落或减小幅度方向的运动。在巡查现场时，手机移动端可实时显示吊钩所吊物体重量，现场使用良好。
此项功能在更换钢丝绳及增加塔吊高度后，需要现场进行重新校核，重新校核时需将已知重量的物品吊起，根据已知重量调校。施工现场因为塔吊司机年龄大小不一和已知重量的物体有限等客观因素，重新校核时难度较大。
8希望这个行业越来越好
行文到此已接近尾声，施工现场的智慧建造是有不少落地的应用点，但更要清晰的认识到存在的问题。存在的技术问题主要是AI识别不够准确，智能硬件质量还不稳定，使用还不够友好，在这个技术飞速发展的时代，相信这些问题很快可以得到克服解决。
但还存在管理方面的问题，如不同平台的数据渠道未打通而造成资源浪费，重复劳动等问题。智慧建造要想发挥作用，离不开专人管理跟进，目前横亘在面前的主要问题不是技术的问题，仍然是人的问题和管理的问题。
文章来源： 牛侃BIM
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