在百米高空之上，塔吊如同鋼鐵巨人般矗立，承載著城市建設(shè)的重任。然而，這個(gè)“巨人”有時(shí)也暗藏風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國建筑施工領(lǐng)域超過60%的重大事故集中在塔吊安拆等環(huán)節(jié)。當(dāng)傳統(tǒng)人眼盯防遭遇百米高空操作盲區(qū)，一場由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的安全革命正在悄然降臨。華中科技大學(xué)與武漢眾得安科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目——塔吊安拆智能監(jiān)控系統(tǒng)，正在引領(lǐng)這場從“人防”到“智防”的深刻變革。

圖為塔吊模型

從“人眼盯防”到“數(shù)據(jù)智防”

清晨，武漢某建筑工地上，塔吊司機(jī)李師傅正準(zhǔn)備開始一天的頂升作業(yè)。與以往不同的是，今天的工地上少了地面保障小組的嘈雜喊話，取而代之的是塔吊上安裝的聲光報(bào)警裝置和遠(yuǎn)處監(jiān)督人員手中的智能終端。傳統(tǒng)模式下，5至7人的地面保障小組需要通過肉眼觀察塔吊的平衡狀態(tài)、位移變化等，但在百米高空，僅僅靠人眼盯防很難觀察到細(xì)節(jié)。李師傅說：“現(xiàn)在有了塔吊安拆智能監(jiān)控系統(tǒng)，任何操作失誤都會(huì)立刻報(bào)警，心里踏實(shí)多了?！?/p>

圖為塔吊安全管理系統(tǒng)界面

“我們?yōu)樗跹b上了‘?dāng)?shù)字感官’?！焙北姷迷葡硇畔⒖萍技瘓F(tuán)有限公司創(chuàng)始人丁義軒介紹說，系統(tǒng)通過16類高精度傳感器構(gòu)建起立體感知網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)測塔吊的高度、力矩、風(fēng)速、傾斜度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，刷新速度達(dá)到毫秒級(jí)。這些傳感器如同塔吊的“神經(jīng)末梢”，能夠精準(zhǔn)捕捉每一處異常。例如，在頂升過程中，若安全插銷未完全安裝到位，系統(tǒng)會(huì)立即觸發(fā)聲光報(bào)警，提醒操作人員糾正。同時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)同步上傳至云平臺(tái)，監(jiān)督人員可通過手機(jī)或工地大屏實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管。這種移動(dòng)監(jiān)管模式，不僅提高了效率，還減少了人力成本。

同時(shí)，智能監(jiān)控系統(tǒng)可以通過數(shù)據(jù)分析和模型預(yù)測，預(yù)測潛在風(fēng)險(xiǎn)。例如，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)風(fēng)速，預(yù)測頂升過程中的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)段，提示操作人員暫停作業(yè)或采取加固措施。

從實(shí)驗(yàn)室到工地的“雙向奔赴”

2019年起，華中科技大學(xué)土木與水利工程學(xué)院趙挺生教授團(tuán)隊(duì)與眾得集團(tuán)聯(lián)合，通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、5G等技術(shù)，打造塔吊安拆智能監(jiān)測系統(tǒng)。

趙挺生教授團(tuán)隊(duì)在建筑施工安全防治關(guān)鍵技術(shù)研究中取得豐碩成果，武漢眾得安科技有限公司專注于智能傳感器技術(shù)、安全流程管理等，研發(fā)了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)與產(chǎn)品，其塔式起重機(jī)頂升作業(yè)數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用廣泛。趙挺生教授團(tuán)隊(duì)提供核心算法，武漢眾得安科技有限公司則負(fù)責(zé)技術(shù)落地。雙方共建“科研-轉(zhuǎn)化-應(yīng)用”閉環(huán)，將專利技術(shù)轉(zhuǎn)化為可量產(chǎn)的產(chǎn)品。

“最難的是讓實(shí)驗(yàn)室的成果真正解決工地上的問題?！倍×x軒回憶道。為解決這一難題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)扎根工地，跟著工人一起爬塔吊、體驗(yàn)高空作業(yè)?！爸挥杏H身經(jīng)歷，才知道哪些功能是真正需要的?！边@種扎根一線的研發(fā)方式，催生了許多實(shí)用創(chuàng)新。比如，針對(duì)工地網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況，系統(tǒng)開發(fā)了離線工作功能；系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)充分考慮到建筑工人的操作習(xí)慣，簡潔直觀。

截至目前，該系統(tǒng)已獲得50項(xiàng)專利，其中6項(xiàng)為核心專利。系統(tǒng)在全國11個(gè)省近300個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行應(yīng)用。依托該系統(tǒng)形成的安拆標(biāo)準(zhǔn)已成為國家級(jí)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和三個(gè)省份的標(biāo)準(zhǔn)，成為“新基建”安全底座的重要拼圖。

圖為塔機(jī)升降安全管理系統(tǒng)

科技重塑行業(yè)吸引力

“現(xiàn)在愿意爬塔吊的年輕人越來越少了。”李師傅感嘆道。目前，建筑行業(yè)正面臨嚴(yán)重的“人才斷層”，但智能監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)正在改變這一局面。系統(tǒng)通過“機(jī)械化換人”降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)的核心功能不僅在于實(shí)時(shí)監(jiān)測，更在于其智能化分析與預(yù)警能力。在頂升作業(yè)中，智能系統(tǒng)通過拉繩式位移傳感器和傾角傳感器，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算塔吊的重心變化，一旦偏移超過安全閾值，聲光報(bào)警裝置會(huì)立即啟動(dòng)，避免因失衡導(dǎo)致的傾覆事故。

科技正在重塑建筑行業(yè)的形象。這種轉(zhuǎn)變讓更多年輕人看到，建筑行業(yè)正在從“汗水型”向“智慧型”升級(jí)。當(dāng)塔吊的鋼鐵骨架被植入數(shù)字神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)建筑工地的轟鳴聲中交織著數(shù)據(jù)流的輕響，在這場安全革命中，科技正在重新定義建筑行業(yè)的未來。從“人眼盯防”到“數(shù)據(jù)智防”，從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”到“智能引領(lǐng)”，中國建筑業(yè)正在書寫“智造”新篇章。