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kaiyun官方网站-香港沙头角污水处理厂扩建工程的智慧管理及信息化建设

发布时间 : 2024-02-11 浏览 : 37 次

导语:沙头角污水处置厂扩建工程是喷鼻港特殊行政区当局渠务署首个奉行“建造业2.0”的先导项目。这篇论文将重点切磋渠务署若何以“聪明和绿色工程治理”理念,经由过程工地治理数码化,利用建筑信息摹拟、各类传感器、物联网、年夜数据、人工智能、虚拟实际等立异科技,再共同立异建筑手艺,鞭策智能工地,实现信息化扶植和聪明工程治理。

“喷鼻港沙头角污水处置厂扩建工程的聪明治理和信息化扶植”一文作者为什么家仪(喷鼻港特殊行政区当局渠务署)。

何家仪(1975-),女,喷鼻港年夜学土木匠程系硕士,在根本扶植项目治理有丰硕经验,曾介入多项年夜型根本扶植项目,如港珠澳年夜桥喷鼻口岸岸人工岛和安达臣路石矿场成长项目。現为渠务署参谋工程治理部总工程师,负责治理多个污水扶植项目,包罗沙头角污水处置厂第一期扩建工程和塘肚村落污水搜集系统等。

01 简介

喷鼻港特殊行政区当局在2018年制订“建造业2.0”,经由过程立异、专业化和年轻化三年夜支柱,以保持和强化喷鼻港建造业的带领地位,同时鞭策行业可延续成长和久远增加的愿景,将喷鼻港的建造业带进新里程。

回应“建造业2.0”的方针,渠务署在既有的根本上归纳了“立异、聪明、互动”的成长标的目的,方针是为公家供给强韧而可延续的、世界级的智能型污水处置和雨水排放办事。

02 渠务署的成长标的目的

渠务署方针以“立异、聪明、互动”的成长标的目的,计划、扶植和治理世界级聪明污水处置和雨水排放举措措施,制订智能渠务治理系统。

“立异”包括立异采购、立异设计、立异手艺利用和立异举措措施治理。渠务署一向致力冲破框框,切磋利用非传统的采购模式,例如采取生命周期本钱作为评尺度则,和采取分歧模式的“新工程合约”等。多年来在工程设计、建造、营运维修等各范畴均鞭策立异设计和利用新手艺。在科研方面,渠务署更尽力不懈,不竭进行多元化、跨专业的立异研究项目。

“智能”是世界年夜趋向,渠务署决心进行数码化治理,善用建筑信息摹拟(BIM)手艺,表里统筹,晋升基建生命周期中每个阶段的质量。

“互动”也是表里统筹,为员工、业界、学界、机构和市平易近供给平台、空间,配以高效的治理、优良的撑持,和智能化的渠务举措措施,增进彼此的沟通和合作。

03 聪明和绿色工程治理

工程造价约10亿元的沙头角污水处置厂扩建工程是部分首个奉行“建造业2.0”的先导项目。现有沙头角污水处置厂已运行了30多年,处置量为逐日1660m3。工程旨在旧址重建该厂,晋升污水处置量至3倍,以应付区内助口增加和将来衡宇成长等需要。该工程已在2018年11月睁开,估计在2024年中落成。

该工程面临很多挑战和危机,包罗在旧址少在两个尺度篮球场的空间内兴修姑且污水处置厂,并同时设置海底排放督工作井和兴修永远性污水处置厂。项目团队借着先行“建造业2.0”,按“立异、聪明、互动”的标的目的,订立“聪明和绿色工程治理”理念,以实践信息化扶植。

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“聪明和绿色工程治理”是指经由过程工地治理数码化,以利用BIM、各类传感器、物联网、年夜数据、人工智能、虚拟实际等立异科技,再共同立异建筑手艺,倡议聪明工地关爱文化、鞭策智能基建,实现建筑进程数据主动搜集、智能阐发、智能预警和智能化节制的治理模式,旨在解决建筑行业中遍及存在的施工管控问题,以下降本钱,提高效力,晋升质量,增强平安治理。

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3.1 工地治理数码化

项目团队经由过程利用自行研发的智妙手机利用法式,将工地平常监视、地皮平安治理和查验流程记实数码化,晋升工地治理程度和便捷工地监视人员进行工程监察。

工程人员经由过程利用手机利用法式及时搜集工地数据,包罗照片和施工环境,便利同一整合和分享。另外,项目团队能随时随地、同步领受到所有及时信息,即便不在现场,亦可随时把握工程最新环境,从而可以或许做出实时正确的决议计划。

除此以外,经由过程搜集和阐发搜集到的年夜数据,项目团队可以或许更正确地把握工程项目在分歧范围的表示,加以改良,不竭地提高质量、平安性和工作效力。

3.2 利用BIM

BIM手艺是支持聪明工程治理的主干。BIM手艺具有空间定位和记实数据的能力,共同分歧聪明科技,例如虚拟实际手艺(VR)、无线射频辨认手艺(RFID)、传感器手艺,可以快速正确地为各类建筑装备组件定位和记实分歧数据,以协助项目团队将其利用在建造进程,并进行设计调和、施工放置和平安培训,实现信息化扶植。

在沙头角污水处置厂扩建工程中,项目团队在工程展开18个月内完成设计和兴修姑且污水处置厂,包罗相干地基和土木布局、电机和污水处置举措措施的设计、施工、测试和运作。面临拥堵的工作情况和紧逼的施工工期,项目团队利用BIM至五维尺度,在全部设计和施工进程中进行调和、估计所需的工程材料,制订适合的施工方式和监督工程进度。

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拥堵的工作情况和紧逼的施工打算使土木布局、电机和污水处置举措措施的设计调和极具挑战。项目团队充实操纵了BIM的通用数据情况(CDE),在姑且污水处置厂设计和施工进程时代进行调和,施工挨次和确认电机和污水处置装备的安插。利用BIM至五维尺度更有用协助团队监控施工打算和交付进度,和正确计较所需材料量,削减华侈。BIM的利用增强了土木布局、电机和污水处置举措措施的设计调和工作,削减了安装电机装备时现场合需的布局点窜,提高施工效力和出产力。

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项目团队除操纵BIM增强各专业,包罗土木匠程和电机工程的协作、增进分歧工序的最新设计信息交换和改良施工编排外,更在设计和建造进程时代将拟建姑且污水处置厂的BIM与现有污水处置厂的VR连系,操纵计较机摹拟发生一个三维空间的虚拟世界,让利用者感受置身在污水厂现场,可以及时、没有限制地不雅察三维空间内的事物。BIM与VR手艺连系将空间可视化,有助项目团队在VR虚拟情况中确认装备的安插和施工挨次。另外,VR手艺连系BIM可以显著提高工作人员对施工情况的理解、晋升平安意识、尽早解决施工时的问题、制订最适合的施工方式,从而提高效力和包管施工平安。

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3.3 利用立异建筑手艺

沙头角污水处置厂扩建工程项目首要包罗兴修姑且污水处置厂、永远性污水处置厂和海底排放管,项目团队将致力采取场外建造以晋升建造质量监察和平安质量等。

3.3.1 姑且污水处置厂

斟酌到有限的工作区域,项目团队采取场外钢筋预制组件兴修姑且污水处置厂的土木布局,并利用了可供制造和装配的设计(Design for Manufacture and Assembly,DfMA)和兴修姑且污水处置厂的首要污水处置装备。

场外钢筋预制组件(如已切割和屈制的钢筋、钢筋笼和罗纹/接合钢筋等)在高度主动化的场外钢筋预制工厂内出产,能减省现场施工工序,使建造组件与现场地基工程等施工工序可以同时进行,削减建筑进程受气候、人手和施工厂地限制的影响,同时有益在治理施工进程。共同利用BIM,每件组件的设计细节、施工流程、安装法式可以清晰闪现,使项目团队更轻易与厂方和谈加工钢筋和制造组件的出产细节和安装流程。同时,工地废物和情况污染也削减了,提高了工地整洁度。

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另外,项目团队利用了DfMA设计和兴修姑且污水处置厂的首要污水处置装备包罗平衡池和移动床生物膜反映池。直径7.7m、高14m的平衡池是姑且污水处置厂的污水存储池,可缓冲雨天峰值污水流量,从而减轻下流举措措施的负荷。项目团队将平衡池设计为150件预制钢板组件,以便利工地以螺栓和螺母毗连组装。现场组装则采取自上而下的顶升方式,先组装平衡池的底部,然后安装最顶部,今后每环以顶升方式接续在地面安装。这类方式年夜年夜削减了高温焊接、吊运和高空工作,削减了施工时候和晋升工地平安。别的,3个长14m、宽4m、高7m的移动床生物膜反映池亦采取厂房预制的钢板组件,输送到现场以螺栓和螺母毗连组装,削减了高温焊接工作,从而缩短少了施工时候,晋升了工地平安。

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3.3.2 永远性污水处置厂

项目团队正具体研究采取场外建造兴修永远性污水处置厂的放置,将建筑工序转移至较易节制质量的厂房进行,在厂房中制造自力的预制建筑组件等。项目团队亦会采取立异建筑组件–喷鼻港研发的专利设计的MatrixDeck预制楼板(亦称为朱古力楼板)作为楼宇地台预制组件。这类由一个个黑色塑料盒子构成的楼板,外不雅有如一排排巧克力,是高机能的布局性地板系统。MatrixDeck除比传统钢筋混凝土布局系统能提高强度外,亦能有助削减混凝土和钢筋的利用量,从而减轻整座楼宇的重量和扶植所发生的碳排放。MatrixDeck作楼板布局的益处是削减外露的横梁和柱帽,使楼底的程度一致,而且增添了楼底的可用高度。对污水处置厂而言,楼底可用高度增添有益在电机和污水处置举措措施的设计和安装,也便当了未来的运作和维修。总括而言,采取场外建造能削减总建造时候、晋升施工质素、建造业的出产力、平安性,终究实现可延续成长。

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3.4 聪明工地关爱文化

多年来渠务署除积极推行零不测,并鼓动勉励营业火伴制定平安尺度,晋升工地平安程度,极力抑止不测产生。渠务署亦本着“以心为心,极力尽心”,成立工地关爱文化,确保员工和火线同事可以在平安和健康的情况下工作,削减不测变乱。

为了供给一个更平安、更现代化的工地情况,项目团队操纵分歧的立异手艺如利用“物联网智能平安帽”,经由过程平安帽内置的传感器并共同BIM及时监测工人的位置和确保工人在已授权的工地规模工作。另外,传感器亦能将工人的体温、心跳频率等身体状态数据及时传送到数据库,当产生异常状态,数据库会当即发出正告旌旗灯号通知地皮平安主任,以监测工人的健康状态,保障工人平安。

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另外,项目团队亦将经由过程人工智能工地平安监管系统,共同及时录相监督和计较机视觉手艺,主动监察工人有否佩带平安帽和反光衣,及时发出警示和通知治理层处置,晋升工地平安。系统亦能经由过程机械进修(Machine Learning)、语音和图象辨识,成长分歧平安监察方案,如识别和追踪工人是不是在进入危险区或高空工作区,和工人有否在高空工作时佩带相干平安带等,实现主动化监测、动态辨识工地潜伏风险,晋升施工平安。

另外一方面,项目团队亦会在工程时代在工地规模加装各类及时传感器,以协助监测及时地下水位、地面沉降等指标。当监测数据超越设定的预警值后,系统会主动反馈到计较机终端实时预警,使项目团队和进行阐发,找出问题缘由并采纳办法,确保建筑施工的平安。

项目团队现正成立工地聪明综合治理平台,方针是将各类传感器和智能系统所搜集的年夜数据同一,以便工程人员治理总在场人数、危险警示、工地散布等信息。久远而言,治理层更可经由过程工地之间分歧数据比对、警报和时候比对、正告与地址比对,辅助决议计划阐发。

3.5 奉行智能基建

项目团队利用BIM,共同工地治理数码化、RFID、各类传感器等以奉行智能基建,实现信息化扶植和治理。经由过程工地治理数码化搜集到的工地数据,和所有扶植阶段相干事务放在可连系文件治理系统的综合地舆信息系统(Geospatial Information System – GIS)和BIM平台,包罗施工详情和验收记实等,只需按下相干位置,就可以展现所有信息。同时,项目团队将经由过程利用进步前辈的传感器手艺,搜集分歧数据,如悬浮颗粒(PM2.5、PM10)、噪声、温湿度、风速、风向等情况监测,和及时水位传感器、污水处置指针传感器,并将数据在虚拟实际情况下与物联网搜集到的工程信息进行数据发掘和阐发,供给进程趋向猜测和专家预案,实现可视化智能治理,提高工程治理信息化程度,增强和供给更高质量的根本举措措施信息系统,从而慢慢建立数码兼顾(Digital Twins)。共同数码兼顾,工作人员可随时随地监察污水处置进程,猜测潜伏操作维修问题并尽早做出应变。万一真的产生故障,更可经由过程系统通知工程人员尽快维修,缩短故障时候,确保污水处置举措措施的运行和排放水质。

久远而言,建立数码兼顾有助渠务署妥帖计划和治理污水处置和雨水排放举措措施,为公家供给强韧而可延续的、世界级的智能型污水处置和雨水排放办事,并能供给更多渠务系统的相干数据,表现智能城市的及时数据传输和同享,并增进可延续成长和立异。

3.6 实践绿色和可延续建筑

渠务署除积极采取立异科技外,亦共同适合的国际尺度和治理系统和情况治理办法,以晋升运营效益、推行和实践可延续成长理念,同时实现工程项目与社区保持互动和天然情况双生共融的方针。

项目团队已介入了绿建环评新建建筑(BEAM Plus New Building)和CEEQUAL可延续评核认证打算,别离为拟建污水处置厂和全部建筑项目标可延续成长表示作中立评估和认证。项目团队将共同评核打算,在计划、设计、施工、测试、治理、运作和维修各范围融会可延续性的理念,展现其致力鞭策可延续成长的决心,以实践绿色和可延续建筑。除一般在施工时代进行的情况庇护和监察办法,项目团队以五维尺度成立BIM,正确计较如混凝土和钢筋等首要建筑材料、土壤发掘量和回填量等,削减华侈材料和增添项目本钱效益。项目团队亦将在拟建污水处置厂安装太阳能电池板、重用经处置后的污水作浇灌和制冷系统等非饮用用处、扶植绿化露台,增添绿化面积和供给可延续的绿色情况。

另外,项目团队也很是正视与各持份者(好处相干者)的互动互信关系,是以由工程展开之初已按期跟相干持份者沟通,以积极开放立场,与社区连结慎密沟通,仔细凝听他们的定见和作恰当回应。例如,当居平易近暗示区内缺少海滨憩息举措措施,故但愿能开放部门污水处置厂海滨前的绿化区域予公家共用。项目团队现正具体研究在拟建污水处置厂中插手社区共融元素,开放部门海滨绿化地,供给公共憩息空间、园景举措措施等予公家享用,让渠务举措措施与社区保持,致力进一步晋升全部建筑项目标生命周期实践绿色和可延续建筑。

04 结语

渠务署将继续推出更多的先导合约,切磋实践新一代的建造和营运模式,并继续积极与科研人材交换,成立内地和海外科研信息交换收集,鼓动勉励和撑持持分者立异求变,鞭策立异科研成长,提高互动协作的成效。渠务署定当致力供给更高智能、更环保、更具营运效益的渠务基建系统和办事,鞭策喷鼻港迈向智能型环保城市的新里程。

原题目:喷鼻港沙头角污水处置厂扩建工程的聪明治理和信息化扶植投稿与新闻线索:德律风:0335-3030550, 邮箱:huanbaowang#bjxmail.com(请将#改成@)定阅北极星周刊,出色内容不再错过!

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