基于物聯(lián)網(wǎng)的大型醫(yī)院施工過(guò)程集成化管理研究
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
引 言
大型醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目集成化管理是將集成化理念和醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目管理實(shí)踐相結(jié)合,從全局出發(fā)對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的管理,克服傳統(tǒng)工程項(xiàng)目管理的缺陷而提出的一種新型醫(yī)院建設(shè)管理模式[1-2]。物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings, IoT)通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、GPS、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按照約定的協(xié)議,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將物體連接起來(lái), 進(jìn)行信息交換和通信,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用已較為廣泛,包括建筑運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的應(yīng)用[3-5] 和施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)用[6-7]。但關(guān)于醫(yī)院施工階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。醫(yī)院建設(shè)周期長(zhǎng)、投資額大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功能要求高,而質(zhì)量事故、工期拖延、費(fèi)用超支等問(wèn)題普遍存在,基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特點(diǎn),討論了其在醫(yī)院建設(shè)施工階段的適應(yīng)性,提出基于物聯(lián)網(wǎng)的大型醫(yī)院施工過(guò)程集成化管理系統(tǒng)框架。
1 物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院施工階段應(yīng)用分析
1.1 施工監(jiān)控管理
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院建設(shè)施工作業(yè)過(guò)程的不間斷監(jiān)測(cè),及時(shí)處理突發(fā)事件。采用 CCTV 系統(tǒng)對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行攝像監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),另外視頻系統(tǒng)還具有視頻抓拍功能,可隨時(shí)掌握整個(gè)工程的進(jìn)度。人員車輛進(jìn)出采用門禁系統(tǒng),統(tǒng)一植入 RFID 芯片或貼上標(biāo)簽,便于識(shí)別。
1.2 施工安全管理
施工過(guò)程中,安全隱患無(wú)處不在,醫(yī)院施工過(guò)程極為復(fù)雜,給施工安全管理帶來(lái)更多的挑戰(zhàn)??衫梦锫?lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理進(jìn)行有效改善,如使用無(wú)線射頻識(shí)別對(duì)臨邊洞口、出入口防護(hù)棚、電梯井口等防護(hù)設(shè)施進(jìn)行標(biāo)示,并在標(biāo)簽芯片中載入對(duì)應(yīng)的編號(hào)、防護(hù)等級(jí)、報(bào)警裝置等,達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的效果,且在防護(hù)設(shè)施上設(shè)置報(bào)警器,作業(yè)人員一旦有危險(xiǎn)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。
1.3 成本控制
根據(jù)施工進(jìn)度、施工部位、施工工序等制定詳細(xì)的物料采購(gòu)計(jì)劃,并通過(guò) RFID 芯片對(duì)物料批次進(jìn)行標(biāo)注,控制物料的進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間和質(zhì)量狀況,避免出現(xiàn)因管理不善造成的物料損耗或因物料短缺造成停工或誤工。另外,工程物料的進(jìn)出均采用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)管,進(jìn)出均有相應(yīng)的記錄,按需領(lǐng)料,保證物料的使用按計(jì)劃進(jìn)行。
1.4 環(huán)境監(jiān)測(cè)
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)整個(gè)施工地點(diǎn)及周圍環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè),一般可對(duì)風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、氣溫、粉塵、噪聲、光照強(qiáng)度、爆破震動(dòng)速度等要素同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。
1.5 應(yīng)急預(yù)警管理
通過(guò)埋設(shè)傳感器,實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜環(huán)境和突發(fā)事件的精確感知,建設(shè)完整的信息采集、分析和預(yù)警體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)事件(基坑坍塌、基坑突涌、腳手架倒塌、塔式起重機(jī)倒塌、建筑結(jié)構(gòu)坍塌、火災(zāi)、地震、周邊建筑倒塌等)的精確監(jiān)測(cè)。
2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)醫(yī)院施工集成化管理的關(guān)鍵技術(shù)及內(nèi)容
2.1 建立適合醫(yī)院施工階段的感應(yīng)層
將傳感技術(shù)引入醫(yī)院建設(shè)工程施工中,利用傳感器具有高精度、高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、可遠(yuǎn)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),對(duì)周圍環(huán)境、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、既有結(jié)構(gòu)沉降與傾斜、地下管線等進(jìn)行監(jiān)測(cè),構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)院施工實(shí)時(shí)感知系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程中數(shù)據(jù)的自動(dòng)連續(xù)采集。
2.2 制定信息標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
為實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院各類施工信息的集成化管理,需將這些異構(gòu)信息融合到集成化管理平臺(tái)中,并采用統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)資源共享。
2.3 EPC編碼
射頻識(shí)別的編碼必須是唯一的,且編碼規(guī)律和解析方式能夠通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)解析服務(wù)對(duì)應(yīng)起來(lái),這樣才能通過(guò)編碼訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的物品。EPC(Electronic Product Code,EPC)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明,維護(hù)成本低,可與多種編碼方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換,可用于醫(yī)院施工及運(yùn)營(yíng)管理階段,編碼標(biāo)準(zhǔn)在全球通用。 將 EPC 編碼技術(shù)分別引入醫(yī)院施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程,可對(duì)醫(yī)院施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí),方便整個(gè)施工過(guò)程的集成化項(xiàng)目管理。通過(guò)編碼可及時(shí)找到風(fēng)險(xiǎn)源種類、位置、預(yù)警指標(biāo)、監(jiān)控閾值、責(zé)任人姓名、聯(lián)系方式的措施等。
(1)A,B 位于編碼標(biāo)簽的第 1 ~ 2 位,以阿拉伯?dāng)?shù)字表示,表示醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目名稱代碼,以區(qū)分不同的醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目。
(2)C,D 位于編碼的第 3 ~ 4 位,以阿拉伯?dāng)?shù)字表示,表示醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)控指標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)源的種類。
(3)E,F(xiàn),G 位于第 5 ~ 7 位,以阿拉伯?dāng)?shù)字表示,表示監(jiān)控指標(biāo)序號(hào)編碼。
(4)H,I,J,K,L 位于第 6 ~ 10 位,以阿拉伯?dāng)?shù)字表示, E 為第 5 位,1 表示地上,2 表示位于地下;6 ~ 10 位表示監(jiān)控項(xiàng)更詳細(xì)的位置信息,可有多達(dá) 1 萬(wàn)種組合,滿足定位要求,可與 BIM 模型相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)位置信息的可視化。
(5)L 位于第 13 位,表示監(jiān)控閾值,默認(rèn)為 0。
(6)M,N 位于第 14 ~ 15 位,表示風(fēng)險(xiǎn)事件的處理建議及應(yīng)急處理措施,默認(rèn)為 00。
(7)O,P 位于第 16 ~ 17 位,表示監(jiān)控指標(biāo)的歷史信息,包括風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的事件、地點(diǎn)、事故情況、處理結(jié)果,相關(guān)責(zé)任人信息等,默認(rèn)為 00。
(8)Q,R,S 位于第 18 ~ 20 位,責(zé)任人信息,對(duì)相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行編碼,項(xiàng)目經(jīng)理 001,其他人員依次進(jìn)行編碼。
(9)T,U 位于第 21 ~ 22 位,作為擴(kuò)展區(qū)域,以便增加新的信息,默認(rèn)為不輸入。
項(xiàng)目名稱代碼 :01 ;
風(fēng)險(xiǎn)源種類:人員-01,機(jī)械-02,材料 -03,深基坑施工-04,周邊環(huán)境 -05 ;
監(jiān)控預(yù)警指標(biāo)序號(hào)編碼,從 101 開(kāi)始編碼,不同風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源首個(gè)數(shù)字不同 ;
位置代碼:四位編碼,需與 BIM 結(jié)合,在不確定的情況下,默認(rèn)為 0000。
由于尚處于起步階段,只對(duì)項(xiàng)目施工過(guò)程的編碼進(jìn)行初步探索,距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離,尤其在項(xiàng)目定位信息和項(xiàng)目相關(guān)責(zé)任人的劃分上,需繼續(xù)展開(kāi)細(xì)致的工作。另外,事件處置措施還需進(jìn)行相關(guān)過(guò)程的集成化研究,以便應(yīng)對(duì)項(xiàng)目施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的突發(fā)事件。施工階段編碼見(jiàn)表 1 所列。
2.4 建立基于身份認(rèn)證的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)
醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目周期漫長(zhǎng),涉及的相關(guān)單位較多,各方利益出發(fā)點(diǎn)不同,醫(yī)院信息又具有一定的保密性,部分信息不允許公開(kāi)。只有在確保用戶具有訪問(wèn)權(quán)限的前提下,才能對(duì)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)進(jìn)行訪問(wèn)。
2.5 數(shù)據(jù)的分析、判斷及對(duì)策
以施工過(guò)程中的基坑開(kāi)挖為例,感知層傳輸給控制中心的信息一般包含支護(hù)樁頂位移、支護(hù)樁彎矩、地面沉降、地下水位、支護(hù)樁分層水平位移等,控制中心對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如果其中任何一個(gè)監(jiān)測(cè)量超過(guò)報(bào)警閾值,則判斷基坑存在風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)超過(guò)報(bào)警閾值的參數(shù)種類,采取相應(yīng)對(duì)策。例如支撐軸力超過(guò)閾值,則基坑存在坍塌風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)事先制定好的應(yīng)急預(yù)案采取相應(yīng)措施。與原有事故報(bào)告程序不同的是,該信息通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳輸,可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、短信等方式告知相關(guān)負(fù)責(zé)人及應(yīng)急小組,信息傳遞效率高,不存在延遲效應(yīng)。
3 結(jié) 語(yǔ)
本文主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在大型醫(yī)院施工過(guò)程的集成化管理。首先分析了大型醫(yī)院集成化管理的必要性、可行性,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與施工過(guò)程集成化管理的關(guān)系進(jìn)行深入研究?;谖锫?lián)網(wǎng),研究了大型醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目施工過(guò)程集成化管理模式的構(gòu)建,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)集成化管理的關(guān)鍵技術(shù)和內(nèi)容進(jìn)行了研究,包括建立適合醫(yī)院施工和運(yùn)營(yíng)階段的感知層,制定信息標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,EPC 編碼,建立基于身份認(rèn)證的數(shù)據(jù)共享平臺(tái),數(shù)據(jù)分析、判斷及對(duì)策,為醫(yī)院建設(shè)提供一定的參考。