建筑安全施工智慧工地监测系统策划

建筑安全施工智慧工地监测系统策划

李光雄

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摘要：在建筑工程中，安全施工越来越受到重视。建筑工程施工过程中涉及多种工序，施工现场的很多因素（例如工地环境、人员操作、机械设备等）都容易引发安全风险，从而引发安全事故。如何更好地应用智慧工地完善建筑工程施工现场的安全管理模式、降低施工现场的安全事故，已经成为了建筑工程安全管理最为重要的问题之一。本文首先分析智慧工地的特征及应用范围，其次探讨建筑项目管理存在的问题，最后就智慧工地技术在建筑项目管理中的应用与推广进行研究，以期为建筑行业进一步推广和深化智慧工地建设提供参考。

关键词：物联网;智慧工地;信息化

引言

建筑业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一，同时也是安全事故多发、污染严重、法律纠纷较多的行业。传统的建设工程劳动力密集、粗放生产的特点，是导致工程安全事故频发的主要原因，给社会造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失。

1智慧工地的特征及应用范围

智慧工地是智能建造的重要组成部分，源于2009年IBM公司提出的“智慧地球”理念。国内对于智慧工地的研究较为丰富，已形成大量的研究成果，根据不同建筑工程施工过程中使用信息技术的不同、实现目标的不同、管理对象的不同，学者对智慧工地的定义各不相同。但总体来看，智慧工地是建立在高度信息化基础上的一种信息感知、互联互通、全面智能和协同共享的新型信息化手段和工程现场管理模式，是BIM技术、物联网等信息技术与先进建造技术深度融合的产物，具有以下4个特征。（1）聚焦施工一线生产活动，实现信息化技术与生产过程深度融合。（2）保证数据实时获取和共享，提高现场基于数据的协同工作能力。（3）追求数据的分析与预测能力，提高管理者的过程预测和决策能力。（4）集成软硬件技术，满足施工现场多变的需求，保证信息化系统的有效性和可行能。建筑信息模型、射频识别技术、计算机视觉技术等信息技术在智慧工地的应用较多，北斗、5G、人工智能等技术手段也逐步开展应用。基于信息技术的引入，建筑工人管理、施工安全管理、施工设备管理、施工生产管理、施工环境管理、项目协同管理等方面出现了一系列智能化应用，甚至涉及建筑施工阶段上、下游的供应商监管、投诉监管等，智慧工地的应用面逐渐扩大且趋于完善。

2建筑项目管理存在的问题

2.1生产要素信息传达能力不足

项目上配备了多项信息管理系统，基本实现了工程现场基于智慧工地框架下的数据采集、信息上传报送、流程审批等功能。但在实际工作中由于多个系统间的协同性不足，不能充分贴合现场实际业务流程，导致现场业务不能将数据及时、准确地录入到多个系统中。数据信息容易停留在个人手上或某个环节中，产生数据滞后以及数据的节点错配。以“彭一小区旧改项目”施工现场为例，工程部验收工作无法在现场完成资料提交，需要在电脑端整理上传，存在信息报送滞后等问题；在“中铁二十四局闵行综合预制构件厂”生产环节，存在物资库库存消耗与实际生产关联不足，导致无法进行节超计算，以及材料到货批次、材料物资借调的状态信息无法及时和生产环节同步等问题。最终使项目组成员之间对工程进展、人员安排、资源使用等信息了解不够全面、及时，进而导致操作失误和问题无法及时解决。

2.2设备因素

建筑施工规模庞大、技术复杂，必须依靠各种强大的机械设备来完成各项工作，这些机械设备普遍体型大、动力强，能够在短时间内完成高强度的工作任务。但在长期运行过程中，机械设备也会出现磕碰磨损情况，机械设备的损耗普遍比较明显，而如果没有得到及时的维护维修，就有可能造成安全质量事故，尤其是塔式起重机这种高空设备，出现问题不光会威胁操作员的生命安全，还会给地上设备和人员带来危险，工程进度也会因此而受到阻碍。此外，机械设备体积比较大，面对复杂情况时，操作人员可能存在视野盲区或没有按规范操作，也会增加安全质量管理的风险系数。

2.3施工人员缺乏安全意识和专业能力

很多情况下，企业带有个人关系，同时为了节省成本，挑选便宜的劳动力，选人环节不严谨导致所选拔的施工人员普遍存在着安全知识缺乏、安全防范意识薄弱、专业技术水平和综合素质差等问题，这不仅会影响建筑工程质量，也会带来安全隐患。因此对于施工人员的选拔，应该有一个严格的标准，尤其在专业能力与安全意识方面。

3智慧工地技术在建筑项目管理中的应用与推广

3.1实现关键要素的实时管控

打造数字资产库概念是基于施工过程中的BIM建模，以数字孪生引擎为核心，将建筑信息模型、周边地貌环境信息、物联网监测设备、重点机械、视频监控等要素进行整合。通过物联网平台实时上传数据，坚持对施工现场数据进行实时监控覆盖，呈现更为精细、直观的建筑参数、结构关系。并实时采集现场数据，确保数据真实有效，强化实时监管，提升施工现场的管控水平和效率。智慧工地技术不仅以硬件搭设为主，更应聚焦工程现场，围绕人、机、料、法、环等关键要素与一线生产过程相融合，呈现多方项目信息的数字孪生。如在“彭一小区旧改项目”施工现场的系统应用中，创建三维可视化数字孪生平台，并使其与智慧工地系统进行关联，将项目介绍、人员管理、物资管理、机械设备管理、围挡管理、进度管理和路网管理等施工要素统一集成和实时动态展示，同时实现相关功能自动化和智能化，要求各个业务部门在统一的平台上完成相关工作信息录入，进而沉淀有效的项目数据，最终形成可溯源的完整工程数据库、有价值的数据资产。

3.2机械设备信息化管理系统

机械设备为施工项目的正常开展提供了保障，也影响着施工的安全和质量，经过多年的发展，我国机械设备制造领域已经十分强大，众多设备制造商也与时俱进，充分融合互联网精神，通过不断改进迭代推出了更加智能化的专业设备，这也为机械设备的信息化管理奠定了基础，而面对数量众多的机械设备，施工方即便付出较多的管理成本，所能取得的管理效果也不一定会提升多少。针对机械设备的信息化管理，首先要录入机械设备的基本信息，包括型号、重量、性能等等，还要记录机械设备的维护信息，包括维修时间、维修次数、维修部位等等，最为重要的是通过安装在机械设备上的传感器，来实时监控设备的运行状况，这主要依靠算法和算力自动监控分析，当发现问题时进行自动报警，机械设备管理人员再根据报警信息进行进一步处理，从而确保机械设备的正常运行。如今的传感器设备能够适应各种复杂情况，并且体积相对较小，能够针对机械设备的关键部位进行检测，并且还有内部和外部监控设备监测工作人员对机械设备的操作，这样有助于提升机械施工的效率，减少机械施工过程中的违规操作和安全隐患，使机械设备能够得到及时的维护保养，降低因机械设备而影响施工安全和质量的概率。

3.3加强人才培养和技术研发

智慧工地技术的应用需要具备相应技术水平的人才，并加强人才培养和技术研发，提高企业和从业人员的技术水平和创新能力。当工作人员身体指标出现异常时，信息管理系统要自动报警，从而避免工作人员因身体状况而出现意外。

结语

作为建筑工程的重要组成部分，进一步推广智慧工地应用，更好地将信息技术运用于工程建设全生命期，对提高工程质量、缩短建设周期、节约建设成本立竿见影。作为施工企业工程管理的重要组成部分，进一步完善智慧工地集成平台功能，打通各独立系统之间的联系，对把控工程进度、辅助项目决策、提升管理效率效果显著。作为智能建造的重要组成部分，进一步深化智慧工地建设，促进新型建筑工业化协同发展，对推进建筑业由高速发展向高质量发展过渡，加快建筑业绿色低碳转型、数字化转型意义重大。

参考文献

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