智慧工地在建筑工程管理中的应用

智慧工地在建筑工程管理中的应用

白金霞

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摘要：全球消费结构向绿色低碳转型,“互联网+”将成为各行业的新加速器,企业利用云计算、工业互联网、大数据、5G和人工智能等新技术,增强技术储备,引导数字化信息化技术在生产过程中的应用,从而全面提升项目全过程管理水平,提高项目管理效率和决策能力,实现工业生产管理标准化、精细化、智慧化管理,笔者就互联网在智慧工地中的应用和发展进行阐述。

关键词：互联网+；物联网；智慧工地；信息化

引言

随着21世纪的来临,互联网+时代的到来,智慧工程的概念也应运而生,智慧工地的蓬勃发展是建筑行业的大势所趋,“智慧工程”是一种全新的在工程方面的全生命周期管理的理念。智慧工地立足于互联网+,采用云计算、BIM、大数据和物联网等技术,将传统的工地管理,转化为通过科学技术进行实时监控,以可控化、数据化以及可视化的智能系统以便于对工地进行设计和管理。

1智慧工地系统概念及其特点

1.1智慧工地系统内涵

智慧工地系统是围绕建筑工程管理目标，大幅收集人员、安全、环境、质量等关键业务数据，结合物联网、大数据、互联网、云计算等技术构建大数据管理平台，形成云端大数据体系的信息管理系统。智慧工地系统架构可分为3层，即环境感知层、服务器层和联动控制层，其中，环境感知层基于传感器、视频监控等物联网设备实现环境感知；服务器层对环境感知层数据进行分析处理，根据预设阈值、条件联动自动化设备动作；联动控制层接收服务器层动作指令完成动作并反馈动作信息。

根据智慧工地系统典型应用场景，可实现工地现场环境监测和扬尘联网治理、塔吊安全监控系统、电气配电无功补偿、周界防范红外对射和工地现场智能限电控制等功能，通过收集施工现场环境数据、设备状态数据、视频监控信息等，实现工地现场环境智能检测、AI视频监控，上传至建筑工程管理云平台，并根据管理要求自动或手动联动现场环境自动化设备动作，实现工地现场管理自动化，有利于减少人工管理的时间成本，提高监管准确率。

1.2智慧工地系统的特点

（1）集成化管理。基于施工现场的实际生产状况，智慧工地系统将施工环节与信息化技术进行了有效融合，并对工程项目管理中人、机、料、法、环全要素信息整合，打破了传统工程管理中数据关联性低、各专业数据分散问题，实现了建筑工程管理集成化管理、专业化管理；（2）数字化平台。基于红外线、摄像机、设备传感器、RFID等物联网设备，智慧工地系统可实现建筑工程现场关键生产要素信息收集，并集中展示在监控大屏，可实现全局监控和重点监控相结合，可针对工程管理中出现的问题进行预警、提醒、联动控制，形成建筑工程管理全要素展示、管理，打造数字化工程管理平台；（3）集成的应用。智慧工地系统实现了各种信息技术的综合应用，以达到资源的最优配置和使用，为项目施工提供了依据，保证了信息化管理体系的可行性和有效性。

2智慧工地建设过程

随着技术条件的不断成熟,智慧工地也不断完善,通过各类应用将施工现场碎片化信息进行整合分发给有关的管理人员,同时通过领导驾驶舱更好地将项目整体状况呈现给决策者,时刻掌握关键目标的执行情况以及未来可能发生的情况,从而为工程项目的顺利施工奠定良好的基础。智慧工地系统通过穿戴智能设备感知人员的位置和生命体征信息,通过二维码、RFID标签、传感器感知各类设备设施的状态信息,降低了管理成本;随着终端产品的日益成熟还可以与智能手机互联,在智能手机上下载安装手机APP管理软件,管理者通过登录个人账号、密码,即便是出差也能够随时掌握现场的施工情况。从而能够借助平台来有效地整理与计算建筑项目中存在的各项数据,可将施工工地范围的任意远程图像、声音、人员信息、设备信息及定位信息安全可靠的传送至项目部,实时掌握施工人员、设备、车辆的工作动态,为现场管理人员提供一手资料,在工程建造期间,对设计项目部、承包方、业主方、总部等多层级实现智能化、全流程的安全管理及记录。

3智慧工地现场管理应用

3.1人员管理

智慧门禁系统是基于识别技术而发展起来的，在该系统应用过程中，准入问题或施工考勤问题是难点。大部分建筑工程管理人员采用的为IC卡考勤技术，易出现IC卡丢失的问题，给施工人员和管理人员带来不便。若采用指纹识别，施工人员从事的多为体力工作，可能出现手部伤口较多或清洁不干净等情况，对识别效果产生影响。当前，面部识别成为智慧门禁系统的主要识别方式。该系统的具体应用主要体现在三个方面。一是识别技术。首先是人脸识别，采用3D多维人像采集技术，全面识别进入施工现场的人员；其次是虹膜识别技术，该识别技术应用成本高，优势也较为明显，识别精准，效率高。二是智能安全帽准入识别。和传统的安全帽不同，智能安全帽中安装有定位传感器、处理传感器、储存信息传感器，会录入施工人员信息，当施工人员佩戴智能安全帽时，主机端会进行辨别并给予准入反馈。三是智能追踪系统。当施工人员进行施工现场后，智慧工地系统主机端会对施工人员进行定位，实时跟进施工人员的行进路线，了解其工作状态，监管施工人员的周边环境和施工操作行，避免出现操作失误。在发现安全隐患时，及时预警和排查处置。

3.2物资管理

智慧工地系统在施工物资如设备、建材的进场、采购、验收等流程上均体现出较大的优势，可实现对进场物资的全程闭环管理，借助电脑、手机App等终端，全程跟进物资流动信息，并将各项数据储存至服务器中，为物资管理提供极大便利。以某建筑施工案例为例，其采用“智慧工地系统+区块链”的物资管理模式进行现场管理，将进场的各批次建材纳入唯一的区块链指纹，原料商、生产商、经销商等详细的信息节点形成不同的电子签名，管理人员可借助移动端和PC端实时记录和审核追踪，实现动态组网，并进行去中心化分布式计算。运用区块链技术可显著降低智慧工程建筑成本。以深基坑施工监测为例，可利用深基坑无线监测系统，结合LOT技术将传感器中的数据传输至云端系统，合法授权节点，将数据上传至链端予以分布式储存，为下一步科学决策提供支撑

3.3现场环境监测

在工程施工过程中扬尘和噪声成为最主要的污染源,近年来也是政府监管的重点问题。环境监测是基于传感器、数据采集、数据融合处理技术实时监控环境的PM值、温度、湿度、噪声、风速、风向、气压、噪声值等数据,为施工管理员分析并采取正确的处理措施提供依据。建筑工地扬尘污染的主要污染物是PM2.5、PM10颗粒,通过将物联网传感器扬尘监测仪部署到建筑工地,可以实时获取该建筑工地的扬尘污染情况。因此,在建筑工程施工现场设置扬尘在线监测设备及其配套监控软件,实时采集现场PM2.5、PM10、噪声等相关环境数据并进行现场处置,同时将数据实时传送至监管平台,并在环境的监测领域逐渐采取更加实时的技术来实现对环境的准确监测、智能化管控,防止环境污染,是现如今智慧工地扬尘监管监测的主要手段。

结语

在智慧管理大环境下，建筑工程管理人员要理性看待智慧工程管理系统，既要积极应用，提高管理效能，又要关注其应用时应注意的问题，避免过度使用导致管理工作失能。在具体应用时，管理人员要结合工程实际情况，联合专门技术人员优化智慧工程建设系统，设定特定的逻辑关系，重点关注具有参考价值的数据，连接项目管理平台、智能手机等终端，为管理人员提供精准决策的依据。将智慧工地管理系统与人员管理、现场监管、安全管理及设备管理等融合在一起，在正确的应用路径下，发挥智慧工地管理系统的最大化价值。

参考文献

[1]马军,丁国栋,杨晓娟.智慧工地管理平台在建筑施工中的应用研究[J].智能城市,2021,7(23):87-88.

[2]宋世锐,唐波,刘洋.基于“智慧工地”平台提升建筑施工企业安全管理的研究[J].智能建筑与智慧城市,2021(11):44-46.