智慧工地系統(tǒng)在建筑施工過程中的應(yīng)用

季文普 任慶偉 丁寧 朱文靜 馬斌 高瞻 呂長超

【摘 要】建設(shè)工地區(qū)域廣、人員多、材料設(shè)備分散、管理作業(yè)流程瑣碎，傳統(tǒng)的人工巡視、手工記錄的方式已無法適應(yīng)大型項目管理的要求。采用信息化技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)管模式的創(chuàng)新，解決建設(shè)工地中出現(xiàn)的監(jiān)管力度不強、監(jiān)控手段落后等難題，已成為項目建設(shè)管理者的必然選擇。智能工地系統(tǒng)在管理的過程中主要是采用信息化手段，將更多人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)等高新科技植入到建筑工程施工、機械設(shè)備使用、施工人員穿戴設(shè)施等各種物體當(dāng)中，并且將這些物體進行互聯(lián)，使其形成物聯(lián)網(wǎng)之后再將其與互聯(lián)網(wǎng)進行有機地整合，順應(yīng)智慧城市發(fā)展的需求，為建筑工程的建設(shè)提供有效的智能管理方案。

【關(guān)鍵詞】智慧工地系統(tǒng)；建筑施工；應(yīng)用

【中圖分類號】TU71 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）01-0116-02

1 智慧工地的內(nèi)涵

智慧工地主要以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中通信技術(shù)、物聯(lián)傳感技術(shù)及云技術(shù)等信息技術(shù)為支撐，并通過建設(shè)和完善信息共享、智能化決策及安全監(jiān)控三大平臺，對建筑行業(yè)中的施工項目實現(xiàn)智能化、信息化的監(jiān)督和管理，并為建設(shè)企業(yè)中所有項目提供合理的信息化解決方案，有效實現(xiàn)建筑工程項目與智能監(jiān)控數(shù)據(jù)之間的結(jié)合，從而提高建筑工程整體施工和管理質(zhì)量。

2 智慧工地系統(tǒng)在建筑施工中的應(yīng)用分析

2.1 智能化噴霧降塵及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

現(xiàn)如今，我國建筑企業(yè)在工程施工過程中很容易引發(fā)施工區(qū)域粉塵、泥塵，從而造成環(huán)境污染，因此，在施工場地應(yīng)用智能化噴霧降塵與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以有效緩解污染現(xiàn)狀，且具有節(jié)能高效、成本低的優(yōu)勢。智能化降塵除霾系統(tǒng)可以24小時不間斷地對建筑施工現(xiàn)場進行監(jiān)督和檢測，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X系統(tǒng)中，然后進行合理分析，相關(guān)人員依據(jù)超標(biāo)項目及時采取處理措施。此外，此技術(shù)在監(jiān)測過程中也能有效降低施工現(xiàn)場的粉塵濃度，改善工人施工環(huán)境，從而保障施工工人的健康和安全。智能化噴霧降塵及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)正是智慧工地的體現(xiàn)，其具體優(yōu)點表現(xiàn)在3個方面：①系統(tǒng)運行效率高，可有效降低建筑施工場地的粉塵、霧霾量；②系統(tǒng)的聯(lián)動性有效降低了工人的工作量，并提高施工效率；③系統(tǒng)的自動化啟動和停止，實現(xiàn)了節(jié)能減排、節(jié)約用水的目的。

2.2 信息化管理平臺在智慧工地中的應(yīng)用

首先，信息化在終端層的應(yīng)用。互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在建筑工程終端層的使用，不僅實現(xiàn)了信息化管理，還有效提高了現(xiàn)場施工的監(jiān)督力度。例如應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng)——手機，通過無線傳輸設(shè)備、手機傳感器及攝像頭等，對工地進行實時監(jiān)督和管理。

其次，信息化在平臺層的應(yīng)用。云平臺技術(shù)將建筑項目數(shù)據(jù)進行整理、計算，給平臺層提供了良好的數(shù)據(jù)支撐，并且所有管理和操作人員能在平臺上進行溝通和交流。

最后，信息化在應(yīng)用層的應(yīng)用。智慧工地的核心內(nèi)容就是應(yīng)用層，它通過科學(xué)使用管理流程和項目管理模塊，完善施工現(xiàn)場管理，使信息化管理平臺達到標(biāo)準要求，從而整合所有移動應(yīng)用設(shè)備，使其集成到終端層中。

3 智慧化工地建設(shè)——以內(nèi)蒙古榮信化工有限公司為例

3.1 公司簡介

內(nèi)蒙古榮信化工有限公司（以下簡稱“內(nèi)榮公司”）于2008年7月16日在達拉特旗市場監(jiān)督管理局登記成立，公司經(jīng)營范圍包括許可經(jīng)營項目：煤制甲醇生產(chǎn)、銷售（全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證有效期至2021年1月5日）等。中國電力招標(biāo)網(wǎng)專門為該公司開設(shè)一個分站，旨在為該公司招標(biāo)的會員單位提供便捷及時的服務(wù)并對該公司的項目進展實時跟進。

3.2 智慧化工地建設(shè)理念在內(nèi)榮公司中的體現(xiàn)

內(nèi)榮公司多年來始終貫徹“二期工程智慧化管理”的運營理念，持之以恒地將“兗礦第一家智慧化工地”的發(fā)展信念放在公司戰(zhàn)略目標(biāo)上，并堅持“嚴格要求、高效、高標(biāo)準”的建設(shè)口號按期完成“智慧化工地”的二期工程建設(shè)任務(wù)，旨在讓建筑工程現(xiàn)場管理和監(jiān)督水平實現(xiàn)新的升華。

智慧化工地系統(tǒng)的建立是智慧城市理念在建筑工程中的體現(xiàn)，它是建立在高水平信息技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的施工技術(shù)全面智能化、項目管理智能化、人事物全面感知、信息協(xié)同共享、風(fēng)險智慧預(yù)警控制及決策分析科學(xué)的新型信息化手段。智慧化工地系統(tǒng)主要依靠互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等手段，圍繞建筑行業(yè)中人、事、料、機、規(guī)章等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并結(jié)合實際情況構(gòu)建的信息化施工現(xiàn)場一體化管理系統(tǒng)。信息化施工現(xiàn)場一體化管理系統(tǒng)可以有效提高建筑工程施工質(zhì)量、施工安全、節(jié)約成本、提高管理效率，符合智慧化工地系統(tǒng)的內(nèi)涵。

內(nèi)榮公司作為我國第一批智慧化工地系統(tǒng)建設(shè)實施者，企業(yè)內(nèi)部非常重視。例如：組織人才去優(yōu)秀建筑企業(yè)學(xué)習(xí)，邀請當(dāng)?shù)刂荚嚤O(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計專家參與智慧工地系統(tǒng)設(shè)計，對智慧化設(shè)備及技術(shù)進行市場調(diào)研等，其目的都是促使智慧化工地系統(tǒng)得以穩(wěn)定、高效運行。

3.3 智慧化工地系統(tǒng)現(xiàn)場運用情況分析

（1）智慧化工地是信息技術(shù)與人工智能在建筑行業(yè)中的體現(xiàn)，它是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，包含整個工程建筑項目，通過創(chuàng)新工程項目現(xiàn)場管理模式，將信息、數(shù)據(jù)之間自由轉(zhuǎn)換、交流，因此形成了無數(shù)據(jù)死角的管理系統(tǒng)。

（2）智慧化工地應(yīng)用專業(yè)化系統(tǒng)的技術(shù)手段，面對建筑工地現(xiàn)場監(jiān)督管理不到位、數(shù)據(jù)采集難且漏等問題，不僅能有效解決，還可以在此基礎(chǔ)上提高效率。例如，增強信息數(shù)據(jù)獲取的及時性、準確性、真實性和反應(yīng)速度，實現(xiàn)施工管理的互通互聯(lián)、全面感知及智能化、高效化處理。

（3）智能化工地系統(tǒng)的應(yīng)用：①人員管理方面應(yīng)用勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)，例如IC卡識別、指紋識別、智能安全帽定位和佩戴識別等。②安全管理方面應(yīng)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)計主要應(yīng)用性價比非常高的高清球機及?？蹈咔鍞z像機（200萬分辨率、20倍變焦功能、360度無死角旋轉(zhuǎn)），因此可以非常清楚地觀察建設(shè)施工現(xiàn)場的項目作業(yè)和細節(jié)，無論是對施工現(xiàn)場的監(jiān)督、指揮，還是事后追蹤現(xiàn)場情況等，都能提供準確的數(shù)據(jù)支撐。③塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)：塔機安全管理系統(tǒng)是基于嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)及無限傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此非常高效地實現(xiàn)了群塔干涉作業(yè)及建筑塔機單機運行開放式實施安全監(jiān)控和報警等功能，使得建筑工程項目中的塔機安全監(jiān)控能開放性、實時性地動態(tài)監(jiān)督。④智慧工地系統(tǒng)中質(zhì)量管理軟件的應(yīng)用。應(yīng)用質(zhì)量管理軟件對分項、分部建筑工程進行質(zhì)量等級評定，依據(jù)國家標(biāo)準對逐項工程檢測，發(fā)現(xiàn)問題時就能及時調(diào)整，并加以改正。⑤智慧工地系統(tǒng)中進度管理的應(yīng)用。隨時監(jiān)督并分解工程進度計劃，具體到責(zé)任人、管理人、工程完成時間，及時反饋進度并與進度計劃進行比較，找出滯后原因，從而有效解決。⑥智慧工地系統(tǒng)中物料管理的應(yīng)用。統(tǒng)計、查詢管理系統(tǒng)：通過應(yīng)用射頻識別設(shè)備，對過磅車輛進行智能化識別，配合電腦自動完成稱重、減重及放行，并儲存物料數(shù)據(jù)，以此方便建筑物料管理人員統(tǒng)計、整合和監(jiān)管。

（4）通過整合建筑信息模型系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑項目資源信息與基礎(chǔ)空間信息的有效融合，最終構(gòu)建成一個集成化、共享化、綜合化的建筑工地管理和決策平臺，從而實現(xiàn)建筑企業(yè)經(jīng)濟效益最大化和社會價值最大化。

4 智慧化工地安全管理總結(jié)

智慧工地系統(tǒng)中保障建筑工程健康進行的重要系統(tǒng)為安全管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以向建筑工地提供吊鉤可視化監(jiān)控、塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)、升降機監(jiān)控、車輛來往監(jiān)控、卸料平臺及煙霧報警系統(tǒng)等功能。建筑企業(yè)通過在施工場地大門口安裝攝像頭來實時監(jiān)控車輛出入信息，若發(fā)生建筑材料丟失等情況就可以追溯來源；工地安裝的視頻檢測系統(tǒng)及人臉識別系統(tǒng)可對建筑工人進行監(jiān)督，從而保證施工安全；塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)能通過重量及幅度感應(yīng)器檢測出距離、重量等信息，防止車輛出現(xiàn)超載、超限等，并通過生物識別，確定司機身份，保障工程技術(shù)人員專業(yè)性；通過在建筑工地安裝煙感探頭，實現(xiàn)智慧化工地系統(tǒng)中的煙霧報警系統(tǒng)，并應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)電話及時通知主要負責(zé)人，從而保證建筑施工現(xiàn)場消防安全等。

參 考 文 獻

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[3]崔楠.智慧工地的發(fā)展趨勢[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（16）：147.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]