淺析智慧工地在建筑施工中的應(yīng)用

沈杰 劉欣 張宗剛

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展對(duì)我國(guó)建筑工程提出了更高的要求，通過(guò)合理應(yīng)用智慧工地，能夠促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，使其更好的滿足建筑行業(yè)建設(shè)需求。為了確保項(xiàng)目工作人員對(duì)智慧工地項(xiàng)目建設(shè)具有更為全面的認(rèn)知，特此展開(kāi)此次研究，希望項(xiàng)目管理人員在進(jìn)行具體工作應(yīng)用過(guò)程中具有更為全面的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：智慧工地;管理;認(rèn)知;理論工具

一、智慧工地的意義

“智慧工地”即信息化，是通過(guò)4G寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、GPS、北斗地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，整合智能設(shè)備以及設(shè)備智能感應(yīng)裝置，形成“物聯(lián)網(wǎng)”。并通過(guò)通信網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了“智慧工地”的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，并在此基礎(chǔ)上迭加施工信息化應(yīng)用 APP。智慧工地的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息化，覆蓋了最后一公里，將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、GPS定位、移動(dòng)技術(shù)以及 BIM等新技術(shù)嫁接到生產(chǎn)管理、安全管理、勞務(wù)管理等活動(dòng)中，不僅提升了生產(chǎn)效率，而且有效執(zhí)行了編碼標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程的數(shù)據(jù)化，通過(guò)應(yīng)用智慧工地不僅保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時(shí)性、真實(shí)性和準(zhǔn)確性，而且可以通過(guò)采集、分析施工工程中的真實(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)管理的實(shí)時(shí)化、精細(xì)化，能夠更好地降低各類風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)、消除安全隱患，實(shí)現(xiàn)概率性的預(yù)測(cè)、預(yù)警。最后，在業(yè)務(wù)功能上更加強(qiáng)調(diào)場(chǎng)景化，通過(guò)智慧工地應(yīng)用忽略各類系統(tǒng)間的界限，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同管理人員的實(shí)際難點(diǎn)去開(kāi)發(fā)新功能，通過(guò)應(yīng)用新思路、新技術(shù)去解決傳統(tǒng)管理中存在的難題。

二、智慧工地應(yīng)用現(xiàn)狀

進(jìn)出工地，“刷一刷”卡;質(zhì)量檢測(cè)，“掃一掃”二維碼;管理審批，“點(diǎn)一點(diǎn)”APP;塔吊遙控操作“互不打架”;傳感器自測(cè)粉塵濃度“智能灑水”;無(wú)人機(jī)“監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)”……隨著信息技術(shù)日新月異，“智慧工地”管理平臺(tái)成為實(shí)現(xiàn)工程施工數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通、可視化智能管理的有效保障，也是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目提質(zhì)增效的重要手段。然而，在施工一線，有的“智慧工地”卻變成了空殼，只是作為各類檢查的“固定觀摩點(diǎn)”，在日常施工中發(fā)揮的作用并不明顯。有的單位在與“智慧工地”親密接觸的過(guò)程中，產(chǎn)生了看著挺好、用得太累，不做不行、 做了沒(méi)用，投入清晰、產(chǎn)出糊涂的困惑?？諝ぁ爸腔酃さ亍辈粌H無(wú)法使項(xiàng)目建設(shè)從中受益，更不利于企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

歸根到底智慧工地建設(shè)目前主要是項(xiàng)目層級(jí)在主導(dǎo)推廣中應(yīng)用，沒(méi)有自上而下形成系統(tǒng)性的建設(shè)，缺乏相應(yīng)的管理制度和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)作為支撐，依然存在不少問(wèn)題。第一，基層項(xiàng)目自身的信息化能力不足，對(duì)信息化的理解有限，缺乏整體需求分析與規(guī)劃，通常是廠商提供什么用什么，采用廠商服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，與其他現(xiàn)有的信息系統(tǒng)難以集成互通。第二，基層項(xiàng)目缺乏與廠商談判與議價(jià)的能力，智慧工地應(yīng)用中的各類設(shè)備價(jià)格不菲，易被綁架。三，外部廠商智慧工地應(yīng)用多采用公有云部署方式，極易產(chǎn)生數(shù)據(jù)外泄，數(shù)據(jù)安全及商業(yè)信息 難以得到有效保障。而且海量的數(shù)據(jù)分散掌握于不同外部廠商，難以形成集合化的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)。第四，基層項(xiàng)目層缺乏相應(yīng)的智慧工地管理制度和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)作為支撐，再加上企業(yè)基礎(chǔ)的信息化條件也受到一定的限制，現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施容易受到地域、環(huán)境等因素的干擾，進(jìn)而影響智慧工地應(yīng)用效果。

三、智慧工地系統(tǒng)在建筑施工過(guò)程中的應(yīng)用

智慧工地作為未來(lái)建筑施工企業(yè)推進(jìn)信息化管理的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，有著極其重要的意義。建筑施工企業(yè)應(yīng)該采取正確的思路推進(jìn)智慧工地建設(shè)，要抓住行業(yè)中現(xiàn)有的典型、成熟案例，理遵循其由易到難，由小及大的發(fā)展規(guī)律，結(jié)合本企業(yè)的重點(diǎn)工程項(xiàng)目，并通過(guò)示范、總結(jié)和提煉重點(diǎn)工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，形成對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)指南、管理制度等，進(jìn)而在全企業(yè)進(jìn)行推廣，實(shí)現(xiàn)全面統(tǒng)籌。同時(shí)，建筑企業(yè)要通過(guò)企業(yè)統(tǒng)籌建立統(tǒng)一的智慧工地集成平臺(tái)，夯實(shí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，讓不同的場(chǎng)景應(yīng)用可以接入企業(yè)的智慧工地總體框架中，開(kāi)展相關(guān)數(shù)據(jù)整合、清洗和分析。目前，較成熟較廣泛的智慧工地應(yīng)用主要有以下一些。

（一）環(huán)境檢測(cè)及智能噴霧降塵系統(tǒng)

隨著國(guó)家大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建筑工地全面全面鋪開(kāi)，造成的環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，在施工過(guò)程中產(chǎn)生的人員、設(shè)備黏帶泥土、及工機(jī)械設(shè)備造成的揚(yáng)塵和噪聲極其嚴(yán)重，已經(jīng)成為影響城市空氣質(zhì)量、周圍居民生活的主要原因之一。 隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，為了使建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色施工、綠色工地將成為升級(jí)改造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。綠色工地最直接的應(yīng)用就是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境進(jìn)行智能監(jiān)控管理，包括降塵噴淋系統(tǒng)、揚(yáng)塵噪聲監(jiān)控系統(tǒng)、智能用電管理系統(tǒng)、能耗監(jiān)控系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室濕度控制監(jiān)控系統(tǒng)，等等。通過(guò)無(wú)線通信設(shè)備，將噪聲傳感器、顆粒物傳感器、風(fēng)向風(fēng)速傳感器、溫濕度氣壓傳感器等一系列傳感設(shè)備收集的各類數(shù)據(jù)信息傳輸 到服務(wù)中心進(jìn)行分析、處理，進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)判和報(bào)警。

（二）可視化工地管理

施工現(xiàn)場(chǎng)事故通常都有不可預(yù)見(jiàn)性，如何保證施工質(zhì)量、施工人員的人身安全和工地建筑材料及設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全是建筑施工企業(yè)關(guān)心的頭等大事。施工企業(yè)的建筑工地分布面廣、點(diǎn)多、量大，很難有足夠的人力和精力頻繁到現(xiàn)場(chǎng)去監(jiān)督、檢查，管理起來(lái)比較困難，可視化工地的概念很好地解決了這個(gè)難題。遠(yuǎn)程視頻控系統(tǒng)、塔吊運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、施工電梯運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)等視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以對(duì)分散的建筑工地 進(jìn)行統(tǒng)一管理，避免使用人力頻繁去現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、檢查，有效降低了工地人員管理成本，而且還可以及時(shí)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況、施工動(dòng)態(tài)和大致進(jìn)度，特別對(duì)于重點(diǎn)項(xiàng)目、施工場(chǎng)面比較大的工地尤其需要用到遠(yuǎn)程監(jiān)管。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)還有以下功能。一是可以對(duì)建筑工地現(xiàn)場(chǎng)的建筑材料、建筑設(shè)備的財(cái)產(chǎn)安全進(jìn)行監(jiān)控，避免物品丟失和失竊。二是防范外部人員翻墻侵入、非法入侵危險(xiǎn)區(qū)及倉(cāng)庫(kù)等重點(diǎn)場(chǎng)所，保證工地的財(cái)產(chǎn)和人身安全。三是施工現(xiàn)場(chǎng)可以通過(guò)接入互聯(lián)網(wǎng)，直接在監(jiān)控中心顯示屏上看到各施工點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情景，也可以通過(guò)監(jiān)控電腦向前端攝像機(jī)發(fā)出控制指令，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)抽檢監(jiān)控，在監(jiān)督施工現(xiàn)場(chǎng)是否規(guī)范的同時(shí)，為處罰違反規(guī)定的施工企業(yè) 提供證據(jù)。

（三）勞務(wù)實(shí)名管理

在項(xiàng)目管理中，人員的管理永遠(yuǎn)是第一位的，只有把現(xiàn)場(chǎng)的人員管理到位，其他的方面才能實(shí)現(xiàn)順利管理，目前，無(wú)論是政府還是企業(yè)對(duì)勞務(wù)人員的管理都比較關(guān)注，因?yàn)檫@是最容易出現(xiàn)問(wèn)題的地方。智慧工地下的勞務(wù)實(shí)名管理系統(tǒng)主要應(yīng)用在三大方面：實(shí)名制管理、考勤管理、智能人員定位識(shí)別。1、實(shí)名制管理。勞務(wù)用工一直是建筑行業(yè)的痛點(diǎn)，實(shí)名制問(wèn)題、欠薪問(wèn)題、合法保障問(wèn)題等多年依然無(wú)法解決。建筑勞務(wù)市場(chǎng)十分龐大，建筑從業(yè)人員魚(yú)龍混雜，如何培育、引導(dǎo)和規(guī)范建筑勞務(wù)市場(chǎng)，促進(jìn)建筑業(yè)健康發(fā)展，是目前建筑業(yè)改革的重中之重。因此，建筑施工企業(yè)應(yīng)對(duì)勞務(wù)工人進(jìn)行實(shí)名制登記，與政府勞務(wù)實(shí)名制管理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)勞務(wù)管

理市場(chǎng)化，起到改變建筑行業(yè)用工現(xiàn)狀乃至整個(gè)社會(huì)勞務(wù)用工生態(tài)的作用。2、考勤管理。建筑施工企業(yè)應(yīng)通過(guò)指紋采集、人臉驗(yàn)證等方式采集個(gè)人信息，建立相應(yīng)的人員管理臺(tái)賬，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)名制考勤閘機(jī)系統(tǒng)、智能安全帽定位系統(tǒng)、手機(jī) APP 定位等一系列手段，將傳感技術(shù)應(yīng)用在整個(gè)智慧工地平臺(tái)，進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)與身份信息識(shí)別匹配、現(xiàn)場(chǎng)考勤、工時(shí)記錄結(jié)合，同時(shí)為勞務(wù)人員薪資發(fā)放提供數(shù)據(jù)支撐，不但有效解決了勞務(wù)糾紛，也提升了勞務(wù)人員的管理效率。3、智能人員定位識(shí)別。建筑施工企業(yè)應(yīng)充分利用GPS 及北斗定位技術(shù)，通過(guò)智能安全帽、手機(jī) APP 等手段，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的數(shù)量、種類、位置信息進(jìn)行分類，按照區(qū)域進(jìn)行匯總管理，形成人員分布圖、工種數(shù)量圖，及時(shí)知曉現(xiàn)場(chǎng)的一些突發(fā)狀況，實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)施工人員的作業(yè)狀態(tài)，便于有效掌握與調(diào)度。

（四）VR 安全教育培訓(xùn)管理

隨著VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用，VR技術(shù)越來(lái)越多的融入智慧工地建設(shè)中，一套成熟的 VR 安全教育培訓(xùn)管理系統(tǒng)包括：一臺(tái)高配置電腦、兩臺(tái)顯示器、1 個(gè)主VR 頭盔、2 個(gè)副 VR 頭盔、一套音響設(shè)備即可。VR安全教育管理采用先進(jìn)的VR技術(shù)、AR 技術(shù)、3D 技術(shù)，以三維動(dòng)態(tài)的形式全真模擬出施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景和險(xiǎn)情，達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)安全教育交底和培訓(xùn)演練的目的。建筑施工企業(yè)通過(guò)應(yīng)用 VR 技術(shù)可以很好地彌補(bǔ)施工安全教育和技術(shù)融合處的空白，VR技術(shù)獨(dú)有的沉浸感可以將施工人員置身于現(xiàn)場(chǎng)施工的各種危險(xiǎn)環(huán)境中，例如塔吊起重傷害、支模坍塌傷害、宿舍火災(zāi)逃生體驗(yàn)、高空墜物傷害、基坑坍塌體驗(yàn)、工地用電體驗(yàn)和工地火災(zāi)消防體驗(yàn)等真實(shí)模式施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的場(chǎng)景，讓施工人員最大程度上認(rèn)識(shí)到各種安全防護(hù)的重要性，學(xué)會(huì)相應(yīng)的防范知識(shí)和正確的應(yīng)急措施。

四、結(jié)語(yǔ)：

總而言之，通過(guò)整合資源、項(xiàng)目應(yīng)用、構(gòu)建管理制度，最大程度滿足智慧工地項(xiàng)目需求，能夠確保更為有效地應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑工地智慧監(jiān)管的目的，保障施工作業(yè)的安全性、有序性和監(jiān)管的全面性，也在一定程度內(nèi)降低建筑工程建設(shè)過(guò)程中需要的人力成本和能源消耗，切實(shí)做到降本增效。智慧工地手段的應(yīng)用，施工項(xiàng)目的智慧監(jiān)管，將有效促進(jìn)、合理推進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，使其在未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更大優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張朋偉.如何運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”來(lái)提速智慧工地[J].建材與裝 飾 ，2018（16）.

[2]李軍 . 淺談互聯(lián)網(wǎng) + 智能系統(tǒng)云平臺(tái)在智慧平安工地的應(yīng)用[J]. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化 ，2018（18）.

[3] 付澗梅 . 莫讓“智慧工地”變空殼? [N]. 中國(guó)鐵道建筑報(bào)，2019.1.10第002版.

[4] 毛志兵 . 推進(jìn)智慧工地建設(shè)助力建筑業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展 [J]. 工程管 理學(xué)報(bào)，2017，31（5）：80-84.