新時(shí)期智慧工地云平臺(tái)的構(gòu)架

李啟宇

摘要：我國已經(jīng)進(jìn)入到信息時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)得到了飛速的發(fā)展，根據(jù)我國建筑行業(yè)和公共服務(wù)信息化建設(shè)的需求，建設(shè)了很多智慧工地和工地社區(qū)等模塊，這些都需要借助先進(jìn)的信息技術(shù)，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)的融合從而創(chuàng)建出智慧工地云平臺(tái)。這個(gè)智慧工地云平臺(tái)主要是幫助建筑全生命周期提供更加專業(yè)和智能、合理的解決方案，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)智慧城市化建設(shè)。

關(guān)鍵詞：新時(shí)期;智慧工地云平臺(tái);構(gòu)架;技術(shù)

Abstract： China has entered the information age， "Internet+" and big data have developed rapidly. According to the needs of China's construction industry and public service information construction， many modules such as smart construction sites and construction site communities have been built， which all need the help of advanced information technology， through the integration of "Internet+" and big data to create a smart construction site cloud platform. This smart construction site cloud platform is mainly to help the construction life cycle and provide more professional， intelligent and reasonable solutions， to promote the development of China's construction industry and the construction of smart urbanization.

Key words： new era;smart construction site cloud platform;architecture;technology

0? 引言

對(duì)于建筑行業(yè)來說，它不僅僅是我國國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)重要物質(zhì)的部門還是非常重要的支柱產(chǎn)業(yè)。建筑行業(yè)是一個(gè)安全事故高發(fā)的行業(yè)，這就讓如何可以讓施工變得安全、降低安全事故的發(fā)生以及有效的進(jìn)行施工管理都變?yōu)榱私ㄖ袠I(yè)需要重視的問題，也只有將這些問題解決才可以提高建筑工程的質(zhì)量和杜絕違規(guī)操作。所說的智慧工地其實(shí)是智慧城市在建筑行業(yè)當(dāng)中體現(xiàn)出來的一種形式，也是一種工程全生命周期的全新管理理念。智慧工地云平臺(tái)當(dāng)中會(huì)使用很多先進(jìn)的技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)督和管理，并且可以提升施工的安全性，保證各部門之間有效的溝通。使用這樣的技術(shù)可以幫助工程有效的識(shí)別安全風(fēng)險(xiǎn)，降成本降低，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)還可以營造一個(gè)綠色建筑的理念。

1? 我國建筑工地的現(xiàn)狀和實(shí)際需求

1.1 我國建筑工地的現(xiàn)狀? 在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新時(shí)期當(dāng)中，不斷的推進(jìn)我國現(xiàn)代化城市建設(shè)的進(jìn)程，這也讓各地區(qū)都開始增加建筑工地的數(shù)量和擴(kuò)大建筑工地的規(guī)模。在這樣的情況下，讓原本就很容易發(fā)生安全事故的建筑工地將發(fā)生的頻率提升，建筑質(zhì)量的問題也日益突出，還有很多施工擾民和污染環(huán)境等一系列問題受到了更多人的關(guān)注[1]。所以現(xiàn)階段如何有效管理建筑工程施工工地，提升工程在建筑工地施工時(shí)候的安全性和施工的質(zhì)量，減少對(duì)周圍環(huán)境的污染，進(jìn)行綠色和文明的施工，成為了建筑工程行業(yè)需要解決的問題。

建筑工地中的環(huán)境和人員都非常的復(fù)雜，在這樣的區(qū)域中施工，地點(diǎn)會(huì)比較分散，安全管理也很難進(jìn)行，再加上因?yàn)槲廴竞驮胍舾蓴_居民的原因會(huì)讓文明施工和人員管理變得更加困難。政府相關(guān)部門對(duì)此也曾經(jīng)使用人員巡查管理這個(gè)方式來進(jìn)行解決，但是效果并不是很好。在信息時(shí)代中，使用先進(jìn)的信息技術(shù)為建筑工地制定一套科學(xué)合理的監(jiān)督管理系統(tǒng)，可以對(duì)施工過程實(shí)施的監(jiān)控和監(jiān)督，也能夠進(jìn)行有效的管理，這樣的方法已經(jīng)成為了有關(guān)部門的必要選擇。

1.2 我國建筑工地的實(shí)際需求? 在信息時(shí)代的背景下，使用技術(shù)的要求以及建筑工地項(xiàng)目施工的標(biāo)準(zhǔn)都變得越來越高，這就促使信息化管理變?yōu)榱酥匾氖侄巍，F(xiàn)如今，我國建筑工地的安全管理、施工現(xiàn)場的環(huán)境以及施工人員的管理和施工質(zhì)量等都需要將信息化系統(tǒng)加入進(jìn)去，這也會(huì)提升建筑工地的管理水平和施工的質(zhì)量。

但是，我國很多建筑工地在使用信息技術(shù)的過程中，發(fā)現(xiàn)很多信息系統(tǒng)都是獨(dú)立存在的，會(huì)出現(xiàn)很多單獨(dú)信息系統(tǒng)的現(xiàn)象。并且數(shù)據(jù)格式和信息管理流程都沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在收集和分享信息的時(shí)候和國外一些先進(jìn)的技術(shù)還存在距離，有些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)信息數(shù)據(jù)輸入重復(fù)或者是信息數(shù)據(jù)沒有及時(shí)更新從而無法反映實(shí)際情況的問題。這些都是因?yàn)樵谛畔?shù)據(jù)管理中沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，也成為了信息化管理在建筑工地中使用的阻礙。

除此之外，將信息技術(shù)運(yùn)用到建筑工地中還處于初步階段，目前使用測(cè)量機(jī)器人或者是云平臺(tái)等工地還不是很多，使用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用還需要優(yōu)化和整理。最重要的是，關(guān)于這方面的技術(shù)人才很短缺，需要組建專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，從而讓智慧工地云平臺(tái)可以更好的服務(wù)建筑行業(yè)。

2? 智慧工地云平臺(tái)的構(gòu)架

“智慧工地云平臺(tái)”所說的就是將政府、相關(guān)企業(yè)以及市民這個(gè)方面組合在一起，為他們提供服務(wù)的一個(gè)平臺(tái)。其中包括環(huán)境和設(shè)備的監(jiān)控、視頻還有在線的管理以及在線辦公等系統(tǒng)（圖1）。

云平臺(tái)可以隨時(shí)對(duì)建筑工地進(jìn)行監(jiān)督和管理，利用監(jiān)控系統(tǒng)保障施工過程的安全和文明施工。還可以將工地周圍的環(huán)境變化轉(zhuǎn)換為信息數(shù)據(jù)傳入到系統(tǒng)當(dāng)中，這樣可以讓工作人員及時(shí)的對(duì)環(huán)境進(jìn)行分析減少因施工對(duì)環(huán)境的破壞。如果出現(xiàn)極端的氣候變化也可以及時(shí)的進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)防，從而減少帶來的風(fēng)險(xiǎn)和危害[2]。并且還能夠?yàn)檎块T提供更加公平和公正、透明的執(zhí)法參考數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，每一個(gè)部門之間可以共同辦公，減少因?yàn)樾畔?shù)據(jù)傳遞過慢部門無法配合的問題。將信息數(shù)據(jù)合理使用，綜合多種數(shù)據(jù)，幫助工地施工帶來解決問題的方案。

2.1 傳輸系統(tǒng)? 云傳輸系統(tǒng)利用視頻監(jiān)控對(duì)工地現(xiàn)場的情況進(jìn)行連接，可以遠(yuǎn)程控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和接收工地施工現(xiàn)場的報(bào)警。還可以讓工作人員在遠(yuǎn)程對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行語音控制和指揮，從而可以讓管理者使用遠(yuǎn)程對(duì)工地進(jìn)行控制、監(jiān)督以及管理，強(qiáng)化總部對(duì)工地的支持。

工地當(dāng)中的管理人員還可以利用在現(xiàn)場安裝視頻監(jiān)控對(duì)工地現(xiàn)場全天的施工情況進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控的內(nèi)容都是高清畫質(zhì)，就算是出現(xiàn)在小角落的施工問題也可以發(fā)現(xiàn)。并且這樣的監(jiān)控在發(fā)生不可預(yù)測(cè)問題的時(shí)候讓管理人員通過監(jiān)控明確發(fā)生這些事故的具體原因[3]。除此以外還可以對(duì)施工現(xiàn)場的重點(diǎn)位置進(jìn)行檢查，真正的做到實(shí)時(shí)監(jiān)控工地施工全過程，能夠及時(shí)的發(fā)展和解決問題，排除一些潛在的安全隱患，保證施工的質(zhì)量。

2.2 設(shè)備監(jiān)控的系統(tǒng)? 設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要是三部分組成，第一是塔吊監(jiān)控系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)下塔機(jī)可以單獨(dú)的自己運(yùn)行并且還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控群塔之間的防觸碰作業(yè)以及聲光的報(bào)警功能等，最主要的是在警報(bào)響起的那一刻，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的讓塔機(jī)停下危險(xiǎn)動(dòng)作，保證安全。第二是升降機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在三個(gè)方面當(dāng)中：首先可以根據(jù)這個(gè)系統(tǒng)實(shí)施的對(duì)升降機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，在有事故發(fā)生的時(shí)候，監(jiān)控中心可以直接發(fā)出停止的指令，讓升降機(jī)停止運(yùn)行;其次，監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)工作人員進(jìn)行人臉的識(shí)別。使用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)工作人員的人臉進(jìn)行識(shí)別和身份驗(yàn)證，防止工作人員以外的人員進(jìn)入;最后，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。這個(gè)系統(tǒng)可以將升降機(jī)的使用記錄以及故障記錄等準(zhǔn)確的保存在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，為之后的維修建立檔案。第三是對(duì)特殊車輛的監(jiān)視。這個(gè)系統(tǒng)主要是所進(jìn)入工地現(xiàn)場的特殊車輛進(jìn)行監(jiān)視，例如水泥車或者是攪拌車等，保障人員和車輛在施工現(xiàn)場的安全。

2.3 監(jiān)測(cè)環(huán)境的系統(tǒng)? 監(jiān)測(cè)環(huán)境的系統(tǒng)可以對(duì)工地施工中的噪音或者是粉塵等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，保證在施工的時(shí)候可以文明、綠色施工[5]。

2.3.1 對(duì)噪音的監(jiān)測(cè)? 在進(jìn)行監(jiān)測(cè)之前會(huì)在施工的場地安裝噪音監(jiān)測(cè)的裝置，這樣可以測(cè)量工地周邊的噪音分貝，將所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)上傳到云端當(dāng)中，并且通過云計(jì)算進(jìn)行處理。如果在監(jiān)測(cè)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)的分貝會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并且將所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳遞給政府相關(guān)部門等待處理。

2.3.2 對(duì)粉塵的監(jiān)測(cè)? 在進(jìn)行監(jiān)測(cè)之前會(huì)在施工的場地安裝粉塵監(jiān)測(cè)的裝置，監(jiān)測(cè)工地周圍的粉塵程度，將所監(jiān)測(cè)出來的濃度值上傳到云端并且根據(jù)云計(jì)算進(jìn)行處理。如果和氣象部門的資料不吻合就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

2.3.3 對(duì)溫度和濕度的監(jiān)測(cè)? 這個(gè)系統(tǒng)還可以對(duì)工地施工場地進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度和濕度的監(jiān)測(cè)，根據(jù)讀寫設(shè)備當(dāng)中識(shí)別出來的信息內(nèi)容來確定工地中的溫度和濕度，如果出現(xiàn)異常的情況，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)并且提醒施工人員遠(yuǎn)離隱患區(qū)域，對(duì)隱患區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)備標(biāo)志。

2.4 在線管理的系統(tǒng)

2.4.1 人員的管理? 在工地施工開始之前會(huì)對(duì)工作人員進(jìn)行身份認(rèn)證，并且根據(jù)工作的種類進(jìn)行劃分，從而形成不同的安全管理。如果是在危險(xiǎn)區(qū)域工作的施工人員，系統(tǒng)中會(huì)對(duì)他們進(jìn)行標(biāo)注并且對(duì)這個(gè)崗位的人員重點(diǎn)管理。

2.4.2 材料的管控? 每一次使用和采購材料的時(shí)候需要在系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行標(biāo)注，并且系統(tǒng)可以根據(jù)施工之前做的材料預(yù)算和材料的使用情況在計(jì)算機(jī)當(dāng)中形成圖表，供材料管理人員參考，可以有效的控制材料使用和提高使用率。

2.4.3 進(jìn)程進(jìn)度的管理? 每一項(xiàng)工程都有屬于自身工程的工期，系統(tǒng)會(huì)形成一個(gè)總工程進(jìn)度表，并且根據(jù)實(shí)際的施工來進(jìn)行進(jìn)度表的更新，還會(huì)標(biāo)注現(xiàn)處于哪一個(gè)工期階段。在這其中管理人員可以通過系統(tǒng)形成的顏色條來對(duì)每一個(gè)階段的進(jìn)度進(jìn)行觀察，實(shí)施的控制工時(shí)和進(jìn)度，保證工程可以按照正常的工期完成，不會(huì)因?yàn)槟撤N原因而耽誤。

2.4.4 安全管理? 這種系統(tǒng)主要是針對(duì)施工現(xiàn)場的安全，其中包括安全組織管理、現(xiàn)場安全的管理、施工安全的管理和設(shè)備安全管理等一系列內(nèi)容[6]。安全管理系統(tǒng)可以對(duì)工作人員或者是設(shè)備的狀態(tài)以及行為進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制和管理，保證工人的安全和設(shè)備不出現(xiàn)故障。

3? 結(jié)束語

總而言之，在這個(gè)經(jīng)濟(jì)和科技飛速發(fā)展的新時(shí)期當(dāng)中，如果可以將信息技術(shù)合理的引入到工地施工中，可以提升施工的安全性和質(zhì)量?！爸腔酃さ卦破脚_(tái)”當(dāng)中的每一種系統(tǒng)都可以有著使用的優(yōu)勢(shì)，可以幫助工程安全和質(zhì)量實(shí)時(shí)的健康，保證工程在規(guī)定期間完成并且對(duì)其進(jìn)行合理的監(jiān)督和控制，在建筑行業(yè)應(yīng)該進(jìn)行快速普及和使用。

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