物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑施工安全管理中的應用

羅元江

摘要：目前，我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展迅速，在計算機技術(shù)快速發(fā)展的形勢下，技術(shù)發(fā)展也得到了新契機。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為信息行業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，有較強的綜合性，并且涵蓋的內(nèi)容也是多方面的。如今，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被應用于智能建筑安防系統(tǒng)中，主要是為了防止人為破壞和自然災害的破壞。本文從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能建筑的概念入手，圍繞傳統(tǒng)安防系統(tǒng)的不足以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用優(yōu)勢展開討論，并指出智能建筑安防系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應用，為今后的研究提供一些參考依據(jù)。由于我國科技水平在不斷提高，所以人們也開始提高對居住條件的要求，建筑領(lǐng)域里逐漸將智能建筑當作了研究的熱點。建筑是智能建筑的基礎(chǔ)，建筑設(shè)備、相關(guān)的通信網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)構(gòu)成了智能建筑的完整系統(tǒng)。因智能建筑結(jié)合著科技和自身的優(yōu)勢，所以未來的建筑行業(yè)將以智能建筑為主。此外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有很大優(yōu)勢，它涵蓋了自動化、傳感器、網(wǎng)絡(luò)及嵌入式系統(tǒng)等綜合性技術(shù)，可以將其應用到智能建筑安防系統(tǒng)中，這對于建筑技術(shù)來說是一個全新的嘗試，發(fā)展前景良好。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);建筑施工安全管理;應用

引言

近年來由于5G建設(shè)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨之高速增長，智能建筑行業(yè)規(guī)模不斷擴大，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑的成本控制參量分析和模型構(gòu)建，提高成本控制的精度和工程造價的準確性，降低了施工成本，改善了建設(shè)的質(zhì)量水平。智能建筑可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑內(nèi)暖通空調(diào)、供水、發(fā)電、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等通過人工智能處理器對建筑的整體分析和優(yōu)化，可以大大節(jié)省運營成本，增加投資的收益率。在高科技產(chǎn)業(yè)云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高速發(fā)展過程中，智慧城市將成為全球先進文明城市的發(fā)展方向，智能建筑將是智慧城市的重要組成部分，給我們帶來收益和便利，具有無可限量的潛力。物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感器實時采集各類信息，在終端設(shè)備、邊緣域或云中心通過機器學習對數(shù)據(jù)進行分析。智能建筑可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑內(nèi)暖通空調(diào)、供水、發(fā)電、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通過人工智能處理器對于建筑的整體分析和優(yōu)化，可以大大節(jié)省運營成本，提高投資回報率。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能建筑的概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生離不開傳感器以及各種控制設(shè)備，依據(jù)所約定的協(xié)議，有效聯(lián)系互聯(lián)網(wǎng)與信息或資料，在這一過程中達到了通信和交換信息的目的，最終實現(xiàn)了智能化信息識別、定位和監(jiān)督。物聯(lián)網(wǎng)中有互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和傳感器控制協(xié)議這兩種類型。互聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)得以發(fā)展的前提，經(jīng)過相應的延伸和擴展后，物體之間能實現(xiàn)信息交換。物聯(lián)網(wǎng)被應用到智能建筑中可以將其分成三個部分：傳感器、執(zhí)行設(shè)備、控制網(wǎng)。連接網(wǎng)絡(luò)平臺、傳感器等是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議所指的重點內(nèi)容。感知層、連接層和應用層是現(xiàn)代智能建筑的物聯(lián)網(wǎng)應用架構(gòu)涵蓋的重要部分。

1.2 智能建筑

1984年，第一幢智能建筑由美國建成，在此之后，現(xiàn)代建筑藝術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機軟件技術(shù)在一定的方法作用下進行融合與集成，這就成為建筑行業(yè)最重要的一個發(fā)展方向。據(jù)相關(guān)的調(diào)查資料顯示，美國有近萬棟的智能建筑。近年來，在日本新建的建筑中智能建筑約占65%。相比而言，盡管我國的建筑行業(yè)起步較晚，但有著迅猛的發(fā)展勢頭，并且應用的也很廣泛。智能建筑通過與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效結(jié)合體現(xiàn)出兩個方面：一是智能建筑將相關(guān)標準、數(shù)據(jù)內(nèi)容和中間件架構(gòu)全面提供給物聯(lián)網(wǎng);二是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展促使智能建筑前進?？傊?，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能建筑這兩者之間始終是相互促進和影響的關(guān)系。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑施工安全管理中的應用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑業(yè)、工業(yè)、電子行業(yè)、交通行業(yè)、汽車行業(yè)都有了深入的應用。隨著科技的不斷進步，智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展下將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務、管理跟用戶需求進行優(yōu)化組合。智能建筑不僅可以提高舒適的環(huán)境，還可以提高工作效率，降低建筑成本，已經(jīng)成為智慧城市發(fā)展的必然趨勢。目前智能建筑主要體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)備自動化和通信系統(tǒng)信息化，隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能建筑會采用系統(tǒng)信息綜合管理，對智能建筑內(nèi)所有的設(shè)備信息進行收集、傳輸和處理，在物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑可以實現(xiàn)人與物的連接，物與物的連接，通過云計算收集處理和人工智能邏輯分析決策，朝著智能化方向發(fā)展。

2.2 建筑信息模型數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)

智慧基建安全監(jiān)測系統(tǒng)搭建之前首先需要利用建筑信息模型（BIM）建模，通過現(xiàn)場勘查，確定高支模的監(jiān)測位置;用準確的數(shù)據(jù)修正模型。利用BIM進行有限元分析，計算出高支模搭建中最為不利的位置。監(jiān)測人員在最不利危險點的位置上布置自動化監(jiān)測裝置，實時收集高支模模板沉降、支架變形和立桿軸力等相關(guān)節(jié)點的數(shù)據(jù)，對節(jié)點數(shù)據(jù)的持續(xù)觀測和分析。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳感器與BIM進行關(guān)聯(lián)，在BIM中具有現(xiàn)場的三維幾何信息，監(jiān)測平臺將兩者關(guān)聯(lián)顯示這樣就能夠?qū)崟r、動態(tài)、立體地展示出各監(jiān)測點的狀態(tài)信息，一旦現(xiàn)場的某一傳感器監(jiān)測值超出預警閾值，平臺里BIM對應部位上就會顯示預警提示。這樣通過大數(shù)據(jù)的輸入，使BIM數(shù)據(jù)可實現(xiàn)實時更新、實時監(jiān)控，從而更直觀地進行預警提示?？梢?，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧監(jiān)測方案采用了自動化的監(jiān)測方式，擴大了系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容，提高了監(jiān)測頻率，大大縮短了異常響應時間，能夠顯著提高施工現(xiàn)場的安全監(jiān)測及預警水平。

2.3 在公共安防中的應用

總的來說，物聯(lián)網(wǎng)傳感器在安防監(jiān)控中是一個關(guān)鍵部分，利用光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)以及無線傳感網(wǎng)絡(luò)。在工程建設(shè)的材料中，可以利用光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)，因其具有很強的感知力，還能對細微參數(shù)進行有效的檢測。由于智能建筑中的電力系統(tǒng)有較高的工作強度，因此，對光纖光柵傳感器的安裝問題要重視，安裝時要確保其安裝關(guān)鍵位置上，這樣才能將監(jiān)測作用全部發(fā)揮出來，以免燒壞電路。除以上要求外，可利用傳感器對工程內(nèi)部質(zhì)量進行檢測和分析，以便提前做安全防范，保證建筑物安全。無線傳感器本身所設(shè)節(jié)點不多，而且智能化程度很高，在火災的報警防控中應用極其廣泛，救災效率得到提高。

3 結(jié)束語

在5G通訊建設(shè)高速發(fā)展的背景下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會推動云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)發(fā)展，智能化將是未來的發(fā)展方向和趨勢，智能建筑行業(yè)在不斷地擴大，對于成本控制和工程造價都提出了更高的要求，相關(guān)技術(shù)人員應該運用好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對智能建筑成本控制和工程造價預測，要順應時代的發(fā)展，不斷的運用新的技術(shù)總結(jié)和分析，實現(xiàn)參量體系和數(shù)據(jù)模型不斷優(yōu)化，有效地實現(xiàn)降低智能建筑建造成本，降低運營成本，提高建設(shè)質(zhì)量水平。

參考文獻：

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（作者單位：中國水利水電第七工程局有限公司）