智慧工地管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的有效性探究

馮瑩瑩

（中鐵電氣化局集團有限公司，北京 100036）

0 引言

信息技術(shù)近年來的蓬勃發(fā)展，深刻的影響了人們的日常生活，并涉及到眾多領(lǐng)域之中。這中間，智慧工地便是信息技術(shù)蓬勃發(fā)展下的產(chǎn)物。正是在這樣的情況下，推動智慧工地同物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之間的深度融合，使智慧工地能夠更好的發(fā)揮作用，目前已經(jīng)成為了智慧工地未來發(fā)展的一個重中之重。但就實際情況來看，若要切實保證智慧工地管理應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的有效性，還是應(yīng)做到理論與實踐結(jié)合，從而推動智慧工地的長遠發(fā)展。

1 智慧工地的概念

智慧工地顧名思義，其所指的便是管理人員借助信息化手段，提升管理工作等開展的有效性。而具體的實現(xiàn)方式則在于，搭建相關(guān)的決策平臺、信息共享平臺以及安全監(jiān)控平臺。而這些平臺所起到的作用則是實時監(jiān)督、后期維護以及預(yù)警等作用。可見，整個智慧工地平臺的搭建，根本在于服務(wù)工程的建設(shè)勞務(wù)的派遣等許多層面，進而最大程度上的保障施工的有效性。其中，在智慧工地平臺在具體應(yīng)用的過程中，主要涉及到三個重要的層面，即應(yīng)用層、終端層以及平臺層[1]。

1.1 應(yīng)用層

應(yīng)用層屬于整個智慧工地系統(tǒng)的核心，其主要的作用在于，對施工項目的管理流程進行不優(yōu)化，以此來為施工現(xiàn)場的提供良好的前提。這里需要另外說明的是，應(yīng)用層本身的作用有助于整個信息化管理平臺，切合當代建筑業(yè)的發(fā)展要求。

1.2 終端層與平臺層

終端層，其從本質(zhì)上看屬于對信息技術(shù)的應(yīng)用，以此來推動整個工程的監(jiān)督管理能力。具體的講，其借助手機終端的攝像頭便能實現(xiàn)的對信息的采集[2]。最后是平臺層，平臺層所指的主要是有效依托云處理平臺，對采集到的數(shù)據(jù)進行分析以及計算等等，并且其還能實現(xiàn)信息的共享。

2 創(chuàng)設(shè)智慧工地的重要性

2.1 保障建設(shè)工地的安全性

眾所周知，工地的安全與否所牽連著的則是施工人員的生命安全，并且其還涉及到了企業(yè)的形象、施工人員背后的家庭幸福等諸多因素。因此，安全層面的因素始終都是企業(yè)管控的一個重點所在。而就工地的安全性問題來看，重點工作還是要放置到“防患于未然”的層面上，即注重對一些容易發(fā)生安全事務(wù)的多發(fā)環(huán)節(jié)以及薄弱環(huán)節(jié)進行強化管控。

這中間，污染物質(zhì)泄漏報警系統(tǒng)、廠區(qū)全方面覆蓋視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及建設(shè)廢料堆積防滑坡監(jiān)測系統(tǒng)等等，實際上都屬于其范疇。而隨著智慧工地物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷應(yīng)用，智能化設(shè)備則能更好的對生產(chǎn)建設(shè)的各個環(huán)節(jié)進行動態(tài)監(jiān)控。正是在這樣的情況下，整個建設(shè)工地的安全系數(shù)便能得到有效的提升，隨之而來的則是事故發(fā)生概率的有效降低[3]。因此，從發(fā)展的角度來看，智慧工地本質(zhì)上屬于未來工地發(fā)展的一個重要趨勢，而此點的意義則是不可估量的。

2.2 實現(xiàn)低碳節(jié)能的生產(chǎn)模式

生產(chǎn)實踐表明，建筑建設(shè)行業(yè)屬于污染最為嚴重的行業(yè)之一。這中間，尤其是建筑行業(yè)揚塵的問題，對于自然環(huán)境來講更是有著最為直接的影響。正是在這樣的情況下，工地建設(shè)的過程中，采取一些環(huán)保措施便成為了企業(yè)自身社會責任的一個重要體現(xiàn)。而智慧工地的出現(xiàn)，則有助于更好的落實環(huán)保措施。

智慧工地中也包括智能設(shè)備，往往能夠有效的幫助企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，從而幫助企業(yè)實現(xiàn)低碳節(jié)能的生產(chǎn)模式，進而使企業(yè)自身能夠落實可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略[4]。其中，如實時監(jiān)控、智能分析、自動降塵等系統(tǒng)，皆能夠依托智能化的方式，根據(jù)環(huán)境中的溫濕度、噪音等情況，進行環(huán)境監(jiān)測。而其所監(jiān)測的數(shù)據(jù)則會進入到數(shù)據(jù)庫，如果數(shù)據(jù)超過了閥值，便會觸發(fā)相關(guān)的預(yù)警系統(tǒng)，進而采取相應(yīng)的污染治理措施，以此來做到對污染源的處理。

2.3 能夠增加精細化管理水平

就智慧工地實際應(yīng)用的情況來看，其在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效支撐下，借助場地安全的傳感器裝置，通常能夠有效的搭建整套的安防體系。而整個安防體系的搭建，則有助于落實施工單位對工地人員、機器設(shè)備、原材料以及施工該技術(shù)的全面監(jiān)控以及管理?？梢姡腔酃さ氐膭?chuàng)設(shè)從根本上講，能夠切實的使現(xiàn)場作業(yè)能夠有序開展，并且其還能保證人員之間的協(xié)同。這里還需要另外說明的是，智慧工地的落實能夠有效加強部門之間的聯(lián)系，而這對于成本的控制以及造價的管理，間接亦能起到一定的作用。

另外，從管理層面來看，智慧工地的打造使得管理方式也由過于的人工管理轉(zhuǎn)向了信息化管理的方向，這能有效降低企業(yè)自身管理費用的支出，以此來控制企業(yè)對項目質(zhì)量、成本預(yù)算等的控制，并且還能強化企業(yè)對工地施工進度的控制?？傊?，智慧工地本身對于建設(shè)單位向信息化管理、精細化管理方向邁進，有著巨大的推動性作用。因此，當代建設(shè)企業(yè)單位，需根據(jù)實際情況，在進行精細化管理、信息化管理的過程中，注重引入智慧工地。這將有效的提高建設(shè)場地的管理水平，從而為建筑的竣工奠定良好的基礎(chǔ)。

3 智慧工地管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的有效措施

3.1 勞務(wù)人員的管理子系統(tǒng)

在建設(shè)施工開展之后，需要企業(yè)自身投入大量的人力、物力。而在施工開始之后，人員勞動力則有顯著的增加。這樣的情況下，便使得企業(yè)自身的勞動力管理很難有效展開[5]。因此，依托智慧工地系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)進行勞務(wù)人員的信息登記、處理便成為了一條切實可行的路徑。這中間，勞務(wù)人員管理的子系統(tǒng)，主要涉及到的應(yīng)用范圍為實名制登記、實時考勤以及定位識別等管理活動，以此來實現(xiàn)對勞務(wù)人員的管理，從而保證其科學性以及合理性等。

首先在實名登記上，應(yīng)用子系統(tǒng)的過程中，企業(yè)單位應(yīng)同政府部門進行溝通，從而實現(xiàn)信息資源的共享，以此來規(guī)范用工市場，從而達到保障勞務(wù)人員合法權(quán)益的本質(zhì)目標。其次，在應(yīng)用勞務(wù)人員管理子系統(tǒng)，進行考勤管理的過程中，便可以嘗試借助指紋采集、人臉驗證等等方式，錄入員工的生物信息，而后以此為基礎(chǔ)，打造實名制以及考勤閘機系統(tǒng)，繼而提高企業(yè)單位考勤管理的高效性、科學性等因素。并且，將智慧工地應(yīng)用到考勤系統(tǒng)上，還能夠有效降低管理費用的支出，從而達到降低人力成本的目的。最后，智慧工地物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，還能依托移動終端的定位系統(tǒng)，對一些出現(xiàn)的事故進行及時的治理，這在另一個角度上看，間接又精簡了企業(yè)的風險管理成本。

3.2 智慧安監(jiān)子管理系統(tǒng)

在應(yīng)用智慧案件子管理系統(tǒng)時，高支模/腳手架監(jiān)測系統(tǒng)屬于一個最為重要的組成部分。高支模/腳手架監(jiān)測系統(tǒng)，其所指的便是在生產(chǎn)果程中的關(guān)鍵部位安裝應(yīng)用、應(yīng)變監(jiān)測儀器，從而借助這些監(jiān)測儀器，對這些構(gòu)件的應(yīng)力、應(yīng)變情況進行實時的監(jiān)測，以此來窺探相關(guān)數(shù)據(jù)的變化。而后在依托于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使所檢測的數(shù)據(jù)能夠通過網(wǎng)絡(luò)的方式，傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)云端中心。

首先，相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)在達到云端之后，大數(shù)據(jù)云端則會依托現(xiàn)有的數(shù)學模型，對傳輸過來的數(shù)據(jù)進行詳細的分析，而后在依據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，及時進行預(yù)警以及報警的方法。正是在這樣的情況下，便可以切實有效的提高企業(yè)單位對模架、腳手架等的監(jiān)控監(jiān)測能力。這里需要特別指出的是，在這一環(huán)節(jié)充分融入聲光報警系統(tǒng)，亦能切實有效的提高平支模以及腳手架的安全性。

其次，物聯(lián)網(wǎng)下的智慧安監(jiān)子系統(tǒng)，還能實現(xiàn)對基坑的監(jiān)測，而此監(jiān)測系統(tǒng)則為基坑工程自動化監(jiān)測系統(tǒng)。此種監(jiān)測系統(tǒng)的精髓在于，應(yīng)用多種傳輸方式，將基坑施工現(xiàn)場的監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測儀器以及無線傳感器等借助物聯(lián)網(wǎng)的方式連接在一起。而在具體的方式，所采用的則是主動亦或是被動觸發(fā)的方式，以此來實現(xiàn)實現(xiàn)對基坑的監(jiān)測。其中所涉及到的主要監(jiān)測指標有橫向位移數(shù)據(jù)、豎向位移數(shù)據(jù)以及傾斜變化錨桿應(yīng)力等諸多層面的數(shù)據(jù)。而在數(shù)據(jù)采集完成之后，則會通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?，及時反饋到大數(shù)據(jù)云端處理中心，繼而保證基坑數(shù)據(jù)的實時性、真實性等重要因素。

最后便是起重機械的檢測，此種監(jiān)測方法的機理在于，在起重機械的關(guān)鍵性部位安裝上相關(guān)的傳感器，以此來實現(xiàn)對機械用數(shù)據(jù)以及其它數(shù)據(jù)的檢測。這期間有所涉獵的檢測數(shù)據(jù)，主要包括吊重、高度、風速以及傾斜角等等，之后在將數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，傳輸?shù)皆贫颂幚碇行?。這樣的情況下，施工單位便能充分的結(jié)合設(shè)備電力的控制單元，對機械設(shè)備進行一定程度上的控制，繼而提高機械設(shè)備應(yīng)用的安全性。這里需另外說明的是，將機械設(shè)備操作人員的操作信息錄入到云端服務(wù)系統(tǒng)中，能夠使企業(yè)單位充分依托現(xiàn)有管理體系，避免非法作業(yè)以及情況的阿生，進而實現(xiàn)對操作人員的監(jiān)管。

3.3 遠程視頻監(jiān)管子系統(tǒng)

遠程視頻監(jiān)管子系統(tǒng)，其所包括著主要為計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)等。在實際應(yīng)用上，遠程視頻監(jiān)控技術(shù)，能夠使企業(yè)的管理人員在實時洞悉到具體的生產(chǎn)建設(shè)情況，從而做到全天候的實時監(jiān)控?？梢?，此系統(tǒng)在智慧工地體系中的應(yīng)用，有著積極的意義。這是因為，實時性的監(jiān)控監(jiān)測等，能夠幫助管理人員在第一時間洞悉到建設(shè)工程中存在著的隱患問題，從而在安全問題正處于萌芽階段，便將其徹底遏制，繼而落實對項目的宏觀管控。其對于建筑建設(shè)的改進等，亦有一定的推動作用，尤其是對建設(shè)工程的質(zhì)量來講，有著極其現(xiàn)實的意義。所以，遠程視頻監(jiān)管子系統(tǒng)亦成為了智慧工地系統(tǒng)的一個重要組成部分。

3.4 環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)的作用在于對場地的施工情況以及監(jiān)測。其主要是基于傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與遠程數(shù)據(jù)通信技術(shù)，實施的一個總新型的檢測系統(tǒng)。通常的情況下，主要監(jiān)測的內(nèi)容濕度、噪聲、風速、風向以及氣壓等相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而為行業(yè)監(jiān)管部門評價文明施工以及環(huán)境的水平，建立切實有效的監(jiān)管方式。

其中，在進行施工的過程中，揚塵噪音一直都是困擾建筑施工行業(yè)的重要問題。因此，充分借助環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)，進行相關(guān)的監(jiān)測活動便成為了一種可能。這中間，其可以作用于施工現(xiàn)場的分成、污染等進行數(shù)據(jù)檢測，而在設(shè)備的構(gòu)成上，主要包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)以及檢測設(shè)備等。而具體的檢測設(shè)備則包括噪音檢測儀、揚塵檢測設(shè)備、攝像機等等，在以上設(shè)備落實之后，便可以嘗試依托其對揚塵噪音情況進行自動化的監(jiān)測，以此來明確噪音的等級以及揚塵的情況。之后在借助物聯(lián)網(wǎng)，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳到云端進行分析處理，以此來起到分析預(yù)警的作用，繼而推動建設(shè)工程智慧工地的發(fā)展。

3.5 VR 安全教育體驗

VR 是近年來新興的一種技術(shù)，其指的就是虛擬現(xiàn)實。而其應(yīng)用的機理在于，使相關(guān)人員借助VR 設(shè)備，對施工各個環(huán)節(jié)中可能存在的問題，進行規(guī)避以及洞悉。實踐表明，如果企業(yè)資金允許的話，應(yīng)嘗試構(gòu)建進行VR 安全教育的場所，進而以三維還原現(xiàn)實的方式，還原具體的應(yīng)用場景，以此來營造一個真實的安全教育環(huán)境[6]。這樣的好處在于，能夠幫助施工人員更好的了解到施工需要注意的安全細節(jié)，從而滿足安全教育的需求。

3.6 其它層面的保障性措施

智慧工地同物聯(lián)網(wǎng)融合的過程中，云平臺十分關(guān)鍵，因為其主要的作用就在于，匯總來自各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息并且對其進行分析。因此，施工單位應(yīng)以現(xiàn)實為出發(fā)點，致力于打造一個能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通以及綜合化的生態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)，并將企業(yè)單位的人員、環(huán)境等子系統(tǒng)融入到其中，打消人員之間的溝通障礙，繼而為智慧工地的建設(shè)提供良好的支撐。

同時，企業(yè)單位應(yīng)依托智慧工地系統(tǒng)本身以及物聯(lián)網(wǎng)特點，完善相關(guān)管理以及控制的機制。便是使智慧工地系統(tǒng)能夠為施工領(lǐng)導(dǎo)者提供可靠的數(shù)據(jù)分析以及支撐。如這一過程中，施工場地有安全性問題出現(xiàn)時，單位企業(yè)便應(yīng)該及對問題原因以及地點進行及時的定位，以此來保障施工的質(zhì)量以及安全。最后，在依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，構(gòu)建切合生產(chǎn)勞動實際的服務(wù)體系，并為此制定相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計等，以此來確保智慧工地效力的最大化發(fā)展。

4 結(jié)語

總而言之，智慧工地結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動建筑建設(shè)工作展開，目前已經(jīng)成為了建筑建設(shè)事業(yè)的一個重要發(fā)展趨勢。因此，當代建筑建設(shè)企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身實際情況，大力推動智慧工地的推廣，使其能夠更好的服務(wù)于工地建設(shè)，從而使工地建設(shè)的質(zhì)量得到保障，繼而助力我國建筑建設(shè)事業(yè)的長遠發(fā)展。