智慧工地建設(shè)遇到的問題及解決對策研究

馬欣生

摘? 要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，智能化、自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，其中包括施工場地管理，即智慧工地管理模式。作為人工智能技術(shù)和現(xiàn)代無線通信技術(shù)在建筑領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，在其建設(shè)過程中難免存在缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)籌意識(shí)不足等問題?；诖?，本文重點(diǎn)分析當(dāng)前智慧工地建設(shè)過程中遇到的常見問題，以此為基礎(chǔ)，從“互聯(lián)網(wǎng)+”、人才培養(yǎng)等方面研究相應(yīng)的解決對策，以期為相關(guān)工作提供參考性建議。

關(guān)鍵詞：智慧工地 BIM技術(shù) 大數(shù)據(jù)技術(shù) 智能化

Research on Problems Encountered in Construction of Smart Site and Solutions

MA Xinsheng

（Nanjing Center of CCCC Tunnel Engineering Bureau， Nanjing， Jiangsu Province， 210000 China）

Abstract： With the continuous improvement of the level of science and technology， the application of intelligent and automatic technology is more and more widely， including construction site management， that is， intelligent site management mode. As the innovative application of artificial intelligence technology and modern wireless communication technology in the field of architecture， there are inevitably problems such as lack of unified standards and lack of awareness of overall planning in its construction process. Based on this， this paper focuses on the analysis of the common problems encountered in the current smart site construction process， and on this basis， studies the corresponding solutions from the aspects of "Internet +" and talent training， in order to provide reference suggestions for related work.

Key Words： Smart site; BIM technology; Big data technology; Intelligent

近幾年，建設(shè)事業(yè)的發(fā)展使得建設(shè)工地規(guī)模越來越大，為有效管理設(shè)備物資和施工人員，改善施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜簡陋等問題，明確管理作業(yè)流程，智慧工地管理模式受到人們的關(guān)注。但是如何轉(zhuǎn)變管理模式、深化建筑工地管理人工智能深度，成為智慧工地建設(shè)的主要難題。在其實(shí)際建設(shè)過程中，不僅需要綜合使用現(xiàn)代化智能技術(shù)，還需要結(jié)合工程實(shí)際推進(jìn)，難免出現(xiàn)問題，因此，研究常見問題和解決對策是十分必要的。

1 分析智慧工地建設(shè)遇到的問題

智慧工地源于智慧安監(jiān)，是指新型施工管控模式，通過集成移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)構(gòu)建精細(xì)化三級(jí)聯(lián)動(dòng)的管理體系，但是在該管理模式建設(shè)和推進(jìn)過程中存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

1.1信息平臺(tái)建設(shè)問題

由于該管理模式具有智能化、自動(dòng)化以及網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)，因此涉及的現(xiàn)代化技術(shù)較為豐富，這對大環(huán)境下平臺(tái)建設(shè)提出了更高要求。其具體建設(shè)問題如下。

1.1.1平臺(tái)缺少統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，難以保障信息等工作協(xié)同能力

智慧工地主要用于管理施工現(xiàn)場及人員，由于工程項(xiàng)目的差異，因此智慧工地實(shí)施方案也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在對該建設(shè)方案進(jìn)行編制時(shí)，主要使用第三方軟件進(jìn)行，但是軟件基礎(chǔ)平臺(tái)不同，數(shù)據(jù)不兼容、不互通，無法共享相關(guān)信息數(shù)據(jù)，在該情況下，智慧工地建設(shè)時(shí)的協(xié)同處理和信息數(shù)據(jù)利用能力較差^[1-2]。

1.1.2集成能力不高

從智慧工地平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀來看，建設(shè)方往往根據(jù)自身不足和缺少的內(nèi)容購買軟件和硬件，面對的供應(yīng)商較多，在該情況下，極易出現(xiàn)管理平臺(tái)主模塊與子模塊對接困難，甚至是不關(guān)聯(lián)的問題。若是仍以此為基礎(chǔ)進(jìn)行智慧工地平臺(tái)的構(gòu)建，可能導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)采集的不準(zhǔn)確，影響后期工作的有序開展，尤其是信息數(shù)據(jù)后期分析工作，不利于施工場地的實(shí)時(shí)高效管理。

1.1.3缺乏統(tǒng)籌意識(shí)，建設(shè)投入不足

近幾年，智慧工地的普及應(yīng)用給施工現(xiàn)場管理帶來很大便利，但是一些工程項(xiàng)目在開展智慧工地建設(shè)工作時(shí)往往是項(xiàng)目部主導(dǎo)，相關(guān)企業(yè)并沒有規(guī)范落實(shí)有關(guān)智慧工地的頂層設(shè)計(jì)。在缺乏重視的情況下，不僅缺乏專業(yè)人才，有關(guān)建設(shè)的軟硬件投入也不足，雖然可以建設(shè)一個(gè)智慧工地的框架，但對三級(jí)聯(lián)動(dòng)信息化管理體系的構(gòu)建和作用發(fā)揮造成較大影響。

1.2智慧系統(tǒng)運(yùn)維問題

1.2.1平臺(tái)維護(hù)和功能問題

由于智慧工地建設(shè)過程中沒有統(tǒng)一軟硬件供應(yīng)商，智慧工地系統(tǒng)平臺(tái)在運(yùn)作過程中難免出現(xiàn)數(shù)據(jù)格式繁雜、難以統(tǒng)一信息數(shù)據(jù)的問題，其中還涉及兼容和信息維護(hù)篩選等問題。以WEB-BIM為例，該軟件系統(tǒng)對平臺(tái)模型具有較高要求，反之，若是使用該平臺(tái)則會(huì)給平臺(tái)模型造成較大局限性，而智慧工地系統(tǒng)面對的是大量的工地信息數(shù)據(jù)，在其維護(hù)過程中需要涉及較大的工作量，當(dāng)平臺(tái)自身具有局限性時(shí)，信息篩選自動(dòng)化水平和效率受到影響，運(yùn)作效率大打折扣。

1.2.2實(shí)名制系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)問題

智慧工地主要通過物聯(lián)網(wǎng)、識(shí)別等技術(shù)管理施工人員，其中，勞務(wù)實(shí)名制主要通過相關(guān)技術(shù)和設(shè)備對人才進(jìn)行識(shí)別，但是光線對該設(shè)備具有一定影響，而且布設(shè)在施工現(xiàn)場，極易受到環(huán)境影響，在場工人數(shù)較多時(shí)，不僅無法精準(zhǔn)識(shí)別，設(shè)備信息存儲(chǔ)容量也無法滿足要求。

監(jiān)控系統(tǒng)主要是指視頻監(jiān)控和塔吊監(jiān)控系統(tǒng)，前者主要遇到的問題是外部環(huán)境較差，受環(huán)境影響鏡頭設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)位移，甚至線路遭到破壞;后者則是數(shù)據(jù)對接問題，以及防碰撞模塊設(shè)計(jì)問題等，極易引發(fā)安全問題^[3]。

1.2.3定位安全問題

在智慧工地中，定位安全主要包括GPS定位安全帽、室內(nèi)UWB人員定位系統(tǒng)，前者常遇的是內(nèi)置的太陽能電池板供電問題，相較于普通安全帽，雖然環(huán)保效益有所提高，但是整體質(zhì)量較大，佩戴后職工感到不舒服，同時(shí)定位精度也相對較差，與BIM模型坐標(biāo)存在一定偏差;后者主要是光纖布線容易斷裂，而且在出現(xiàn)故障后排查作業(yè)較為麻煩，尤其是交叉作業(yè)和信號(hào)問題，極易對指揮系統(tǒng)運(yùn)作穩(wěn)定性造成影響，無法在BIM上實(shí)時(shí)顯示具體信號(hào)信息。

2 研究解決智慧工地建設(shè)問題的有效對策

2.1平臺(tái)建設(shè)問題解決對策

2.1.1加強(qiáng)宣傳，統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

為有效解決智慧工地軟硬件不統(tǒng)一等問題，施工企業(yè)應(yīng)做好宣傳推廣工作，項(xiàng)目工程主管部門、供應(yīng)商和施工企業(yè)共同根據(jù)工程現(xiàn)狀和需求制定智慧系統(tǒng)和管理模式的規(guī)劃措施，集成應(yīng)用軟硬件，以此保證智慧工地建設(shè)質(zhì)量。為增強(qiáng)軟硬件和相關(guān)部門單位更加協(xié)作化，應(yīng)融合并落實(shí)“互聯(lián)網(wǎng)+建筑業(yè)”的措施，將智能設(shè)備作為載體，綜合使用云計(jì)算、BIM和IOT等技術(shù)提高工程項(xiàng)目管理的精益化程度，推動(dòng)智慧工地建設(shè)工作的協(xié)同展開，一方面提高建設(shè)規(guī)范性和統(tǒng)籌性，另一方面為智慧系統(tǒng)后續(xù)使用和運(yùn)作質(zhì)量提供保障^[4-5]。

2.1.2加強(qiáng)開發(fā)商交流，集成平臺(tái)建設(shè)

在解決功能模塊對接困難、后續(xù)智慧系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)差等問題時(shí)，工程項(xiàng)目單位應(yīng)協(xié)同軟件開發(fā)商，集成、完善智慧系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)，結(jié)合專業(yè)建議和工程實(shí)際情況完善智慧平臺(tái)功能模塊，從而集成多方子功能模塊，實(shí)現(xiàn)對分析軟件的兼容和信息數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一。通過落實(shí)有效的協(xié)同工作，可以為平臺(tái)后續(xù)運(yùn)作質(zhì)量提供保證，實(shí)現(xiàn)對工地相關(guān)信息數(shù)據(jù)的自動(dòng)和半自動(dòng)分析處理，充分挖掘數(shù)據(jù)內(nèi)含有的價(jià)值信息，切實(shí)做到數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)創(chuàng)新。

2.1.3做好人才培養(yǎng)工作，加大建設(shè)投入

在當(dāng)前智能建造時(shí)代下，智慧工地的建設(shè)要注重人才培養(yǎng)和軟硬件投入，以此提高智慧工地建設(shè)質(zhì)量和效率。具體而言，建設(shè)單位應(yīng)加大培養(yǎng)、打造知識(shí)復(fù)合型管理團(tuán)隊(duì)，在掌握工程項(xiàng)目管理理論和專業(yè)技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)熟悉IT、GIS和BIM等技術(shù)，從而為智慧工地統(tǒng)籌建設(shè)工作的推進(jìn)奠定良好人才基礎(chǔ)。在加大智慧工地軟件和硬件投入時(shí)，應(yīng)注重三級(jí)智慧工地管理系統(tǒng)的建設(shè)，即“總公司—分公司—項(xiàng)目”，并結(jié)合信息安全技術(shù)做好智慧系統(tǒng)的維護(hù)工作，從而持續(xù)化提高軟件和硬件運(yùn)作質(zhì)量，提升智慧工地系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

2.2智慧系統(tǒng)運(yùn)維問題解決對策

2.2.1以工地需求、要求為基礎(chǔ)打造智慧集成平臺(tái)

針對智慧平臺(tái)維護(hù)問題，應(yīng)以工地實(shí)際需求和要求為基礎(chǔ)進(jìn)行智慧集成平臺(tái)的建設(shè)，保證智慧工地系統(tǒng)與實(shí)際工程項(xiàng)目的契合性，促進(jìn)其作用的充分發(fā)揮。在實(shí)際建設(shè)過程中，工程項(xiàng)目部應(yīng)明確表明具體工地信息數(shù)據(jù)格式要求，切實(shí)結(jié)合功能模塊需求，并將該工作前移至軟硬件采購階段，在合同中明確標(biāo)注。實(shí)際建設(shè)時(shí)采取輕量化模型方式，做好技術(shù)、流程交底以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、對接技能的現(xiàn)場培訓(xùn)，落實(shí)責(zé)任制體系，將信息采集、上傳等細(xì)化為具體責(zé)任，落實(shí)到人，并分配具體責(zé)任人開展工作，尤其是信息數(shù)據(jù)篩選，應(yīng)派專人負(fù)責(zé)^[6]。

2.2.2實(shí)名制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)問題解決措施

針對實(shí)名制系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)作過程中的問題，為減輕環(huán)境對設(shè)備的影響，相關(guān)工作人員可以對勞務(wù)實(shí)名制通道大門進(jìn)行合理改建，增加雨棚，比如環(huán)形雨棚、L型雨棚等，同時(shí)在其側(cè)向進(jìn)行玻璃的安裝，做好密封工作，從而為識(shí)別設(shè)備提供良好的運(yùn)作環(huán)境，避免其出現(xiàn)老化失靈的情況。若是因?yàn)楣饩€問題影響人臉識(shí)別效率，尤其是工地人數(shù)峰值時(shí)，那么可以考慮配備輔助考勤卡，以備不時(shí)之需。

針對監(jiān)控系統(tǒng)問題，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以將網(wǎng)橋距離縮短，并優(yōu)化配電箱，最好配備專門供電使用的三級(jí)配電箱，值得注意的是，要遠(yuǎn)離強(qiáng)電施工區(qū)域，其中也不可存在鋼結(jié)構(gòu)建筑，從而優(yōu)化電路工作環(huán)境，保證設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。同時(shí)，做好施工作業(yè)人員對接和交底工作，實(shí)施分片包干責(zé)任人制，從施工人員施工行為約束方面避免相關(guān)設(shè)備損壞，為智慧工地設(shè)備保持良好的運(yùn)作狀態(tài)提供保證。對于塔吊監(jiān)控系統(tǒng)，相關(guān)工作人員應(yīng)科學(xué)選擇管理平臺(tái)，保證其與塔吊數(shù)據(jù)端口得以順利、無縫對接，此外，優(yōu)化塔吊防碰撞模塊設(shè)計(jì)方案，切實(shí)結(jié)合工程實(shí)際情況，及時(shí)給黑匣子斷電，以此保證智慧工地系統(tǒng)的正常運(yùn)作^[7]。

2.2.3定位安全問題解決措施

對于GPS定位安全帽較重的問題，可以將原本內(nèi)置的太陽能模塊替換為輕便型內(nèi)芯，優(yōu)化佩戴者的佩戴感受。而坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題，需要安排專人開展這項(xiàng)工作，使用BIM等技術(shù)進(jìn)行編程，對經(jīng)緯度坐標(biāo)進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫孀鴺?biāo)，從而保證BIM模型坐標(biāo)與實(shí)際坐標(biāo)一致。除此之外，對于室內(nèi)UWM人員定位系統(tǒng)而言，要使用專用的電線路和網(wǎng)絡(luò)線路，為避免光纖線路受環(huán)境等因素影響出現(xiàn)斷裂，應(yīng)將其架高，并集中供電，即使用一條電源線將每臺(tái)設(shè)備電源串起，從而為后續(xù)故障排查提供便利。針對工序疊加、施工交差等問題，可以通過合理選擇設(shè)備安裝區(qū)域的方式解決，即參考整個(gè)施工工地現(xiàn)狀，選擇工序較少的施工區(qū)域，一方面提高設(shè)備安裝的有序性和高效性，另一方面也能夠減少影響因素，保證設(shè)備質(zhì)量，便于后續(xù)設(shè)備故障排查工作的開展。

3 探究智慧工地建設(shè)意義及要點(diǎn)

在建設(shè)智慧工地時(shí)，為進(jìn)一步提高建設(shè)效率和質(zhì)量，可以落實(shí)物聯(lián)網(wǎng)、BIM技術(shù)、北斗導(dǎo)航定位和大數(shù)據(jù)相結(jié)合的模式，深化人員設(shè)備管理，做好施工場地危險(xiǎn)源檢測工作，充分利用其可視化和實(shí)時(shí)性優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對工地的全過程安全管理。同時(shí)，落實(shí)設(shè)備安全智能防護(hù)網(wǎng)，以此深化工地精益化管理深度，做到無死角監(jiān)控，一方面優(yōu)化現(xiàn)有資源配置，另一方面避免建設(shè)投入重復(fù)，保證建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)，減少不必要浪費(fèi)。

4 結(jié)語

綜上所述，智慧工地對當(dāng)前施工場地管理具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。因此，在開展智慧工地建設(shè)工作時(shí)，應(yīng)切實(shí)結(jié)合項(xiàng)目工程實(shí)際要求和條件，加大建設(shè)投入、做好管理團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)等，并優(yōu)化現(xiàn)有軟硬件，從而提高智慧系統(tǒng)運(yùn)作質(zhì)量。

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