智慧工地系統(tǒng)在項(xiàng)目建設(shè)管理的應(yīng)用

楊宇

摘要：為提高建筑工程現(xiàn)場管理能力，國家正大力推廣智慧工地建設(shè)。應(yīng)用BIM技術(shù)，結(jié)合智能設(shè)備在虛擬建造數(shù)據(jù)和現(xiàn)場智能采集數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可統(tǒng)計(jì)環(huán)境、質(zhì)量、進(jìn)度、安全等各項(xiàng)施工管理指數(shù)，推進(jìn)管理效率的進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞：智慧工地;BIM技術(shù);智能設(shè)備;安全管理

1智慧工地及BIM技術(shù)概述

智慧工地是指運(yùn)用信息化手段，通過BIM技術(shù)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行精確設(shè)計(jì)和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化生態(tài)圈，并將此數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下與物聯(lián)網(wǎng)采集到的工程信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，提供過程趨勢預(yù)測及專家預(yù)案[1]，實(shí)現(xiàn)工程施工可視化智能管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實(shí)現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造。

2工程概況

工程為紫瑯湖2號(hào)地塊辦公樓項(xiàng)目，總建筑面積為12萬m2，地下結(jié)構(gòu)部分為4.6萬m2，體量及施工難度較大。項(xiàng)目地點(diǎn)位于南通新區(qū)中央創(chuàng)新區(qū)，臨近紫瑯湖公園，環(huán)境污染控制及其嚴(yán)格，工程設(shè)計(jì)的專業(yè)門類眾多，包括土建、通風(fēng)、裝飾、安裝、消防、鋼結(jié)構(gòu)、人防、智能化、幕墻、室外配套等多個(gè)專業(yè)工程，交叉作業(yè)多，場地狹小，施工組織復(fù)雜。項(xiàng)目擬申報(bào)江蘇省標(biāo)化工地，對(duì)工地現(xiàn)場的施工管理有較高要求。為應(yīng)對(duì)復(fù)雜的工程建設(shè)問題，提高工地現(xiàn)場智慧化管理水平，項(xiàng)目將信息管理平臺(tái)、智能技術(shù)、BIM技術(shù)、智能設(shè)備應(yīng)用到建筑施工現(xiàn)場，提升工程管理效率，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建“工程項(xiàng)目部、企業(yè)總公司、政府主管部門”三級(jí)聯(lián)動(dòng)信息共享的智慧管理模式，從而提高三級(jí)聯(lián)動(dòng)的精細(xì)化管理、實(shí)時(shí)化協(xié)作、高效化監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)建筑工地實(shí)時(shí)、安全、現(xiàn)代化的管理目標(biāo)。

3智慧工地系統(tǒng)在項(xiàng)目建設(shè)管理中的應(yīng)用

3.1施工初期工程量快速統(tǒng)計(jì)。

在施工前期中，合理布置施工現(xiàn)場，對(duì)綠色施工管理，節(jié)約成本，減少安全隱患，提高項(xiàng)目效益有著重要作用。本項(xiàng)目施工場地比較寬裕，工期較緊，施工難度大，施工前對(duì)現(xiàn)場機(jī)械等施工資源進(jìn)行合理的布置比較重要。利用基于BIM技術(shù)的智慧工地系統(tǒng)進(jìn)行立體施工規(guī)劃，輕松、準(zhǔn)確的進(jìn)行施工布置策劃，解決二維施工場地布置中難以避免的問題?，F(xiàn)場道路，材料堆場、塔吊、臨邊防護(hù)、大門、加工棚等，檢驗(yàn)施工場地布置的合理性，根據(jù)施工現(xiàn)場情況優(yōu)化場地布置，并得出措施項(xiàng)目清單。本工程體量大，單體多，工期非常緊，要想在有限時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成施工任務(wù)，必須從施工全過程角度出發(fā)考慮施工場地布置方案，根據(jù)施工進(jìn)度推進(jìn)，針對(duì)不同施工階段進(jìn)行場地布置，減少二次搬運(yùn)，保障工程進(jìn)度。首先建立帶有場地布置的BIM模型，將模型進(jìn)行施工模擬，找到產(chǎn)生沖突的關(guān)鍵位置。根據(jù)進(jìn)度，演示場地內(nèi)的永久、臨時(shí)建筑、材料堆場、施工機(jī)械運(yùn)行等過程中的沖突，選出布置找出解決的最佳方案，出具施工場地平面布置圖。合理進(jìn)行施工平面布置和施工交通組織，避免現(xiàn)場混亂。

3.2智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可同時(shí)監(jiān)測濕度、PM10、風(fēng)速、溫度、風(fēng)向、噪聲、PM2.5七項(xiàng)指標(biāo)，系統(tǒng)全天候全自動(dòng)24小時(shí)365天持續(xù)不間斷工作。具有故障提示報(bào)警功能，配備LED顯示屏，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場數(shù)據(jù)，一目了然。系統(tǒng)收集現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)后可實(shí)時(shí)無線傳輸至云平臺(tái)，當(dāng)超過額定標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)預(yù)警。可與噴霧系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)超過額定標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，噴霧系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。多客戶端（PC、微信、APP）遠(yuǎn)程控制，可自行設(shè)置LED屏幕顯示內(nèi)容，設(shè)置聯(lián)動(dòng)參數(shù)。

3.3遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控“智慧應(yīng)用”。

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控“智慧應(yīng)用”是運(yùn)用智能視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場異地監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制。該系統(tǒng)可查看工地實(shí)時(shí)、歷史視頻。在建筑工地塔吊、配電室、通道、辦公區(qū)、生活區(qū)、出入口、材料堆場、圍墻等配置高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以直觀的了解建筑工地現(xiàn)場各區(qū)域的詳細(xì)狀況，可以提前發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時(shí)處理，從而最大限度的確保工人的安全，避免發(fā)生生產(chǎn)安全事故。系統(tǒng)可將視頻數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，可供政府主管部門隨時(shí)訪問查看現(xiàn)場實(shí)時(shí)狀況。

3.4智能設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)。

（1）塔吊監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)塔吊司機(jī)的操作行為進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，能夠完成對(duì)塔機(jī)重量、力矩、幅度、高度、回轉(zhuǎn)角度、風(fēng)速、異常、傾角等數(shù)據(jù)的監(jiān)測、記錄、報(bào)警、存儲(chǔ)。司機(jī)通過人臉識(shí)別方式專屬身份識(shí)別，識(shí)別通過后方可啟動(dòng)塔吊。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異地監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制，通過GPRS進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，并與BIM模型數(shù)據(jù)作對(duì)比，若運(yùn)行時(shí)發(fā)生異常情況，異常數(shù)據(jù)將及時(shí)發(fā)送到云平臺(tái)。塔機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)力矩或重量傳感器一旦被短接或出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將進(jìn)行記錄，且發(fā)出報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)在當(dāng)群塔作業(yè)時(shí)，能夠提供防碰撞檢測功能。

（2）施工電梯運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)集成了超重報(bào)警、超人數(shù)報(bào)警、超速報(bào)警（防墜）、高度限位報(bào)警、門鎖開關(guān)異常報(bào)警、傾斜報(bào)警、黑匣子數(shù)據(jù)記錄、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，真正實(shí)現(xiàn)了升降機(jī)的全方位安全監(jiān)管。采取司機(jī)身份識(shí)別系統(tǒng)，司機(jī)通過人臉識(shí)別方式專屬身份識(shí)別，識(shí)別通過后方可啟動(dòng)電梯。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)異地監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制，若運(yùn)行時(shí)發(fā)生異常情況，異常數(shù)據(jù)將及時(shí)發(fā)送到云平臺(tái)。

3.5危大工程管理“智慧應(yīng)用”。

在施工現(xiàn)場部分危險(xiǎn)區(qū)域如高層臨邊、預(yù)留洞口、電梯井等區(qū)域設(shè)置管制報(bào)警器，當(dāng)現(xiàn)場人員靠近時(shí)報(bào)警器自動(dòng)開啟燈光并發(fā)出報(bào)警聲音，提醒現(xiàn)場人員，報(bào)警信息通過內(nèi)置的無線網(wǎng)絡(luò)即時(shí)上傳至云平臺(tái)，提醒管理人員及時(shí)處理，大大降低此類安全事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

圖4管制區(qū)域報(bào)警器

3.6裝配式構(gòu)件運(yùn)輸、安裝方案的信息化控制。

通過構(gòu)件的預(yù)埋芯片，實(shí)現(xiàn)基于構(gòu)件的設(shè)計(jì)信息、生產(chǎn)信息、運(yùn)輸信息、裝配信息的信息共享，通過安裝方案的制定，明確相對(duì)應(yīng)構(gòu)件的生產(chǎn)、裝車、運(yùn)輸計(jì)劃。依據(jù)現(xiàn)場構(gòu)件吊裝的需求和運(yùn)輸情況分析，通過構(gòu)件安裝計(jì)劃與裝車、運(yùn)輸計(jì)劃的協(xié)同，明確裝車、運(yùn)輸構(gòu)件類型及數(shù)量，協(xié)同配送裝車、協(xié)同配送運(yùn)輸，保證滿足構(gòu)件現(xiàn)場及時(shí)準(zhǔn)確的安裝需求。

4結(jié)論

隨著智慧工地系統(tǒng)在項(xiàng)目建設(shè)管理中應(yīng)用的逐漸廣泛，伴隨BIM技術(shù)、智能系統(tǒng)的不斷發(fā)展，未來智慧工地系統(tǒng)的技術(shù)將更加先進(jìn)、功能更實(shí)用、管理更智能。通過智慧工地云平臺(tái)的應(yīng)用，項(xiàng)目安全管理、質(zhì)量管理、進(jìn)度管理的相關(guān)信息化數(shù)據(jù)可準(zhǔn)確全面的展示施工現(xiàn)場的管理效率，經(jīng)大數(shù)據(jù)綜合分析，生成環(huán)境、質(zhì)量、進(jìn)度、安全等管理指數(shù)，實(shí)現(xiàn)工程管理的科學(xué)性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

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