基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧工地構(gòu)建

潘斌

（中通服和信科技有限公司，安徽 合肥 230088）

引言

智慧工地是近幾年新興起的一種全新的管理理念，其不僅有利于降低安全事故發(fā)生概率，實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)，還可以落實(shí)精細(xì)化管理，促進(jìn)企業(yè)持續(xù)發(fā)展。接下來，筆者將圍繞智慧工地這一核心內(nèi)容，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的角度對(duì)其基本概述、重要意義、系統(tǒng)組成、構(gòu)建策略等多方面展開討論，希望以下內(nèi)容可以對(duì)從事智慧工地構(gòu)建工作的相關(guān)人員提供參考。

一、智慧工地

所謂智慧工地，通常是指利用先進(jìn)的信息技術(shù)和三維設(shè)計(jì)平臺(tái)對(duì)工程項(xiàng)目的施工設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬，以施工管理為核心，創(chuàng)建智能生產(chǎn)、互聯(lián)協(xié)同、科學(xué)管理的信息化施工生態(tài)圈，充分利用物聯(lián)網(wǎng)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)獲取的工程信息進(jìn)行科學(xué)的分析和數(shù)據(jù)深入挖掘，從而制定出具有較高參考價(jià)值的施工預(yù)案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的可視化管理，切實(shí)有效地提高工程管理的智能化水平。

二、重要意義

（一）降低事故概率

無論任何工程項(xiàng)目，工作人員均應(yīng)將安全問題放在首要位置，工地安全與施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的人身安全有著密切的聯(lián)系，其涉及到社會(huì)穩(wěn)定、企業(yè)形象以及工人背后的家庭幸福，而智慧工地的廣泛應(yīng)用則可以有效地實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的基本目標(biāo)，對(duì)工地上的事故高發(fā)環(huán)節(jié)設(shè)置相應(yīng)的安全預(yù)警提示[1]。如危險(xiǎn)物泄漏自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)、塔吊限位自動(dòng)防撞系統(tǒng)、廢棄物滑坡自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、工地廠區(qū)全方位監(jiān)控系統(tǒng)等等。合理地利用先進(jìn)技術(shù)以及智能設(shè)備對(duì)工地中各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行安全監(jiān)控，可以顯著降低事故概率，為實(shí)現(xiàn)工地安全生產(chǎn)的戰(zhàn)略目標(biāo)創(chuàng)造條件。

（二）實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)

工程項(xiàng)目建設(shè)過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些污染環(huán)境的物質(zhì)，如揚(yáng)塵危害、噪音危害等等，這些危害不僅會(huì)在一定程度上影響周圍居民的身心健康，還會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。而智慧工地的有效構(gòu)建則可以大幅度改善這一現(xiàn)狀，工作人員可以在智慧工地上引進(jìn)智能設(shè)備來幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，從而更好地促進(jìn)企業(yè)向經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益雙豐收的方向持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。如即時(shí)通報(bào)系統(tǒng)、自動(dòng)降塵系統(tǒng)、針對(duì)濕度、噪聲、溫度、PM2.5 的智能感應(yīng)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)等等[2]。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)超標(biāo)的情況時(shí)，便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，將污染防治工作落實(shí)在工地生產(chǎn)的全過程中，以此來實(shí)現(xiàn)智慧工地的低碳生產(chǎn)理念。

（三）落實(shí)精細(xì)化管理

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，工作人員可以在工地現(xiàn)場(chǎng)的重要位置合理地布設(shè)傳感器設(shè)備，通過這種方式來構(gòu)建智能化的安全防護(hù)系統(tǒng)，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)智慧工地上人、材、機(jī)等各要素綜合全面地管理和監(jiān)控，更好地完成對(duì)各施工環(huán)節(jié)技術(shù)人員的協(xié)同管理工作，保障工程項(xiàng)目的成本預(yù)算、項(xiàng)目質(zhì)量以及施工進(jìn)度均能達(dá)到預(yù)期理想的效果，大幅度提升工地施工的精細(xì)化管理水平。

三、系統(tǒng)組成

（一）質(zhì)量管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是指在相關(guān)政府部門的統(tǒng)籌規(guī)劃下，建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)之上的應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)，主要用于對(duì)工地安全生產(chǎn)中所出現(xiàn)的突發(fā)性事故進(jìn)行有效處理，繼而保障工程項(xiàng)目的質(zhì)量水平。質(zhì)量管理系統(tǒng)主要涵蓋政府部門、施工現(xiàn)場(chǎng)以及企業(yè)三個(gè)不同層面上的管理工作，對(duì)此工作人員可以按照分級(jí)管理以及權(quán)限設(shè)置的管理原則，使得不同質(zhì)量監(jiān)管部門都能及時(shí)地獲取和反饋其分屬監(jiān)管范圍以內(nèi)的工地生產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)即時(shí)管理、移動(dòng)辦公的基本理念。質(zhì)量管理系統(tǒng)主要通過感應(yīng)裝置、視頻軟件、檢測(cè)系統(tǒng)將工地施工各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息傳遞至執(zhí)法終端，從而幫助質(zhì)量管理人員實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的最終目標(biāo)。

（二）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也是智慧工地中非常常見的監(jiān)控方式。顧名思義，該系統(tǒng)可以幫助管理人員突破空間和距離的限制，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜施工環(huán)境中材料儲(chǔ)存狀態(tài)以及技術(shù)人員的施工行為進(jìn)行全方位的監(jiān)控。與此同時(shí)，管理人員還可通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的語音對(duì)話功能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工內(nèi)容進(jìn)行指揮調(diào)度，大幅度降低管理成本，提升管理效率。

（三）安全監(jiān)控系統(tǒng)

工地施工過程中經(jīng)常會(huì)使用到一些大型機(jī)械設(shè)備，而這些設(shè)備在施工作業(yè)中的使用風(fēng)險(xiǎn)較高，安全監(jiān)控系統(tǒng)則是用于對(duì)這些大型機(jī)械設(shè)備的使用進(jìn)行安全監(jiān)控，以此來降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高工地施工的安全水平。以塔式起重機(jī)設(shè)備為例，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果我們可以得知，85%的塔式起重機(jī)在施工作業(yè)的使用中均存在不同程度上的違章作業(yè)和超載情況，從而極易引發(fā)安全事故[3]。而安全監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建則可以通過聲光報(bào)警和運(yùn)行記錄等方式來對(duì)起重機(jī)設(shè)備進(jìn)行安全監(jiān)控，對(duì)其中出現(xiàn)安全隱患的施工行為給予預(yù)警提示，從而有效地防止技術(shù)人員進(jìn)一步出現(xiàn)高危的施工行為。

（四）實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)則主要是針對(duì)工地施工中的混凝土澆筑、施工環(huán)境、地基檢測(cè)、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力、基坑支護(hù)等數(shù)據(jù)信息的檢測(cè)[4]。該系統(tǒng)通常是利用無線傳感技術(shù)以網(wǎng)絡(luò)輸送、全面感知、智能分析等形式來實(shí)現(xiàn)對(duì)各環(huán)節(jié)施工作業(yè)的分析、檢測(cè)以及提出相應(yīng)的解決方案，這也是構(gòu)建智慧工地的重要步驟。

（五）人員管理系統(tǒng)

人員因素是實(shí)現(xiàn)智慧工地良好運(yùn)行的重要因素，因此人員管理的重要性不言而喻。人員管理系統(tǒng)通常是針對(duì)參與工地施工作業(yè)的技術(shù)人員的行為所展開的管理工作，其中包括考勤情況、車輛進(jìn)出情況、上崗情況等等，這樣可有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)工地內(nèi)勞務(wù)人員的動(dòng)態(tài)監(jiān)督和管理，顯著降低外包勞務(wù)潛在的風(fēng)險(xiǎn)問題，為后續(xù)可能會(huì)發(fā)生的糾紛提供數(shù)據(jù)參考，為營造智慧工地奠定人才基礎(chǔ)。

（六）環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)

為了進(jìn)一步響應(yīng)國家所倡導(dǎo)的生態(tài)環(huán)保理念，工作人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)生態(tài)建設(shè)重視力度，重點(diǎn)把控工地施工對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境可能會(huì)產(chǎn)生的污染物。環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)是非常有效的一種管理形式，其可以將工地施工作業(yè)中所獲取的數(shù)據(jù)信息以圖表或者曲線的方式進(jìn)行科學(xué)的分析和展示，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)工地環(huán)保動(dòng)態(tài)的有效管理，繼而加強(qiáng)對(duì)污染物的預(yù)警力度，從根源上將可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染性的物質(zhì)進(jìn)行排除，營造綠色環(huán)保的智慧工地環(huán)境。

四、構(gòu)建策略

（一）循序漸進(jìn)地建設(shè)過程

上述我們也明確了智慧工地是由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)建而成的，每一個(gè)子系統(tǒng)的開發(fā)都應(yīng)建立在先進(jìn)的技術(shù)以及智能設(shè)備的基礎(chǔ)上，這樣才能最大程度上保障智慧工地中各子系統(tǒng)均能發(fā)揮出其應(yīng)有的作用效果。但值得工作人員重點(diǎn)注意的問題是，智慧工地的建設(shè)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，而不是一蹴而就的，因此工作人員需結(jié)合企業(yè)自身情況以及工地施工現(xiàn)狀，逐步開發(fā)和推進(jìn)智慧工地項(xiàng)目。例如，在起重機(jī)監(jiān)管系統(tǒng)中，工作人員可先對(duì)其中最為重要的安全監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，再逐步對(duì)塔機(jī)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、塔機(jī)視頻監(jiān)控等其余功能進(jìn)行推進(jìn)，在保障施工質(zhì)量、施工進(jìn)度以及經(jīng)濟(jì)效益的前提下逐漸完成對(duì)智慧工地的建設(shè)工作。

（二）保障系統(tǒng)技術(shù)質(zhì)量

智慧工地的構(gòu)建是建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，單從技術(shù)的層面上來看，智慧工地在實(shí)際應(yīng)用中所涉及的子系統(tǒng)對(duì)技術(shù)的專業(yè)性要求極高，因此為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)智慧工地的戰(zhàn)略目標(biāo)，施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)與先進(jìn)科研團(tuán)隊(duì)之間的技術(shù)合作，通過二者之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)最終實(shí)現(xiàn)1+1 ＞2的成效，一起分?jǐn)偧夹g(shù)研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，從而實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步與發(fā)展，在科技創(chuàng)新思想與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的雙重碰撞下將智慧工地的項(xiàng)目在工程項(xiàng)目中深入貫徹落實(shí)。

五、結(jié)束語

智慧工地主要涵蓋質(zhì)量管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、人員管理系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)，工作人員需結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況，循序漸進(jìn)地推進(jìn)智慧工地項(xiàng)目，積極引進(jìn)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大膽創(chuàng)新，不拘于形式化，為建筑行業(yè)的未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。