建筑工程管理中智慧工地的應(yīng)用研究

吳彬

義烏市建設(shè)投資集團(tuán)有限公司 浙江 義烏 322000

建筑行業(yè)近幾十年實(shí)現(xiàn)了跳躍式發(fā)展，但在發(fā)展的過(guò)程中也暴露出了很多問(wèn)題，尤其是安全管理問(wèn)題始終存在，還需要進(jìn)一步提高建筑工程的安全管理工作，從多個(gè)角度出發(fā)做好建筑工程管理工作。實(shí)際在開(kāi)展該項(xiàng)工作時(shí)，需要充分利用先進(jìn)的科技手段，落實(shí)好智慧化管理模式，應(yīng)用5G技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，減少施工現(xiàn)場(chǎng)的事故發(fā)生率，提高建筑施工效率和質(zhì)量，使建筑成本得到有效管控，確保建筑項(xiàng)目的順利推進(jìn)。

1 智慧工地相關(guān)概述

在當(dāng)前新的工程全生命周期管理理念中，智慧地球理念的關(guān)注度越來(lái)越高，其中，智慧工地概念的提出，為建筑行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展提供了指導(dǎo)方向。對(duì)于智慧工地本身來(lái)說(shuō)，就是利用信息化技術(shù)手段，利用三維設(shè)計(jì)平臺(tái)開(kāi)展項(xiàng)目施工模擬和精確設(shè)計(jì)，打造信息化生態(tài)圈，實(shí)現(xiàn)了施工項(xiàng)目的科學(xué)管理、智能生產(chǎn)和互聯(lián)協(xié)同。在智慧工地概念下，可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的可視化智能管理，使工程項(xiàng)目的信息化管理水平得到有效提升，這也為建筑的生態(tài)和綠色發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。在智慧工地中結(jié)合了眾多高科技技術(shù)，如：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)等，可以在各類(lèi)物體中植入。提高施工人員、機(jī)械人員和管理人員的工作效率及質(zhì)量。并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工程施工現(xiàn)場(chǎng)與工程管理的有效整合，通過(guò)更智慧的方式，對(duì)各崗位人員和組織人員進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，使信息交互的靈活性和明確性得到了有效提升，也大大提高了響應(yīng)速度[1]。

實(shí)現(xiàn)智慧工地的基礎(chǔ)就是智慧工地系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)資源信息的共享，確保分析和決策更加科學(xué)、合理，可以讓管理人員對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行全方位感知，實(shí)現(xiàn)了人員和信息的互聯(lián)互通，對(duì)整個(gè)工程流程進(jìn)行了深度優(yōu)化。在對(duì)智慧工地管理體系進(jìn)行構(gòu)建時(shí)，利用智慧工地系統(tǒng)還可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各種信息進(jìn)行整合，對(duì)施工各個(gè)環(huán)節(jié)、材料、設(shè)備以及人才資源等關(guān)鍵性因素，利用智能設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)手段，提高施工效率和施工安全。目前我國(guó)在建筑工程施工中應(yīng)用的智慧工地，還有很多缺陷亟待解決，還需要對(duì)現(xiàn)有的監(jiān)督管理體系進(jìn)行重構(gòu)，對(duì)潛在的安全威脅及時(shí)進(jìn)行排除。相關(guān)人員要將現(xiàn)代化信息技術(shù)手段充分利用起來(lái)，融合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、BIM等技術(shù)進(jìn)行智慧工地模式的建設(shè)，并充分利用傳感器對(duì)建筑項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2 智慧工地在建筑工程管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 實(shí)現(xiàn)了智慧化管理

在建筑工程中應(yīng)用智慧工地模式，可以使施工設(shè)備和施工機(jī)械的智能化管理水平得到提升，對(duì)設(shè)備設(shè)施的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。比如，管理人員可以在塔吊上安裝傳感器，對(duì)塔吊的工作信息和實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，比較常見(jiàn) 的傳感器有：重量傳感器、風(fēng)速傳感器、安全傾角傳感器，這些可以對(duì)塔吊的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，并對(duì)是否存在各類(lèi)故障進(jìn)行充分了解。對(duì)于出現(xiàn)的設(shè)備故障，可以及時(shí)采取針對(duì)性措施進(jìn)行處置，使設(shè)備的使用效率大幅提升[2]。

2.2 提高了管理效率

智慧工地的應(yīng)用，可以使工地的管理完善性得到增強(qiáng)，比如，開(kāi)展勞務(wù)管理，可以利用智慧工地系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)名制管理，并結(jié)合生物識(shí)別技術(shù)、數(shù)字信號(hào)模擬、人臉識(shí)別等等信息，對(duì)出場(chǎng)和進(jìn)場(chǎng)人員的信息進(jìn)行記錄。此外，勞務(wù)實(shí)名制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以讓管理人員對(duì)施工人員的考勤、出場(chǎng)次數(shù)以及具體的方位一目了然，使人力資源管理效率及水平得到提高。

2.3 增強(qiáng)了巡檢快捷性

通過(guò)應(yīng)用智慧工地巡檢系統(tǒng)，可以對(duì)潛在的安全隱患及時(shí)得到發(fā)現(xiàn)，并妥善進(jìn)行處置，而且通過(guò)建立危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)，制定更加完善的安全隱患清單。通過(guò)智慧工地巡檢系統(tǒng)，讓施工人員對(duì)現(xiàn)存存在的各類(lèi)危險(xiǎn)源進(jìn)行有效識(shí)別，管理人員也可以對(duì)潛在的危險(xiǎn)進(jìn)行排查和消除，使建筑工程項(xiàng)目得以順利推進(jìn)。智慧工地巡檢系統(tǒng)，還可以對(duì)檢查信息實(shí)時(shí)上傳，讓管理人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況有及時(shí)充分的了解，確保精細(xì)化管理理念得以順利落實(shí)，也為綜合管控方式作用的發(fā)揮奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.4 我國(guó)智慧工地當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀

雖然我國(guó)建筑業(yè)近些年實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，但在當(dāng)前信息化時(shí)代背景下，還需要進(jìn)一步提高建筑工程現(xiàn)場(chǎng)管理的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和精準(zhǔn)度，確?，F(xiàn)代化建筑行業(yè)得以順利發(fā)展?；诰W(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能技術(shù)發(fā)展起來(lái)的智慧工地，也逐漸建立起了智慧管理平臺(tái)，但由于發(fā)展時(shí)間較短，無(wú)論是政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是專(zhuān)業(yè)人才都存在較多問(wèn)題。比如，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不健全，主要是因?yàn)楦鞯卣灿忻鞔_標(biāo)定智慧工地管理平臺(tái)的內(nèi)容，相關(guān)的責(zé)任義務(wù)和法律不清晰，再加上各地政府和企業(yè)對(duì)于智慧工地的宣傳不到我，導(dǎo)致在當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境下應(yīng)用智慧工地理念時(shí)依然存在較多缺陷。其次就是專(zhuān)業(yè)化人才的欠缺，很多人員對(duì)于智慧工地的相關(guān)理論知識(shí)沒(méi)有全面掌握，也未經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性地培養(yǎng)，在應(yīng)用智慧工地管理時(shí)存在的盲點(diǎn)較多，對(duì)智慧工地管理平臺(tái)的實(shí)際作用和價(jià)值無(wú)法充分發(fā)揮出來(lái)[3]。

3 建筑工程管理中智慧工地應(yīng)用方式

3.1 需求分析

對(duì)于建筑工程的智慧工地概念的應(yīng)用，需要管理人員開(kāi)展綜合性的需求分析，主要分析的對(duì)象為項(xiàng)目經(jīng)理、系統(tǒng)管理員等，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，進(jìn)一步細(xì)化人員管理、日常維護(hù)管理和安全檢查工作。對(duì)于智慧工地的應(yīng)用，管理人員需要對(duì)現(xiàn)存的實(shí)際需求進(jìn)行綜合性分析，對(duì)智慧工地的目標(biāo)進(jìn)行明確，使現(xiàn)場(chǎng)的施工安全管理效率得到有效提升。而且智慧工地的應(yīng)用，可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)施工人員違規(guī)操作的行為及時(shí)進(jìn)行制止并整改，實(shí)現(xiàn)智能動(dòng)態(tài)管理，并將可視化展示的內(nèi)容進(jìn)行分析細(xì)化，使智慧工地系統(tǒng)變得越來(lái)越完善。

3.2 結(jié)構(gòu)框架分析

管理人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，開(kāi)展模塊化設(shè)計(jì)，確保建設(shè)的智慧工地系統(tǒng)平臺(tái)貼合實(shí)際，有完善的數(shù)據(jù)庫(kù)作為支撐。基于此，管理人員在采集數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分利用感應(yīng)技術(shù) 和感應(yīng)設(shè)備，如：二維碼識(shí)別技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、前端傳感器等，確保工作任務(wù)的順利開(kāi)展。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，需要利用內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)的綜合框架，通過(guò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)智能化、綜合化管理。

3.3 系統(tǒng)組件設(shè)計(jì)

在建筑施工項(xiàng)目中應(yīng)用智慧工地系統(tǒng)時(shí)，要貼合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，建立切實(shí)實(shí)際的應(yīng)用版塊，如安全效益、安全巡查、員工、機(jī)械設(shè)備四大版塊。在對(duì)機(jī)械設(shè)備管理模塊進(jìn)行搭建時(shí)，需要對(duì)機(jī)械的參數(shù)、使用人員的各項(xiàng)信息都要進(jìn)行詳細(xì)記錄和實(shí)時(shí)更新。在對(duì)員工管理模塊進(jìn)行構(gòu)建時(shí)，要對(duì)員工的年齡、學(xué)歷、愛(ài)好等各項(xiàng)基礎(chǔ)信息詳細(xì)記錄在案，確保智慧工地系統(tǒng)的作用能夠得到充分發(fā)揮[4]。

4 智慧工地在建筑工程管理中的實(shí)踐應(yīng)用

4.1 機(jī)械設(shè)備管理

塔吊監(jiān)測(cè)管理。在建筑施工項(xiàng)目中，主要涉及到的機(jī)械設(shè)備管理內(nèi)容有車(chē)輛管理和塔吊監(jiān)測(cè)。作為建筑工程項(xiàng)目的關(guān)鍵機(jī)械設(shè)備，塔吊使傳統(tǒng)的施工模式發(fā)生了巨大改變，取代了部分的人工作業(yè)。但對(duì)于塔吊這種高空作業(yè)來(lái)說(shuō)，存在的安全風(fēng)險(xiǎn)也是較大的，如果沒(méi)有妥善進(jìn)行操作，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故發(fā)生?；诖?，在智慧工地背景下，需要建設(shè)塔吊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保整個(gè)施工過(guò)程得到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。并對(duì)收集到的工程信息進(jìn)行記錄和分析，將危險(xiǎn)源及時(shí)進(jìn)行識(shí)別排除，有效避免塔吊事故的發(fā)生。此外，利用塔吊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還可以對(duì)內(nèi)部的損壞零部件及時(shí)發(fā)現(xiàn)，確保施工機(jī)械設(shè)施始終保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。在落實(shí)塔吊監(jiān)測(cè)時(shí)，需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、傳感器技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)全工程全周期監(jiān)管。

車(chē)輛管理。智慧工地下的車(chē)輛管理工作，會(huì)實(shí)時(shí)記錄車(chē)輛的進(jìn)出、車(chē)輛類(lèi)型和進(jìn)出時(shí)間，實(shí)現(xiàn)建筑工地的規(guī)范化、科學(xué)化管理。而且基于數(shù)字化物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的智慧工地，可以通過(guò)大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等先進(jìn)手段，實(shí)現(xiàn)云端分析和終端感知，對(duì)整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)打造智能化的智慧工地決策體系，確保從事前、事中、事后實(shí)現(xiàn)全過(guò)程監(jiān)督管理，確保動(dòng)態(tài)監(jiān)管的價(jià)值得到充分展現(xiàn)，也使施工效率和施工安全得到有效保障。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員管理

勞務(wù)實(shí)名制管理系統(tǒng)。當(dāng)前建筑行業(yè)普遍存在的一個(gè)問(wèn)題就是用人不規(guī)范，再加上建筑施工的從業(yè)門(mén)檻低，很多施工人員未經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性的培訓(xùn)直接上崗，這部分人員缺乏安全意識(shí)，對(duì)規(guī)范化操作不熟練，存在較大的安全隱患?；诖耍瑧?yīng)用勞務(wù)實(shí)名制管理系統(tǒng)，可以對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的所有人員進(jìn)行實(shí)名制登記，并匯總他們的資歷、年齡、技能水平等信息。而且利用IC卡、指紋識(shí)別、門(mén)禁閘機(jī)、人臉識(shí)別等技術(shù)，核定人員的身份信息，對(duì)外來(lái)無(wú)關(guān)人員做到有效防范[5]。

特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)。對(duì)于需要進(jìn)行特殊作業(yè)的人員，需要在入場(chǎng)開(kāi)展進(jìn)行資格認(rèn)證，有相應(yīng)的資格證書(shū)后才能正式作業(yè)。這就可以通過(guò)人事管理數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)特種作業(yè)人員的信息進(jìn)行管理，在使用設(shè)備時(shí)，使用人臉識(shí)別技術(shù)、指紋技術(shù)防止機(jī)器誤用。還有對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)配電箱的管理，也可以利用系統(tǒng)進(jìn)行特種作業(yè)人員的指紋識(shí)別、QR碼的錄入后，才能打開(kāi)電氣箱，避免私自打開(kāi)導(dǎo)致電擊安全事故的發(fā)生。

4.3 其他智慧工地管理系統(tǒng)的應(yīng)用

物料驗(yàn)收系統(tǒng)。對(duì)整個(gè)建筑項(xiàng)目質(zhì)量來(lái)說(shuō)，物料管理起到了至關(guān)重要的作用，在應(yīng)用智慧工地系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)物料驗(yàn)收管理系統(tǒng)不斷進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使建筑現(xiàn)場(chǎng)的物料驗(yàn)收環(huán)節(jié)的管理水平得到持續(xù)提升，確保只有合格的施工原料才能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。在應(yīng)用該系統(tǒng)時(shí)，主要利用的是多個(gè)攝像頭和前端地磅秤重，將獲取的相關(guān)信息上傳到服務(wù)器進(jìn)行識(shí)別。

深基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。近些年，我國(guó)的高層建筑逐漸增多，這對(duì)深基坑施工作業(yè)帶來(lái)了更多的難題。因?yàn)樯罨邮┕ぷ鳂I(yè)具有一定的特殊性，需要在應(yīng)用智慧工地系統(tǒng)時(shí)，建立深基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這樣可以在進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行全方面勘查，確保開(kāi)挖方法和開(kāi)挖位置的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。實(shí)際在進(jìn)行深基坑監(jiān)測(cè)作業(yè)時(shí)，利用智慧工地平臺(tái)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)和人工判斷，對(duì)潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效識(shí)別和處理[6-7]。

智能化噴霧降塵。在開(kāi)展建筑工程建設(shè)的過(guò)程中，必然會(huì)出現(xiàn)一定的粉塵污染，因?yàn)榻ㄔO(shè)中會(huì)使用大量的砂石、水泥等材料。這就需要通過(guò)應(yīng)用智能化噴霧降塵系統(tǒng)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的灰塵濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在該系統(tǒng)中，需要安裝自動(dòng)感應(yīng)裝置，如果設(shè)置的灰塵濃度超過(guò)上限時(shí)，就會(huì)自動(dòng)噴灑水霧，起到降塵的效果；當(dāng)監(jiān)測(cè)到濃度低于設(shè)定值時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。對(duì)于智能化噴霧降塵系統(tǒng)的應(yīng)用，需要在開(kāi)展施工前就需要場(chǎng)地布置工作，針對(duì)不同的施工階段建設(shè)蓄水池，使工程用水問(wèn)題得到妥善處理。并建立雨水收集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，使綠色環(huán)保理念得到有效落實(shí)。

遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。因?yàn)檎麄€(gè)建筑工程涉及到的環(huán)節(jié)眾多，施工面積廣、施工時(shí)間長(zhǎng)，而且也具有轉(zhuǎn)移頻繁和高度分散的作業(yè)特點(diǎn)。在這一背景下，想要實(shí)現(xiàn)人員和物品的高效管理工作，就需要對(duì)整個(gè)施工的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控?？梢岳眠h(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用航拍無(wú)人機(jī)、高清智能相機(jī)等設(shè)備，實(shí)時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境、材料堆放區(qū)等區(qū)域，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理。

4.4 日常管理軟件的更新應(yīng)用

對(duì)于建筑項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)管理工作，想要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)管的目標(biāo)，需要充分發(fā)揮出智慧工地平臺(tái)的作用。利用智慧平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)管，比如，可以對(duì)物料消耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和查詢(xún)，對(duì)基礎(chǔ)性材料的損耗進(jìn)行減少，可以使建筑工程成本得到有效控制。并且通過(guò)智慧工地平臺(tái)，可以對(duì)施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度適當(dāng)減輕，如，配置的智慧工地管理系統(tǒng)，可以對(duì)進(jìn)場(chǎng)物料自動(dòng)進(jìn)行放行、減重和裝卸，使后勤人員的壓力大大減輕。而且傳統(tǒng)的人工盤(pán)點(diǎn)方式，不但會(huì)消耗大量的人力精力，還會(huì)增加后勤人員的工作難度。但在智慧工地模式下，可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物料的跟蹤管理，確保實(shí)現(xiàn)全周期監(jiān)管，大大提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[8-9]。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前城市化進(jìn)程快速推進(jìn)背景下，對(duì)于建筑工程的建設(shè)管理工作要加大投入力度，盡可能避免安全事故的發(fā)生，在確保建筑工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少建設(shè)成本。因此，建筑工程管理應(yīng)當(dāng)將“智慧工地”管理理念落實(shí)下去，營(yíng)造高效、安全的施工環(huán)境，打造全新的發(fā)展模式。而且對(duì)于智慧工地系統(tǒng)的應(yīng)用，還可以提高工地的實(shí)際管理效果，對(duì)潛在的施工危險(xiǎn)源進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和判斷，及時(shí)采取妥善措施進(jìn)行處置。并將施工管理體系與信息化技術(shù)進(jìn)行深度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)全面監(jiān)控，確保整個(gè)項(xiàng)目的有序安全推進(jìn)，也為我國(guó)建筑領(lǐng)域的進(jìn)一步快速發(fā)展提供了重要支持。