建筑工程管理中智慧工地系統(tǒng)的應用思考

張登云

（山西凱嘉張壁古堡生態(tài)旅游有限公司，山西 晉中 032000）

0 引言

從某一層面上講，智慧工地系統(tǒng)是在工程管理領域中應用智慧地球理念的具體表現(xiàn)，就有著明顯的信息化特征，同時該系統(tǒng)也充分應用了大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術手段，針對建筑工程管理實施了精密的設計和模擬，配合全過程管理的理念要求，從多個角度入手，提高建筑工程管理成效[1]。為了更好地闡述智慧工地系統(tǒng)的應用價值，本文在簡要概括智慧工地系統(tǒng)定義和應用優(yōu)勢后，簡要總結了智慧工地系統(tǒng)的關鍵技術，然后結合工作經(jīng)驗總結，從人員管理、環(huán)境控制、安全管理、技術優(yōu)化、物資管理這5 個方面入手，對智慧工地系統(tǒng)的應用進行了分析和討論，希望可以構建信息化、智能化、數(shù)字化的建造工程管理體系，確保建筑工程管理水平得到提升。

1 建筑工程管理中智慧工地系統(tǒng)概述

1.1 智慧工地系統(tǒng)定義

應用智慧工地系統(tǒng)，其目的是在建筑工程施工管理中融合信息化管理手段，借助信息化技術提高管理工具的遠程可操控性，進一步保證施工進度、施工安全和施工質(zhì)量，同時依托網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)信息資源的共享，并以此為基礎進行工程管理與監(jiān)督工作。一般情況下，可以將智慧工地系統(tǒng)管理操作劃分為應用部分、終端部分和平臺部分這3 個部分。其中，應用部分負責合理化分配施工管理期間所產(chǎn)生的資源，是推進管理模式現(xiàn)代化發(fā)展的基礎；終端部分負責合理化運用互聯(lián)網(wǎng)技術，負責收集、分析各種施工現(xiàn)場信息，然后以該部分信息為基礎，展開有效的現(xiàn)場管理與監(jiān)督工作；平臺部分主要負責統(tǒng)計數(shù)據(jù)工作，是利用大數(shù)據(jù)技術推動智慧工地系統(tǒng)運行穩(wěn)定的前提。

1.2 智慧工地系統(tǒng)應用優(yōu)勢

在建筑工程管理中應用智慧工地系統(tǒng)，可以實現(xiàn)高效化收集與分析項目數(shù)據(jù)信息，可以有效整合信息處理和各項管理工作，可以大幅度提升信息處理效率和質(zhì)量，從而精準預判施工過程潛在的制度隱患、安全隱患和進度隱患?？傮w來說，智慧工地系統(tǒng)充分利用了信息技術以及人工智能的優(yōu)點，利用互聯(lián)網(wǎng)做基礎，搭建信息化管理平臺，然后在創(chuàng)新管理模式的基礎上，進一步增強部門溝通的有效性，整個過程對傳統(tǒng)建筑工程管理模式不足之處的進一步完善和補充，是結合施工現(xiàn)場實際情況后，依托信息技術手段與設備，在提高建筑工程管理效率與質(zhì)量的同時，有效創(chuàng)建信息化管理系統(tǒng)的重要支撐。

2 建筑工程管理中智慧工地系統(tǒng)的關鍵技術

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術

配合使用機械技術、計算機技術、軟件技術和傳感技術，實現(xiàn)設備之間的信息交互，就是物聯(lián)網(wǎng)技術。在智慧工地系統(tǒng)中，合理化應用物聯(lián)網(wǎng)技術，可以有效滿足感知人員信息、環(huán)境信息和設備狀態(tài)信息的需求[2]。例如，對于人員信息進行感知，在物聯(lián)網(wǎng)技術的支持下，可以應用IC 卡識別或人臉識別等感知方式；對于設備工作溫度、壓力和流量等相關數(shù)據(jù)信息，則可以配合使用自動化儀表進行獲??；對于揚塵信息，通?？梢詰肞M2.5監(jiān)測儀進行測量獲得。總體來說，智慧工地系統(tǒng)感知建筑工程各項管理數(shù)據(jù)，離不開物聯(lián)網(wǎng)設備與技術的支持。

2.2 大數(shù)據(jù)技術

具有有效處理和整合海量數(shù)據(jù)信息功能的大數(shù)據(jù)技術，是當前深度挖掘價值信息的技術手段，將該技術應用在建筑工程管理當中，配合使用大數(shù)據(jù)挖掘功能，探尋不同數(shù)據(jù)之間的有效關聯(lián)，可以在保證數(shù)據(jù)信息掌握全面性的基礎上，實現(xiàn)信息的相互融合與交互，實現(xiàn)安全管理風險預警等各項提前預測功能。例如，在搭建建筑工程腳手架到時候，運用包含大數(shù)據(jù)技術的智慧工地系統(tǒng)，就可以有效分析腳手架信息、環(huán)境信息和人員信息，然后探尋上述信息之間的內(nèi)在關聯(lián)，依托強大的大數(shù)據(jù)分析功能，尋找在施工建設過程中可能存在的施工安全風險，從而實現(xiàn)智能化建筑工程管理。

2.3 移動互聯(lián)網(wǎng)技術

運用手機APP 以及PC 終端設備，通過接通互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)建筑工程施工管理各項信息的有效交互，就是移動互聯(lián)網(wǎng)技術[3]。應用智慧工地系統(tǒng)的移動互聯(lián)網(wǎng)技術，可以配合使用物聯(lián)網(wǎng)設備將所有施工信息上傳至無線網(wǎng)絡服務器，然后經(jīng)由服務器云平臺下達指令，促使施工現(xiàn)場各自動化設備進行交互作業(yè)。在此過程中，管理人員和其他人員可以利用移動互聯(lián)網(wǎng)技術，創(chuàng)建遠程監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以滿足遠程觀看監(jiān)控畫面的需求，同時也實現(xiàn)了有效結合施工現(xiàn)場管理與遠程管理的目標。

3 智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中的應用內(nèi)容

根據(jù)前文分析可知，智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理工作中具有顯著的應用可行性，是可以滿足建筑工程全過程管理需求的系統(tǒng)，所以為了幫助相關人員針對性了解該系統(tǒng)的應用價值和細節(jié)，本文將結合以下5 個層面進行具體的探究。

3.1 智慧環(huán)境控制系統(tǒng)的應用

建筑工程在施工建設環(huán)節(jié)，難免會出現(xiàn)不同程度的噪聲污染、揚塵污染，而這部分工程污染會對現(xiàn)場施工以及周邊居民產(chǎn)生干擾，對此，基于智慧工地管理角度，本文認為需要將綠色管理模塊納入智慧工地管理系統(tǒng)，確保工程管理工作展開之際，能夠?qū)υ肼曋笜?、空氣質(zhì)量指標等施工現(xiàn)場污染指標實施強化監(jiān)測[4]。由此可見，在智慧工地系統(tǒng)搭建過程中，需要結合工程需求，提高對環(huán)境污染監(jiān)測的重視度，同時配備精度較高的自動化監(jiān)測設備，進一步測定施工現(xiàn)場環(huán)境濕度、噪聲、顆粒物濃度等相關參數(shù)，并應用LED 顯示屏進行顯示，對于已經(jīng)超出規(guī)定值的指標參數(shù)信息，要在標紅的基礎上做出相關預警。在此環(huán)節(jié)，要求工程管理人員將所測定的數(shù)據(jù)信息，第一時間上傳至移動互聯(lián)網(wǎng)終端，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準確性的同時，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)提供的實時性，從而為施工作業(yè)人員結合實際數(shù)據(jù)基礎，做出科學判斷提供支持。如果在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)有異常數(shù)據(jù)，例如，顆粒物濃度超出標準數(shù)值，則此時需要針對性激活智慧環(huán)境控制系統(tǒng)的噴霧降塵模塊，確保降塵處理作業(yè)第一時間展開。此外，如果在施工現(xiàn)場，設置有標準養(yǎng)護室，則此時需要配置高精度傳感器，重點關注監(jiān)測該部分養(yǎng)護室內(nèi)環(huán)境，在保證全天候跟蹤記錄環(huán)境數(shù)據(jù)的同時，提高施工現(xiàn)場濕度、溫度等相關數(shù)據(jù)測定的精準性，從而保證數(shù)據(jù)參數(shù)支持的實時性、可靠性、詳細性。

3.2 智慧安全管理系統(tǒng)的應用

在建筑工程管理過程中，應用智慧工地系統(tǒng)與BIM 技術的有效結合，創(chuàng)建符合現(xiàn)代化建筑工程需要的安全管理系統(tǒng)，具有顯著的意義。展開來講，通過BIM 技術可以針對性實施碰撞檢測，同時結合建模分析，更為直觀地展示建筑機電管線等一系列關鍵結構部位，保證施工作業(yè)人員能夠更加清楚的認識管線交叉、碰撞情況[5]。然后在全面性了解的前提下，充分考慮工程現(xiàn)實需求，做好預留孔洞位置及尺寸的設置，進而實現(xiàn)優(yōu)化排布管線施工的目的。在建筑安全管理期間，為避免對現(xiàn)在的安全事故進行24h 防控，除了要保證部門之間的協(xié)調(diào)配合外，還需要結合采取大數(shù)據(jù)等先進技術手段，搭建5G 智慧信息島，利用信息島的模式，減少出現(xiàn)信息傳輸斷層的問題，盡可能在保證信息全面覆蓋的情況下，強化應急突發(fā)事件處理及時性。此外，本文認為工程負責人可以積極推動建立能夠滿足實時監(jiān)控需求的360°立體空間系統(tǒng)，應用AI 眼鏡等一系列智能設備與塔式起重機攝像頭的連接，實現(xiàn)全方位視野、全面性監(jiān)測。如果在具體實施監(jiān)測作業(yè)期間，發(fā)現(xiàn)有異常情況，需要同步進行停止施工以及設備參數(shù)的調(diào)整工作。由于塔吊攝像頭具有顯著的夜視功能，可以滿足工程負責人要求的24h 無間斷監(jiān)管需要，因而具有一定提升建筑工程安全效益的作用。最后，本文認為可以配合使用VR 技術手段，通過預先模擬現(xiàn)場施工細則，提前展示可能在施工現(xiàn)場存在的各項安全問題，然后借助智慧安全管理系統(tǒng)配合應用智能識別，在實施多元化聯(lián)動監(jiān)測的過程中，精準辨識危險源，從而發(fā)揮建筑安全防線的應用價值。

3.3 智慧技術優(yōu)化系統(tǒng)的應用

建筑工程在施工建設環(huán)節(jié)，施工技術有明顯的復雜性特點，在嚴格的施工標準要求下，保證施工技術操作質(zhì)量尤為重要。鑒于此，本文認為工程管理人員需要應用智慧工地系統(tǒng)，進一步優(yōu)化鋼筋施工、混凝土施工等關鍵施工技術[6]。以混凝土施工為例，此項施工作業(yè)，需要涉及混凝土攪拌、混凝土養(yǎng)護以及混凝土澆筑等環(huán)節(jié)。其中，在攪拌混凝土的時候，為了減少出現(xiàn)混凝土離析現(xiàn)象，就可以借助智慧工地系統(tǒng)，通過在系統(tǒng)內(nèi)部輸入混凝土相關參數(shù)，配合定期測定的方式，保證混凝土澆筑作業(yè)的順利完成；在澆筑混凝土的時候，為了減少出現(xiàn)澆筑不連續(xù)的現(xiàn)象，可以利用智慧工地系統(tǒng)，實時監(jiān)測澆注位置與時間，繼而保證位置選擇的精準性以及澆筑時間間隔的合理性。在養(yǎng)護混凝土的時候，配合使用AI 系統(tǒng)與智慧工地系統(tǒng)，可以滿足養(yǎng)護施工作業(yè)人員定期完成遠程巡檢養(yǎng)護的工作需求，同時養(yǎng)護施工人員也可以依托智能化設備，進一步測定包括溫度、濕度等在內(nèi)的混凝土養(yǎng)護參數(shù)，從而重點觀測混凝土裂縫問題。如果在養(yǎng)護作業(yè)期間，發(fā)現(xiàn)混凝土存在裂縫等相關問題，則需要在上傳相關數(shù)據(jù)的同時，聯(lián)合預警信息進行對應處理，從而保證按照施工標準要求建設工程項目，做到充分提高工程項目施工質(zhì)量。

3.4 智慧物資管理系統(tǒng)的應用

建筑工程施工建設過程中，一般需要進行頻繁的物資采購行為，而在物資中包含有施工材料以及施工設備等多方面內(nèi)容，整個采購過程相對煩瑣，但應用智慧工地系統(tǒng)，配合使用手機APP、PC 等移動終端，可以形成全程閉環(huán)式的進場物資管理工作，即全方位跟蹤記錄材料采購、材料運輸?shù)讲牧向炇盏倪^程信息，然后將上述數(shù)據(jù)信息上傳至服務器云平臺，確保為實現(xiàn)智能化物資管理提供便利[7]。例如，以某建筑工程為例，其針對物資進行現(xiàn)場管理作業(yè)的時候，就應用了區(qū)塊鏈＋智慧工地系統(tǒng)的有效聯(lián)合，創(chuàng)建了完善的物資管理模式，對所有進場的建筑材料，按照不同批次設置唯一的區(qū)塊鏈指紋，而生產(chǎn)商、原料商以及經(jīng)銷商則需要結合不同電子簽名的形式記錄詳細信息節(jié)點，此種方式有助于工程管理人員進行深度的記錄和審核，配合PC 端以及移動端可以實現(xiàn)動態(tài)化追蹤，并且由于應用了區(qū)塊鏈技術，在實現(xiàn)動態(tài)組網(wǎng)的過程中，可以進行去中心化分布式計算工作，有助于降低智慧工程建筑成本。以監(jiān)測深基坑施工為例，結合深基坑無線監(jiān)測系統(tǒng)與LOT 技術，可以將傳感器內(nèi)部數(shù)據(jù)信息第一時間上傳至云端系統(tǒng)，然后通過合法授權節(jié)點的形式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲，確保后續(xù)決策的科學性與合理性。

3.5 智慧人員管理系統(tǒng)的應用

建筑工程在施工階段，需要涉及大量的人力，而對于人員管理來說，施工現(xiàn)場準入問題、考勤問題就成為主要難點，絕大多數(shù)施工建設單位會采用IC 卡考勤技術，但容易出現(xiàn)IC 卡丟失的現(xiàn)象，而如果采用指紋識別技術，一旦施工人員出現(xiàn)手部清潔度不足或手部傷口等情況，就會影響識別效果[8]。鑒于此，本文提出應結合智慧門禁系統(tǒng)中的面部識別，提高人員管理的智慧化水平。展開來講，面部識別系統(tǒng)內(nèi)容如下。首先，識別技術分為人臉識別與虹膜識別，其中，人臉識別需要應用3D 多維人像采集技術，針對施工現(xiàn)場全體工作人員進行全面性識別；虹膜識別技術雖然具有識別精準度高、識別效率高的優(yōu)勢，但該技術應用成本也比較高。其次，智能安全帽準入識別，依托普通安全帽為基礎，通過安裝儲存信息傳感器、定位傳感器以及處理傳感器，保證施工人員各項信息都能夠被錄入其中，只要智能安全帽被佩戴，在智慧門禁系統(tǒng)主機端就會進行人員辨別和反饋。最后，智能追蹤系統(tǒng)，智慧工地系統(tǒng)主機端對進入施工現(xiàn)場的施工人員進行定位，然后按照施工人員行進路線進行精準判斷，減少出現(xiàn)人為失誤的可能。在此期間，如果發(fā)現(xiàn)有人員管理隱患，需要及時進行預警與排查。

4 結語

綜上所述，展開建筑工程管理工作，需要應用大量的人力、物力，需要耗費大量的時間成本，并且容易存在管理失效的情況，但是在應用智慧工地系統(tǒng)后，可以利用先進性信息技術手段，提高信息搜集與整合的效率，提高信息共享與傳輸?shù)募皶r性，保證工程施工環(huán)節(jié)各項操作的安全與有效。由此可見，智慧工地系統(tǒng)應用是當前建筑工程企業(yè)強化自身企業(yè)效益、經(jīng)濟效益和社會效益的重要途徑，也是未來推動建筑工程行業(yè)發(fā)展與建設的中堅力量。