基于區(qū)塊鏈的施工現(xiàn)場(chǎng)智能管控技術(shù)研究

【摘要】區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，推動(dòng)了施工現(xiàn)場(chǎng)管理的信息化與智能化。文章闡述了區(qū)塊鏈技術(shù)的基本情況及應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)與施工現(xiàn)場(chǎng)智能管控的應(yīng)用契合度進(jìn)行了深入分析，明確了區(qū)塊鏈技術(shù)在建筑行業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)管控中的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，文中還對(duì)建筑工程的施工各環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理，同時(shí)結(jié)合建筑工程施工全過程的各項(xiàng)現(xiàn)代化信息技術(shù)，探究了區(qū)塊鏈技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)管控中的應(yīng)用策略，旨在為建筑行業(yè)的變革提供有效的技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】區(qū)塊鏈；施工現(xiàn)場(chǎng)；智能管控

【中圖分類號(hào)】TU741 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）11-0096-03

0 引言

現(xiàn)階段建筑行業(yè)在施工現(xiàn)場(chǎng)管理過程中，需要面對(duì)更為復(fù)雜的環(huán)境，對(duì)管理模式和管理手段都提出了更為嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場(chǎng)管理模式在信息數(shù)據(jù)傳輸，以及工作協(xié)同方面都存在一定的差距，直接影響了施工現(xiàn)場(chǎng)的管理效率和質(zhì)量。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的施工現(xiàn)場(chǎng)智能管控能夠有效綜合物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等智能化的技術(shù)手段，讓施工現(xiàn)場(chǎng)的管控更加智能全面，具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)的基本情況

1.1 區(qū)塊鏈技術(shù)的概念

區(qū)塊鏈技術(shù)作為現(xiàn)代化的信息技術(shù)，在技術(shù)板塊上的組成更加簡(jiǎn)單高效，主要涉及交易、區(qū)塊以及鏈三個(gè)板塊，分別負(fù)責(zé)不同的內(nèi)容，從而保證區(qū)塊鏈技術(shù)的正常應(yīng)用。區(qū)塊主要是利用哈希算法對(duì)規(guī)定時(shí)間內(nèi)的交易數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后按照既定的技術(shù)要求形成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而有效發(fā)揮出數(shù)據(jù)的作用和價(jià)值。區(qū)塊鏈主要是指區(qū)塊間的串聯(lián)方式，是根據(jù)不同的時(shí)間隊(duì)列進(jìn)行串聯(lián)，確保區(qū)塊首尾之間能夠相連。從區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用本質(zhì)來看，主要是對(duì)多種信息技術(shù)進(jìn)行有效的集成，并且利用各種信息技術(shù)的特征構(gòu)建起分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的快速有效處理。區(qū)塊鏈中節(jié)點(diǎn)通過P2P傳輸協(xié)議組成的去中心化的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)快速儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，然后通過各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行寫入、讀取以及存儲(chǔ)和驗(yàn)證等作業(yè)，從而更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式賬本的維護(hù)。哈希算法和非對(duì)稱加密算法在區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用過程中發(fā)揮了非常重要的作用，特別是共識(shí)算法的應(yīng)用，讓區(qū)塊鏈各個(gè)節(jié)點(diǎn)直接的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)保持了高度的一致性，從而為后續(xù)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.2 區(qū)塊鏈技術(shù)的核心要素

首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是利用傳感器等設(shè)備，將現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界更加緊密地聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無差別采集和傳輸。尤其是在建筑行業(yè)的施工現(xiàn)場(chǎng)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以強(qiáng)化對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控，從而保證人員、設(shè)備以及材料都得到有效管理。其次，大數(shù)據(jù)技術(shù)的本質(zhì)是對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)有效處理和分析，從而根據(jù)實(shí)際需求尋找到具有應(yīng)用價(jià)值的信息。因此，通過區(qū)塊鏈技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)管理中的應(yīng)用，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入分析和研究，從而找到施工現(xiàn)場(chǎng)在管理過程中存在的漏洞和不足，為管理者進(jìn)行決策提供有效的數(shù)據(jù)支撐。最后，人工智能技術(shù)主要是指利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，讓計(jì)算機(jī)設(shè)備具備一定的思考和學(xué)習(xí)功能，從而更好地模擬人的管理思維和管理方式。

1.3 區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特征

1）數(shù)據(jù)更加共享和透明。相較于普通的施工現(xiàn)場(chǎng)管控技術(shù)而言，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠充分發(fā)揮分布式賬本特征，把施工現(xiàn)場(chǎng)的各種數(shù)據(jù)更加及時(shí)準(zhǔn)確地記錄在鏈上，使得施工管理單位能夠通過基于區(qū)塊鏈的管理平臺(tái)及時(shí)查看到工程的整體進(jìn)度和施工質(zhì)量等情況，從而更加動(dòng)態(tài)地調(diào)整和優(yōu)化施工順序，有效地消除了信息孤島導(dǎo)致的施工進(jìn)度慢、施工質(zhì)量差等問題。

2）去中心化。相較于傳統(tǒng)技術(shù)而言，區(qū)塊鏈技術(shù)并沒有固定的中心節(jié)點(diǎn)。因此，各個(gè)節(jié)點(diǎn)具有一定的獨(dú)立性，并能夠通過任意方式進(jìn)行連接，這也使得每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都能在固定的時(shí)間段內(nèi)成為中心，從而降低強(qiáng)制性的控制能力[1]。從施工現(xiàn)場(chǎng)管控的角度來說，區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化特征讓參與施工的各個(gè)主體能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)和溝通，從而有效降低信息的傳遞成本。同時(shí)，通過去中心化的特征，也能夠讓施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)具備一定的安全性，避免出現(xiàn)施工數(shù)據(jù)被篡改的情況。

3）不可篡改性。區(qū)塊鏈技術(shù)在應(yīng)用過程中一旦出現(xiàn)想要偽造或者篡改數(shù)據(jù)的情況，都能及時(shí)進(jìn)行識(shí)別，從而有效保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。正是這一特性為施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)安全性提供了有效的保障，工程項(xiàng)目的施工參與方能夠更加放心地把各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)及時(shí)上鏈存儲(chǔ)，也讓施工現(xiàn)場(chǎng)管控的可信度得到了有效的提升，為責(zé)任的追溯提供了可靠的依據(jù)。

4）高效性。區(qū)塊鏈技術(shù)在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和儲(chǔ)存的過程中，完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化程度，充分發(fā)揮了現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特征。而且，智能合約基于區(qū)塊鏈的不可變性構(gòu)建了一個(gè)可靠的信任層，使得原本可能互不信任的交易雙方能夠在一個(gè)安全的環(huán)境中進(jìn)行交易和互動(dòng)。智能合約自動(dòng)執(zhí)行的特質(zhì)意味著，所有事先定義好的操作和交易條件一旦滿足，相關(guān)的行為就會(huì)自動(dòng)發(fā)生，這就消除了對(duì)中介或第三方機(jī)構(gòu)的依賴。從這個(gè)角度來說，在施工現(xiàn)場(chǎng)就能夠嚴(yán)格按照合同規(guī)定來執(zhí)行相關(guān)流程，最大程度上減少人為因素對(duì)施工環(huán)節(jié)的干預(yù)。同時(shí)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)的支撐下，讓施工現(xiàn)場(chǎng)的智能管控更加高效有序。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)智能管控中的優(yōu)勢(shì)

區(qū)塊鏈技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管控中本身相較于傳統(tǒng)的管控技術(shù)在協(xié)同管理和共享信息方面展現(xiàn)出更為明顯的優(yōu)勢(shì)和特征，再加上各種各代信息技術(shù)的支撐，身份認(rèn)證與共識(shí)機(jī)制等技術(shù)手段更好地應(yīng)用其中，從而保證施工現(xiàn)場(chǎng)參與主體之間的信任和安全，為施工現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的控制創(chuàng)造良好的條件，有效解決現(xiàn)階段施工現(xiàn)場(chǎng)存在的各種問題。從施工現(xiàn)場(chǎng)智能管控中對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用來看，技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

1）區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用能夠有效保證施工現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性和可靠性。信息的傳輸質(zhì)量與區(qū)塊鏈技術(shù)中的數(shù)字簽名有著非常緊密的聯(lián)系，數(shù)字簽名按照相關(guān)法律規(guī)定能夠具備和手工簽名同樣的法律效力，為工程質(zhì)量信息的確認(rèn)創(chuàng)造了良好的條件。同時(shí)，區(qū)塊鏈技術(shù)本身在信息的透明度和共享性方面就具有明顯的優(yōu)勢(shì)，為金融基礎(chǔ)設(shè)施提供了關(guān)鍵的底層技術(shù)，使得電子簽章服務(wù)的可靠性和安全性得到有效的保障，避免出現(xiàn)電子簽章造假的情況，尤其是哈希算法加密能夠有效地保證施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)不被篡改[2]。

2）區(qū)塊鏈技術(shù)為施工現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)參與主體提供了共享平臺(tái)。現(xiàn)場(chǎng)參與建設(shè)的主體都能夠通過區(qū)塊鏈技術(shù)來獲取相關(guān)的建設(shè)信息，從而為各個(gè)主體之間的協(xié)調(diào)性和統(tǒng)一性提供良好的幫助。

3）區(qū)塊鏈技術(shù)的拓展性能使其在施工現(xiàn)場(chǎng)智能管控中發(fā)揮出更大的作用。區(qū)塊鏈技術(shù)在運(yùn)行過程中具有一定的透明性和可監(jiān)管性，這就使得相關(guān)部門能夠及時(shí)了解到施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，對(duì)于出現(xiàn)違反相關(guān)法律規(guī)定的施工作業(yè)，能夠快速地進(jìn)行制止，避免造成過大的影響。此外，區(qū)塊鏈技術(shù)中的智能合約算法和腳本編譯能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功能的拓展，這在很大程度上能夠促進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制系統(tǒng)的完善和豐富。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)智能管控中的具體應(yīng)用

區(qū)塊鏈技術(shù)在工程項(xiàng)目管理過程中的應(yīng)用，貫穿了工程項(xiàng)目管理的全過程。尤其是在施工現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用，讓施工的各項(xiàng)工序和施工技術(shù)都能嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，從而為工程項(xiàng)目的順利完工奠定良好的基礎(chǔ)。具體來看，主要包括了以下幾個(gè)方面。

3.1 施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制中的應(yīng)用

施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制是施工現(xiàn)場(chǎng)管控的重要內(nèi)容。工程項(xiàng)目在施工過程中需要嚴(yán)格按照相關(guān)的質(zhì)量管理體系對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制，其中包括對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的材料和人員，以及設(shè)備工序等的管理和要求。在應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的過程中，要發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的溯源性追索特征，把施工現(xiàn)場(chǎng)中涉及的建筑材料質(zhì)量和供應(yīng)鏈管理，以及工程設(shè)備租賃和材料采購(gòu)等與區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)工程質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)督和事后追責(zé)。一旦這些材料和設(shè)備出現(xiàn)問題，就能及時(shí)找到源頭，從而促進(jìn)建設(shè)工程質(zhì)量的提升。

3.2 施工現(xiàn)場(chǎng)成本控制中的應(yīng)用

施工現(xiàn)場(chǎng)要對(duì)人工和材料等進(jìn)行合理有效的管理和控制，避免產(chǎn)生較大的施工成本，影響施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)這種情況，要把區(qū)塊鏈技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行融合，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的成本支出情況進(jìn)行全面分析和研究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)成本超支的問題。然后把問題與施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，從而找到控制施工成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]。同時(shí)，要通過區(qū)塊鏈技術(shù)的加密算法來對(duì)工程造價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行積累，然后進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析。在分析過程中，要對(duì)工程項(xiàng)目的人工費(fèi)和材料費(fèi)以及機(jī)械使用費(fèi)等相關(guān)的數(shù)據(jù)信息實(shí)施脫敏處理，既要保護(hù)數(shù)據(jù)信息的安全性，也要提供分布式造價(jià)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方案，從而更好地推動(dòng)施工現(xiàn)場(chǎng)成本的控制。

3.3 施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理中的應(yīng)用

施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理是現(xiàn)場(chǎng)管理的重要環(huán)節(jié)，一旦管理不到位，就會(huì)影響到工程的整體建設(shè)進(jìn)度。施工安全管理主要包括現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全，以及機(jī)械設(shè)備的安全和施工設(shè)施的安全。因此，要充分合理利用區(qū)塊鏈技術(shù)來解決施工現(xiàn)場(chǎng)中可能遇到的各種安全隱患。同時(shí)，在利用區(qū)塊鏈技術(shù)的過程中，要加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的記錄和更新的保護(hù)，從而保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。尤其是在工程管理過程中，一旦出現(xiàn)安全事故，能夠通過查找相關(guān)的數(shù)據(jù)信息來分析事故的發(fā)生原因，從而為后續(xù)施工管理措施的完善提供良好的技術(shù)支撐。在使用區(qū)塊鏈技術(shù)之前，要對(duì)參建單位的公司和勞務(wù)人員信用管理的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和調(diào)研，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)工人和設(shè)備的安全培訓(xùn)進(jìn)行及時(shí)記錄，制定科學(xué)合理的管理方案。與此同時(shí)，對(duì)分部分項(xiàng)工程關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及已經(jīng)發(fā)生的安全事故，進(jìn)行調(diào)查、梳理和分析，融合人工智能技術(shù)做好安全交底工作。

3.4 施工現(xiàn)場(chǎng)信息管理中的應(yīng)用

施工現(xiàn)場(chǎng)的管理還包括對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的管理，主要涉及施工的空間、時(shí)間以及成本、質(zhì)量和安全環(huán)保等方面的數(shù)據(jù)信息，應(yīng)通過區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用對(duì)各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)采集和儲(chǔ)存[4]。一般情況下，對(duì)施工信息進(jìn)行管理的過程中，要利用區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理，然后依托大數(shù)據(jù)等技術(shù)進(jìn)行綜合分析，為施工現(xiàn)場(chǎng)成本和質(zhì)量管理策略的制定提供良好的數(shù)據(jù)支撐。

3.5 施工現(xiàn)場(chǎng)綠色施工中的應(yīng)用

現(xiàn)階段的建設(shè)項(xiàng)目施工更加注重生態(tài)性和環(huán)保性，因此在施工現(xiàn)場(chǎng)要對(duì)各種噪聲污染和光污染進(jìn)行嚴(yán)格的控制管理，從而最大程度上保證施工現(xiàn)場(chǎng)的綠色化和生態(tài)化，真正意義上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。因此，需要利用區(qū)塊鏈技術(shù)來對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)和管理，重點(diǎn)是要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)中道路灑水、廢水排放、機(jī)械噪聲和廢棄物的堆放等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和記錄，然后與施工現(xiàn)場(chǎng)的綠色環(huán)保要求進(jìn)行比較。一旦不符合要求，區(qū)塊鏈技術(shù)就要在數(shù)據(jù)平臺(tái)中進(jìn)行提醒和預(yù)警，從而督促施工單位及時(shí)進(jìn)行改正。

3.6 區(qū)塊鏈技術(shù)與BIM技術(shù)的結(jié)合

目前的建筑行業(yè)在快速發(fā)展的過程中，更加注重現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用，尤其是BIM技術(shù)為建筑工程項(xiàng)目施工的全過程提供有效的技術(shù)支撐，確保了建筑工程的科學(xué)性和合理性。從實(shí)際來看，要把區(qū)塊鏈技術(shù)和BIM技術(shù)進(jìn)行有效融合，構(gòu)建起一個(gè)去中心化的BIM資產(chǎn)交易平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，提高BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)流通性和整合性，從而形成適用于行業(yè)需求的工業(yè)化智造數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過基于區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)的開發(fā)和應(yīng)用，推動(dòng)建筑工程領(lǐng)域數(shù)據(jù)資產(chǎn)化的應(yīng)用[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，基于區(qū)塊鏈的施工現(xiàn)場(chǎng)智能管控技術(shù)是強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)管理質(zhì)量和管理效率的重要舉措，也是推動(dòng)建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要方式。因此，施工單位應(yīng)引起足夠的重視，立足于施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際管控需求，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)在數(shù)據(jù)共享、自動(dòng)化管理以及智能決策等方面的優(yōu)勢(shì)和特征，有效解決施工現(xiàn)場(chǎng)管理過程中的各種問題，從而推動(dòng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理效率的提升和管理成本的降低，推動(dòng)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

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