基于物聯網技術的智慧工地構建

朱伯忠

(中新天津生態城城市管理中心 天津市 300467)

基于物聯網技術的智慧工地構建

朱伯忠

(中新天津生態城城市管理中心 天津市 300467)

由于受到廣泛應用的物聯網信息技術的影響，目前在建筑工程工地中開始大量應用基于物聯網技術的智慧工地。基于物聯網技術的智慧工地，與人們所熟知的智慧城市和智慧圖書館一樣，屬于一種人性化、智慧化的科學管理理念，其在工程施工場地進出關口、施工人員穿戴、施工設施、機械和建筑等各個方面運用虛擬現實、傳感技術和人工智慧等相關技術，極大地提升了工地現場管理水平。基于此，本文對基于物聯網技術的智慧工地的構建進行了分析和介紹，供大家參考。

物聯網技術；智慧工地；構建

在工程建設領域中智慧城市和智慧地球等理念的應用成果就是所謂的智慧工地，智慧工地主要采用包括數字化技術、信息化技術以及物聯網云計算技術等在內的各種先進的工程生命周期管理技術。目前基于物聯網技術的智慧工地在我國的安徽、南京、上海、北京等很多省市都出現了比較成功的案例，并且取得了一定的成果。

1.智慧工地概述

首先，施工人員APP智能化：施工人員APP智能化就是所謂的智慧化，智慧工地與智慧圖書館、智慧城市一樣都是在應用物聯網技術的基礎之上形成的一種先進化、現代化和數字化的技術理念[1]。施工人員APP智能化在工程建筑施工中的運用主要是在施工現場區域內將智能手機配備給所有的一線管理人員，施工管理人員在能夠將手機APP的應用功能充分地發揮出來，從而更加全面地掌握施工現場內包括隱蔽、提醒、記錄、流程、圖片和基本數據等在內的各種資料和數據，還可以利用互聯網云計算信息化技術進行區域內的資源信息共享。所有的施工管理人員從辦公室到施工現場能夠通過智慧工地網絡平臺系統對工程現場的施工進度、施工場景進行及時地了解和掌握，并且還可以將出現在工程施工現場的各種突發情況和問題及時地尋找出來，采取有效地措施加以解決[2]。

其次，建筑施工圖紙立體化：建筑施工圖紙立體化主要是通過數字化、專業化、現代化的信息終端設備，采用立體圖形的方式將智能建筑系統平臺中的數據和信息呈現出來，這樣設計人員和施工人員就能夠針對整個建筑物進行隨意地數據漫游和信息交流，也可以清楚的了解和掌握工程項目的設計缺陷和設計構件。在構建智慧工地筑施工圖紙立體化時BIM技術的應用發揮了最為關鍵的作用。在建造或者重新修建人們用于工作、生活的辦公、居住的建筑物時通過BIM技術能夠嚴格地控制建筑成本，并且有效地保障工程建筑物的質量，最終全面增強建筑物的使用壽命。

2.以物聯網為基礎的智慧工地的重要作用

主要依靠人力的傳統的工地管理方法往往具有較低的效率。為了能夠消除傳統工地中存在的安全生產核心業務未能深度融合信息化、建筑施工企業較低的信息化水平和落后的安全監管防范手段等問題，以物聯網為基礎的智慧工地開始受到了人們的普遍關注。以物聯網為基礎的智慧工地能夠通過環境傳感器、智能設備傳感器、視頻探測器等各種傳感設備采集各種資料和信息，并且向智慧工地的服務平臺上傳工地現場的噪聲粉塵數據、塔式起重機施工升降機等作業時的動態情況、工地現場的作業視頻數據等。各個監管部門通過智慧工地能夠對在建工地的作業情況進行24小時的全天候監控，從而將移動巡檢的閉環形成。相對于執法人員定期上門抽檢而言，通過智慧工地能夠將各種安全隱患及早發現，并且有效地降低安全監管部門的監工成本。除此之外，企業通過智慧工地能夠更加有效地開展安全質量監管工作，對企業的責任主體予以落實，并且能夠幫助企業實施自我監管，將工程施工工地的現場信息實時掌握住，有效地減少企業的管理成本[3]。

3.以物聯網技術為基礎的智慧工地的構建

3.1 以物聯網技術為基礎的智慧工地的系統集成

①智慧工地的塔吊安全監控系統：智慧工地的塔吊安全監控系統主要是將黑匣子裝設在工程工地施工現場的塔基上，這樣就可以實現顯示、輸出和控制各種工程施工參數數據的相關操作要求。

②以物聯網技術為基礎的智慧工地可視化管理系統：作為一項集中控制型的、全能化、全網、全程的監控系統，以物聯網技術為基礎的智慧工地可視化管理系統能夠全覆蓋式地監控工地工程施工現場區域，其中包括區域內的堆場、制高點、大門和生活化區域等，這樣工程管理人員就能夠將工程場地的各種實時動態很好地掌握住。

③以物聯網技術為基礎的智慧工地混凝土攪拌車超載超速監控系統：通過實時裝載量信息反饋系統和GPS全球定位系統將一個先進的、完善的實時監控視頻影像網絡平臺建立起來，這就是所謂的混凝土攪拌車超載超速監控系統。在智慧工地的建設中混凝土攪拌車超載超速監控系統屬于一個非常重要的組成部分，利用該智能化系統平臺在工程施工工地的交通道路上可以極大地減少發生交通安全事故的概率[4]。

④以物聯網技術為基礎的工地管理平臺：以物聯網技術為基礎的工地管理平臺屬于各個業務系統的監控中心，其主要具備以下幾個方面的功能：首先，對各種軌跡和視頻等前端數據進行自動獲取；其次，對監測數據報表進行自動分析和統計；再次，能夠形成信息門戶，對報警信息進行及時推送，對預警級別進行設置，從而確保分級預警的實現；最后，對各類前端設備進行統一管理。

⑤以物聯網技術為基礎的高支模監控：利用前端傳感器實時監測高大模板的立桿軸力、支架變形和模板沉降，其具有危險報警、超限預警和實時監測等功能。系統主要是由監控軟件、智能采集儀和前端采集器等共同組成。

⑥以物聯網技術為基礎的生活區用電監控系統：將電參數采集模塊安裝在每間工人宿舍中，從而對生活區房間交流電路中的功率、電流和電壓等參數進行準確測量。利用通訊接口可以將數據自動傳輸到監控終端，對各宿舍的用電情況進行自動記錄和顯示，一旦出現超出功率上限的情況，系統就可以自動報警。

3.2 智慧工地構建的未來發展

應用以物聯網技術為基礎的智慧工地的最為主要的目的就是全面地掌握工程的施工進度，這樣在足不出戶的情況下，工地工程施工管理人員也可以對現場的具體操作情況進行準確、無誤、及時、有效地掌握和控制，其中包括建筑施工數據錯誤情況、工程建筑物材料使用情況、施工技術人員的考勤情況等。在上文中探討并研究了以物聯網技術為基礎的智慧工地的構建，其中主要提出了塔吊安全監控系統、工地可視化管理系統和混凝土攪拌超載超速監管系統等物聯網數字化應用技術。利用上述的智慧工地系統集成網絡平臺可以確保建筑工地實現全智能化和信息化。在對BIM技術進行充分利用的情況下，可以使現代工地現場施工的各個環節實現相互管理和相互交替，最終能夠實現集約化、低碳、智能和綠色的工地工程施工建設項目管理系統。

4.結語

以物聯網技術為基礎的智慧工地構建過程中應用到了數字化施工系統、虛擬現實技術、3S技術、可視化技術、BIM技術和數據交換標準技術等，特別是應用了網絡存儲、效用計算、并行計算、分布式計算和網絡計算等互聯網數字化應用技術，由此智慧工地形成了一整套的、先進的現代網絡通訊信息化平臺、數據庫系統網絡平臺等。工程現場施工管理人員通過這個系統平臺能夠有效地開展施工現場的監督和管理工作，因此可以極大地提升工地施工現場的管理水平。

[1] 杜非非. 試論物聯網技術在高校智慧校園建設中的應用[J]. 山東工業技術. 2016(02)

[2] 房輝,常盛. 物聯網在智慧城市中的應用與思考[J]. 信息系統工程. 2016(01)

[3] 周金昭,杜迎軍,沈克. 物聯網技術在起重機運行管理中的應用[J]. 設備管理與維修. 2015(12)

[4] 曾凝霜,劉琰,徐波. 基于BIM的智慧工地管理體系框架研究[J]. 施工技術. 2015(10)

G322

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1007-6344（2016）03-0328-01

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