“互聯(lián)網(wǎng)+”在構(gòu)建智慧工地中的應(yīng)用研究

劉磊

[摘 要]隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè)也在不斷轉(zhuǎn)型升級，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，讓建筑業(yè)信息化有了越來越多的發(fā)展和變化，智慧工地作為建筑業(yè)信息化的一張新名片，不僅有助于政府落實建筑企業(yè)質(zhì)量安全責(zé)任，構(gòu)建企業(yè)誠信評價體系，健全企業(yè)負責(zé)、政府監(jiān)管、社會監(jiān)督的大數(shù)據(jù)平臺，而且通過各種智能終端和信息技術(shù)利用“互聯(lián)網(wǎng)+工程管理”的模式，形成在建項目的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，逐步成為建筑業(yè)信息化發(fā)展的必然趨勢。

[關(guān)鍵詞]互聯(lián)網(wǎng)+;智慧工地;施工企業(yè)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2019.06.029

[中圖分類號]F426.92;F49[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2019）06-00-02

0? ? ?引 言

信息技術(shù)的變革和創(chuàng)新，不斷引領(lǐng)和推動著社會進步，也為建筑業(yè)施工管理帶來無限的驚喜和可能性。智慧工地的出現(xiàn)、智能化的施工現(xiàn)場就是充分利用新一代信息技術(shù)——“互聯(lián)網(wǎng)+”，將各種智能終端和傳感設(shè)備對現(xiàn)場的人、機、料、法、環(huán)等要素進行采集、上傳、匯總，形成“互聯(lián)網(wǎng)+工程管理”在建工程互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，從而實現(xiàn)工程項目效益和價值的最大化。

1? ? ?智慧工地的意義

建筑業(yè)屬于信息化水平較低的行業(yè)，落后于整個社會的信息化水平。雖然不少大型國有建筑施工企業(yè)已經(jīng)花大力氣建設(shè)了自己的項目管理系統(tǒng)，但是通過多年的應(yīng)用、推廣和摸索，項目管理系統(tǒng)的建設(shè)與推廣，依然存在一些制約因素和問題。項目管理系統(tǒng)的建設(shè)思路主要服務(wù)于管理，一般采取自上而下的建設(shè)方式，往往會出現(xiàn)重管理、輕生產(chǎn)，與生產(chǎn)管理脫節(jié)，為基層項目現(xiàn)場考慮較少的“兩張皮”現(xiàn)象。由于項目管理系統(tǒng)難以覆蓋生產(chǎn)端，而且項目管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)很多時候是人為填報，不僅增加現(xiàn)場人員的工作量，也不能保證數(shù)據(jù)的真實有效性。為了解決上述問題，更好地應(yīng)用項目管理系統(tǒng)，很多基層項目部開始應(yīng)用一些現(xiàn)場的信息化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)聚焦一線生產(chǎn)管理活動，不追求大而全，而是簡單、易用、移動化，讓現(xiàn)場施工人員喜歡、愿意使用，而且隨著新技術(shù)的不斷成熟以及使用價格的下降，這些現(xiàn)場應(yīng)用形成了一個新的領(lǐng)域，業(yè)內(nèi)稱之為智慧工地。

第一，智慧工地的出現(xiàn)實現(xiàn)了現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息化，覆蓋了最后一公里，將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、GPS定位、移動技術(shù)以及BIM等新技術(shù)嫁接到生產(chǎn)管理、安全管理、勞務(wù)管理等活動中，不僅提升了生產(chǎn)效率，而且有效執(zhí)行了編碼標準。第二，實現(xiàn)了施工過程的數(shù)據(jù)化，通過應(yīng)用智慧工地不僅保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時性、真實性和準確性，而且可以通過采集、分析施工工程中的真實數(shù)據(jù)，實現(xiàn)管理的實時化、精細化，能夠更好地降低各類風(fēng)險活動、消除安全隱患，實現(xiàn)概率性的預(yù)測、預(yù)警。第三，在業(yè)務(wù)功能上更加強調(diào)場景化，通過智慧工地應(yīng)用忽略各類系統(tǒng)間的界限，針對現(xiàn)場不同管理人員的實際難點去開發(fā)新功能，通過應(yīng)用新思路、新技術(shù)去解決傳統(tǒng)管理中存在的難題。

2? ? ?“互聯(lián)網(wǎng)+智慧工地”在基層項目的現(xiàn)狀

雖然智慧工地在建筑施工企業(yè)推廣的價值巨大，但是目前智慧工地建設(shè)主要是以基層項目層級在主導(dǎo)推廣中應(yīng)用，沒有自上而下形成系統(tǒng)性的建設(shè)，缺乏相應(yīng)的管理制度和建設(shè)標準作為支撐，依然存在不少問題。第一，基層項目自身的信息化能力不足，對信息化的理解有限，缺乏整體需求分析與規(guī)劃，通常是廠商提供什么用什么，采用廠商服務(wù)標準，與其他現(xiàn)有的信息系統(tǒng)難以集成形成互通。第二，基層項目缺乏與廠商談判與議價的能力，智慧工地應(yīng)用中的各類設(shè)備價格不菲，易被綁架，例如一些單一APP按照用戶數(shù)收費，設(shè)備應(yīng)用按點收費，造成價格虛高。同時，技術(shù)端容易被廠商綁架，額外收取二次開發(fā)費用，造成資源浪費。第三，外部廠商智慧工地應(yīng)用多采用公有云部署方式，極易產(chǎn)生數(shù)據(jù)外泄，數(shù)據(jù)安全及商業(yè)信息難以得到有效保障。而且海量的數(shù)據(jù)掌握于外部廠商，且分散在不同的廠商處，難以形成集合化的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫。第四，基層項目層缺乏相應(yīng)的智慧工地管理制度和建設(shè)標準作為支撐，再加上企業(yè)基礎(chǔ)的信息化條件也受到一定的限制，現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施容易受到地域、環(huán)境等因素的干擾，進而影響智慧工地應(yīng)用效果。

3? ? ?“互聯(lián)網(wǎng)+”在智慧工地中的具體應(yīng)用

智慧工地作為未來建筑施工企業(yè)推進信息化管理的一個重點內(nèi)容，有著極其重要的意義。建筑施工企業(yè)應(yīng)該采取正確的思路推進智慧工地建設(shè)，要抓住行業(yè)中現(xiàn)有的典型、成熟案例，結(jié)合本企業(yè)的重點工程項目，并通過示范、總結(jié)和提煉重點工程項目中的應(yīng)用，形成對應(yīng)的標準、建設(shè)指南、管理制度等，進而在全企業(yè)進行推廣，實現(xiàn)全面統(tǒng)籌。同時，建筑施工企業(yè)要通過企業(yè)統(tǒng)籌建立統(tǒng)一的智慧工地集成平臺，夯實基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，讓不同的場景應(yīng)用可以接入企業(yè)的智慧工地總體框架中，開展相關(guān)數(shù)據(jù)整合、清洗和分析。目前，較成熟的智慧工地應(yīng)用主要有以下一些。

3.1? ?勞務(wù)實名管理

在人機料法環(huán)節(jié)的5大要素中，人是擺在現(xiàn)場管理第一位的，只有把現(xiàn)場的人員管理到位，后續(xù)的幾大要素才能實現(xiàn)順利管理，目前，無論是政府還是企業(yè)對勞務(wù)人員的管理都比較關(guān)注，因為這是最容易出現(xiàn)問題的地方。智慧工地下的勞務(wù)實名管理系統(tǒng)主要應(yīng)用在三大方面：實名制管理、考勤管理、智能人員定位識別。

（1）實名制管理。勞務(wù)用工一直是建筑行業(yè)的痛點，實名制問題、欠薪問題、合法保障問題等多年依然無法解決。建筑勞務(wù)市場十分龐大，建筑從業(yè)人員接近5 400萬，如何培育、引導(dǎo)和規(guī)范建筑勞務(wù)市場，促進建筑業(yè)健康發(fā)展，是目前建筑業(yè)改革的重中之重。因此，建筑施工企業(yè)應(yīng)對勞務(wù)工人進行實名制登記，與政府勞務(wù)實名制管理平臺進行數(shù)據(jù)互通，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步實現(xiàn)勞務(wù)管理市場化，起到改變建筑行業(yè)用工現(xiàn)狀乃至整個社會勞務(wù)用工生態(tài)的作用。

（2）考勤管理。建筑施工企業(yè)應(yīng)通過指紋采集、人臉驗證、虹膜驗證等方式采集個人信息，建立相應(yīng)的人員管理臺賬，通過現(xiàn)場的實名制考勤閘機系統(tǒng)、智能安全帽定位系統(tǒng)、手機APP定位等一系列手段，將傳感技術(shù)應(yīng)用在整個智慧工地平臺，進行進場與身份信息識別匹配、現(xiàn)場考勤、工時記錄結(jié)合，同時為勞務(wù)人員薪資發(fā)放提供數(shù)據(jù)支撐，不但有效解決了勞務(wù)糾紛，也提升了勞務(wù)人員的管理效率。

（3）智能人員定位識別。建筑施工企業(yè)應(yīng)充分利用GPS及北斗定位技術(shù)，通過智能安全帽、手機APP等手段，對現(xiàn)場施工人員的數(shù)量、種類、位置信息進行分類，按照區(qū)域進行匯總管理，形成人員分布圖、工種數(shù)量圖，及時知曉現(xiàn)場的一些突發(fā)狀況，實時了解現(xiàn)場施工人員的作業(yè)狀態(tài)，便于有效掌握與調(diào)度。

3.2? ?可視化工地管理

施工現(xiàn)場事故通常都在不可預(yù)見中發(fā)生，如何保證施工質(zhì)量、施工人員的人身安全和工地建筑材料及設(shè)備的財產(chǎn)安全是建筑施工企業(yè)關(guān)心的頭等大事。施工企業(yè)的建筑工地分布面廣、點多、量大，很難有足夠的人力和精力頻繁到現(xiàn)場去監(jiān)督、檢查，管理起來比較困難，可視化工地的概念很好地解決了這個難題。互聯(lián)網(wǎng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以對分散的建筑工地進行統(tǒng)一管理，避免使用人力頻繁去現(xiàn)場監(jiān)督、檢查，有效降低了工地人員管理成本，而且還可以及時了解施工現(xiàn)場的實時情況、施工動態(tài)和大致進度，特別對于重點項目、施工場面比較大的工地尤其需要用到遠程監(jiān)管。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)還有以下功能。一是可以對建筑工地現(xiàn)場的建筑材料、建筑設(shè)備的財產(chǎn)安全進行監(jiān)管，避免物品丟失和失竊對企業(yè)經(jīng)濟造成影響。二是防范外部人員翻墻侵入、越界出逃、非法入侵危險區(qū)及倉庫等重點場所，保證工地的財產(chǎn)和人身安全。三是施工現(xiàn)場可以通過接入互聯(lián)網(wǎng)，直接在監(jiān)控中心顯示屏上看到各施工點的現(xiàn)場情景，也可以通過監(jiān)控電腦向前端攝像機發(fā)出控制指令，對施工現(xiàn)場進行遠程實時抽檢監(jiān)控，在監(jiān)督施工現(xiàn)場是否規(guī)范的同時，為處罰違反規(guī)定的施工企業(yè)提供證據(jù)。四是可以將施工現(xiàn)場的實況展現(xiàn)給客戶，向客戶展現(xiàn)工地的建設(shè)場面和進度，達到一定的宣傳效果。

3.3? ?環(huán)境智能監(jiān)控管理

隨著國家大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建筑工地遍地開花，環(huán)境污染越來越嚴重，在施工過程中產(chǎn)生的人員、設(shè)備黏帶泥土、建筑材料逸散以及施工機械設(shè)備造成的揚塵和噪聲極其嚴重，已經(jīng)成為影響城市空氣質(zhì)量、周圍居民生活的主要原因之一。隨著人們環(huán)境保護意識的不斷增強，為了使建筑業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色施工、綠色工地將成為升級改造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。綠色工地最直接的應(yīng)用就是對現(xiàn)場的施工環(huán)境進行智能監(jiān)控管理，包括能耗監(jiān)控系統(tǒng)、揚塵噪聲監(jiān)控系統(tǒng)、降塵噴淋系統(tǒng)、智能用電管理系統(tǒng)、標準養(yǎng)護室濕度控制監(jiān)控系統(tǒng)，等等。通過無線通信設(shè)備，將風(fēng)向風(fēng)速傳感器、噪聲傳感器、溫濕度氣壓傳感器、顆粒物傳感器等一系列傳感設(shè)備收集的各類數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)椒?wù)中心進行分析、處理，進行相應(yīng)的預(yù)判和報警。

3.4? ?VR安全教育培訓(xùn)管理

隨著VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用，VR技術(shù)融入各行各業(yè)的機會越來越多。不少供應(yīng)商聰明地將VR技術(shù)應(yīng)在智慧工地建設(shè)中，一套成熟的VR安全教育培訓(xùn)管理系統(tǒng)包括一臺高配置電腦、兩臺顯示器、1個主VR頭盔、2個副VR頭盔、一套音響設(shè)備即可。VR安全教育管理采用先進的VR技術(shù)、AR技術(shù)、3D技術(shù)，以三維動態(tài)的形式全真模擬出施工現(xiàn)場場景和險情，達到施工現(xiàn)場安全教育交底和培訓(xùn)演練的目的。建筑施工企業(yè)通過應(yīng)用VR技術(shù)可以很好地彌補施工安全教育和技術(shù)融合處的空白，VR技術(shù)獨有的沉浸感可以將施工人員置身于現(xiàn)場施工的各種危險環(huán)境中，例如塔吊起重傷害、支模坍塌傷害、宿舍火災(zāi)逃生體驗、高空墜物傷害、基坑坍塌體驗、工地用電體驗和工地火災(zāi)消防體驗等真實模式施工現(xiàn)場環(huán)境的場景，讓施工人員最大程度上認識到各種安全防護的重要性，學(xué)會相應(yīng)的防范知識和正確的應(yīng)急措施。同時，建筑施工企業(yè)通過利用VR技術(shù)可以創(chuàng)造出所需的特殊場景，并在教學(xué)任務(wù)中提供及時的反饋，比如VR技術(shù)可以評估施工人員面對工地火災(zāi)時的應(yīng)急預(yù)案成效，根據(jù)提供的即時數(shù)據(jù)找出差距和需要改進的地方，并進行反復(fù)訓(xùn)練。

4? ? ?結(jié) 語

建筑行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的融合越來越緊密，并在“互聯(lián)網(wǎng)+”的引領(lǐng)下飛速發(fā)展。建設(shè)項目施工的難度越來越大、過程越來越復(fù)雜、要求越來越高，在國家大力發(fā)展裝配式建筑的背景下，提倡綠色建筑和被動式建筑的今天，創(chuàng)建智慧企業(yè)和智慧工地將逐步成為企業(yè)的核心競爭力，“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的智慧工地模式必然成為趨勢，因為工地的智慧化程度直接決定了一個建筑施工企業(yè)未來發(fā)展的空間。

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