智慧工地建設的必要性與應用發展

陳冬梅

施工是促進地方發展的重要事業，但施工涉及的環節多、層次多、人員多、跨度周期長，安全管理成為施工管理中的一個難題和痛點。如何加強現場安全管理，做到早發現、早預防、早處理，減少施工事故的發生，提高施工質量，更好地保證現場安全，已成為建筑行業共同關注的焦點。隨著現代信息技術的不斷發展，各種高新技術和大數據被應用到施工現場，其中最成功的是智能現場管理平臺。基于互聯網的智能施工現場，建立了通用的管理平臺，利用計算機、照相機、智能手機、共享信息數據，實現了全天候監控，最終實現了施工檢驗、質量管理、服務管理、安全數字化施工、綠色施工、提高現場管理能力，也標志著工程安全監理工作進入了信息化時代。

一、智慧工地建設的必然性

建筑行業的特點是產品固定，建筑形狀不規則，建筑變化大。在施工過程中，施工條件相對較差，存在一定的風險。安全事故的預防是困難的。屬于勞動密集型行業，建筑業在建設項目的過程中參與建設的人員非常多，且以農民工為主力，一些農民工在建設過程中一定缺乏自我保護意識，以及相應的安全管理跟不上工程建設的實際情況，由于施工條件的變化，在施工過程中存在的風險較多的原因，如施工項目安全事故頻繁發生，造成嚴重人員傷亡等。隨著信息科學技術的快速發展和創新，科學技術不僅可以促進社會的發展，而且給建設項目的管理帶來無限的可能性。建設智能化施工現場已成為解決施工現場管理問題的有效措施。

建筑工程施工現場的具體管理過程主要包括施工現場的生產、人員安全、施工技術、質量管理等內容。管理過程中還包括以下幾個特點：一是綜合管理，在具體工程管理過程中，既要滿足工程建設工期，又要考慮工程建設成本，既要充分考慮工程進度，又要充分保證工程建設安全，在同一場景下，既要對施工人員進行有效的管理，還需要控制建筑工程施工材料的質量;二是勞動力流動相對強勁。根據工程進展情況，施工人員按專業順序分批進場。建筑工程專業分包規模較大，導致工程總承包管理困難;三是施工現場實體管理有效。在混凝土施工過程中，難以對施工現場進行材料管理，設備管理，人員培訓教育等方面的綜合管理。

二、智慧工地的應用效果

其一，智能網站互聯網信息采集系統可以有效監控人員的考勤，施工數據和資料的使用，提高施工人員的工作效率，將人臉識別技術引入三類人員和特種作業人員的管理，科學有效地管理安保人員的考勤。實時檢測設備材料，避免材料浪費，保證機械設備的合理使用，降低維修成本。到施工現場監測進出車輛和材料的運輸情況，每輛車的情況，每批材料的情況。在不出去的情況下，管理人員可以使用移動APP或互聯網平臺及時準確地了解施工現場的情況，并及時發布指令，提高科學管理的效率。其二，結合BIM系統，智能施工現場可在施工前模擬項目全生命周期，提前發現問題并提前解決問題，避免施工過程中類似情況造成的損失，模擬項目中的資金使用情況，預測實際施工中的資金消耗。在施工過程中，對工程進度進行實時監控，與模擬進度進行對比，通過信息收集和分析，及時反饋和糾正，發現問題。同時對施工過程中的成本進行動態監控，明確資金流向，確保施工各方利益。在保證工程質量的前提下，指導和監督施工過程，有效提高施工效率。其三，隨著建設規模越來越大，施工現場的安全和秩序問題越來越突出，智能現場的出現正好解決了這一問題。施工現場全覆蓋監測。一旦發現安全隱患，系統會自動報警，同時識別進出施工現場的人員信息，確保施工現場的安全有序。

三、建筑工地發展現狀

建筑業的工作模式基本固定，在施工過程中面臨不同的施工環境。目前在項目管理中遇到的問題主要集中在人員素質不高，管理體制不完善。對于管理人員來說，要不斷豐富自己的管理知識儲備和管理經驗總結，在建設過程中做好全面管理。施工工作的開展還需要建立規范的工作制度，有利于提高施工管理工作效率。另外，通過監督管理，可以將施工管理的各個環節落實到位，進一步提高建筑工程質量。針對建筑行業越來越多的個性化需求而進行的工作改進，可以推動建筑工程行業與時俱進的發展。此外，建筑工程施工需要運用先進的技術手段，將先進的施工理念有效結合。施工技術管理機制的建立和完善也是一項非常重要的工作。技術管理模式的改進使機制得到相應的優化，更好地應用于整個施工過程。在當前的現場施工管理過程中，各個施工現場的情況不同，會出現管理對策和管理方法適用性的分析，從而阻礙管理制度的實施。在傳統的管理過程中，人工獲取施工信息的方法相對簡單，且在管理過程中難以兼顧環保、安全、質量進度等方面。因此，進行智能現場系統的建設十分必要。

四、智慧工地在應用及發展過程中存在的問題

目前，建筑業在政策、人才、技術等方面還存在一些問題。第一是政策標準。目前，智能工地在建筑行業的應用缺乏相關的標準和規范，法律責任界限不明確。與此同時，政府缺乏政策指導。然后是人才問題。學校和社會跟不上建筑行業對智能網站人才培養需求的變化，導致了建筑行業新人才的短缺，人才的缺乏導致了智能網站的應用速度緩慢。需要指出的是，人才的培養不僅是建筑行業的責任，也是整個社會需要思考和解決的問題。只有全社會的努力和關注，才能實現建筑業的可持續發展。第二是技術問題。智能網站需要技術支持。只有不斷創新新技術，才能支持智能工地等專業軟件的綜合應用。作為建筑企業，還需要前期投入設備，在現場建設配套的網絡、通信、電子等基礎設施，從而帶動智能工地系統的運行，使智能工地真正發揮作用。

五、智慧工地在建筑施工中的應用

1.智能化噴霧降塵。利用智能設備對施工現場進行噴淋除塵，將施工過程中的環境污染降到最低，履行企業的社會責任。智能系統具有節能高效、低成本的優點，可以實現24小時連續工作，將相關數據實時傳輸到計算機上，工作人員通過對指標數據的有效分析，為施工現場相關工作及時采取有效措施控制和改善施工現場的環境，保證施工人員的安全健康。

2.日常管理軟件。按國家有關標準逐項檢查相關項目，發現問題及時解決，確保項目質量。在進度管理方面，可以隨時監督施工現場的各個環節，總結每個項目的進度，劃分項目規劃的各個環節的工作，包括人員、經理的反饋，項目的完成時間和延誤原因，第一時間及時處理和解決問題。當它應用于材料管理軟件時，由于在施工過程中使用了更多的材料，所以很難對施工現場進行測量。在此過程中，可以利用智能工地實現對材料使用情況的實時監控和管理，從而更好地實現對材料使用情況的查詢和統計。例如，當車輛進入現場時，配合計算機進行自動裝車、減重、釋放，從而降低了相關人員的工作強度和壓力。

3.勞務人員管理活動。借助智能施工系統和大數據上的信息處理優勢，實現勞務管理，日常管理活動從實名制登記，實時考勤到智能識別的定位，提高項目管理的科學性和有效性。在實名制登記過程中，通過政府勞務實名制管理平臺進行數據交換，進一步規范勞務市場，保障勞務人員合法權益。在員工實時考勤管理中，采用指紋采集，人臉驗證等方式采集員工個人信息，建立現場實名考勤制度，提高考勤管理的科學性和有效性，有效節約人力成本。智能網站還可以實現智能頭盔定位系統和手機應用定位，可以及時處理一些突發事件，降低風險管理成本。

4.塔吊安全監控系統。塔吊安全是施工中需要密切關注的對象，將智能現場系統應用于塔吊安全監控系統，實現對項目管理，設備管理，實時監控系統的智能化和實施監控。安全監控系統為本工程施工過程中安裝在現場塔吊上的黑匣子。在此過程中，如有一些違反規定的情況，應及時報警，引起相關作業人員的重視，提高相關作業管理的科學性和安全性。

六、智慧工地的未來發展趨勢

建筑業的發展趨勢是自動化、智能化的。隨著BIM技術、移動互聯網技術、云技術、物聯網等關鍵技術的不斷發展，未來發展趨勢是新興信息技術的集成應用，進一步提高大數據與企業管理信息系統有機集成的應用水平。

傳統施工質量管理方法按標準和規范，相關方逐道工序進行驗收。另外，施工質量管理中存在的問題：手工填寫紙質介質表格匯總，謄寫到電腦上輸出表格中相關方對表格中的各種檢查項目進行簽字驗證，管理人員的專業標準不統一，容易造成驗收工作遺漏和疏忽。

BIM等技術的綜合應用。基于BIM技術，根據標準和規范生成驗收方案，結合移動終端，定位等技術支持，提前上機生成方案，利用移動終端對檢查點錄入檢驗數據，自動生成檢驗數據。

（作者單位：中鐵四局集團管理研究院）