智慧工地的構建

王靜 單立峰

【摘要】智慧工地作為建筑工程管理的新名片，立足于互聯網+建立智能化管理系統，實現建筑工地施工方法與管理環境的協調配合，以便更好地為工程管理提供服務。文章基于大數據時代的要求，在廣義和狹義上分別界定智慧工地的概念，明確智慧工地的構建目標，建立數據全面感知與實時互聯，打造數字化管理辦公系統，搭建施工管理一體化平臺，以實現數據存儲與應用功能。為使智慧工地更加實用化，亟需構建各管理目標的智慧系統，規范合同、確保安全、提高質量、縮減成本、優化工期，全面提高施工的自動化程度及智能化水平，打通建筑工地信息化的最后一公里，充分實現建筑工地管理方式自動化、管理過程數據化、管理內容規范化。

【關鍵詞】智慧工地;建筑工程;互聯網+管理

隨著建筑業的不斷轉型升級，信息技術的不斷變革創新，為建筑市場發展帶來了更多的可能性。而我國建設管理模式相對粗放，施工現場隱患因素復雜多變，傳統的工程管理模式無法滿足現代化工地需求，在互聯網+時代背景下，智慧工地為建設管理工作提供了新的思路。建筑業的與時俱進，通過軟硬件結合打造全程化監控、可視化管理、智能化決策的科學管理模式，進而形成一種嶄新的信息化生態圈。

1、智慧工地概念

智慧工地是智慧城市理念在建筑市場的拓展應用，是一種智能的數字化互聯手段，它的產生補齊了建筑市場信息化發展的最后一塊短板，對促進建筑行業高效低碳運行具有重要意義。

廣義上的智慧工地是指工程管理信息化，基于物聯網、云計算、移動互聯網、大數據等智慧技術，在虛擬與現實環境下將施工現場各管理要素進行深度融合，建立一種信息資源實時共享、施工技術互聯互通、管理過程綠色智能的建設模式。

狹義上的智慧工地則聚焦于高科技手段在具體工程中的應用，軟件與硬件相融合，將智能技術、智能設備應用到施工現場的各個環節中，建立智能化管理系統，對信息進行深層次的挖掘、記錄、分析、預測，隨時掌握工程進展情況，合理調配建筑工地的人員、材料、機械等施工要素，形成一種敏捷的管理模式。

智慧工地能夠很好的變被動式管理為主動式預防，自動調整控制施工狀態，防范施工過程中的不文明行為，加快事故風險的應急響應速度，提高工程實體質量和工地現場管理效率，實現建筑工地智慧化的可持續發展。

2、智慧工地構建目標

在國家層面住建部在建筑業信息化發展綱要中明確指出了建筑工地要采用智能云等方式加強信息化基礎設施建設，保障信息管理體系的可靠運行。智慧工地的實用化則要求工程數據采集自動化，數據傳輸安全化，數據處理高效化，為解決建筑業信息化發展提供保障。

2.1建立數據全面感知與實時互聯

智慧工地集成工地碎片化應用，通過數據管理系統實時獲取工程信息，改變了傳統工地中人為因素導致的數據不全面、不準確現象，彌補了工程信息的缺失，實現更加透徹的感知，為管理活動提供可靠的數據保障。

智慧工地將分散于不同階段、不同活動中的信息數據進行匯總整合，實現工地信息的互聯互通、交互共享，從而徹底改變現有工程信息流，解決信息孤島、信息沖突等一系列問題，確保工程建設目標的順利實現。

2.2打造數字化管理辦公系統

在數字化時代，建筑工地更加重視現代科學技術在一線施工管理中的應用，實現對人工、材料、機械等各施工要素的安全傳輸，排除信息傳遞過程中的干擾因素，糾正信息傳遞過程中產生的偏差，提高信息的準確度。

智慧工地突出地強調數據分析處理技術，建立以手機APP或PC端為管理工具的數字化辦公系統，在深入挖掘并整合海量信息基礎上，實現龐雜的數據快速存儲、全面分析、精確識別，系統地為工程管理提供服務。

2.3搭建施工管理一體化平臺

面對施工管理工作中的特定問題，依托人工智能搭建一體化平臺，實現數據的多維度整合，對建筑工地管理現狀及存在的問題進行細致洞察分析，歸納總結出解決方案，提高施工組織策劃的合理性。

施工管理平臺下設的目標管理系統并不是簡單堆砌羅列，而是不斷尋求相互間協作配合，將既有資源在管理目標下組成一體化系統，完成由靜態控制向實時動態管理模式的轉變，確保工程決策的高效實施。

3、智慧工地構建思路

智慧工地的出現全面覆蓋了建筑工地信息化最后一公里，借助互聯網等技術手段進行組織與協調，規范合同、確保安全、提高質量、縮減成本、優化工期，尋求各管理目標的動態平衡控制。

3.1合同管理智慧系統

建筑業屬于勞動密集型產業，勞務用工一直是建筑施工管理的重點環節，實名制問題、合法保障問題等依然無法充分解決。智慧工地的出現，規范了施工人員的權力和義務，完善了施工合同管理的各項措施。

建立實名制考勤管理系統，設置個人信息管理臺賬，通過指紋采集、虹膜驗證、人臉識別等方式進行精準管理。在施工現場出入口設置考勤設備完成上下班出勤登記，準確記錄出勤天數和出勤時長等工時信息，方便統計查詢用工情況，為工作人員發放薪資、解決勞務糾紛等問題提供數據支持。

建立4D網絡教育培訓系統，借助一種嶄新的人機交互式VR體驗，運用傳感器自然對接安全教育平臺，在虛擬工程中將安全知識生動形象地展示出來，克服了傳統培訓帶來的枯燥乏味，填補了理論教育與現實操作融合的空白。通過場景模擬，評估施工人員面對危險的應急處理能力，調整預案進行反復演練，形成一套實用的技術解決方案并指導施工活動。

3.2安全管理智慧系統

在建筑工程領域，施工人員普遍缺乏安全責任意識，導致安全生產事故頻繁發生。智慧工地的安全管理是借助人工智能可視化管理系統來彌補傳統監管方法的不足，保障建筑工地的施工安全。

建立安全監督管理系統，自主分析圖像，將施工現場的不安全行為和不安全狀態一一識別，通過系統下發整改通知給施工現場，整改完畢再由現場管理人員上傳反饋給監督人員，規范安全隱患排查整改過程，實現施工現場安全隱患的閉環管理。

建立特種作業人員管理系統，將施工現場和遠程管理平臺無縫融合，采用IC卡等識別系統有效驗證操作人員身份，由專門操作人員啟動機械設備。在操作平臺上設置高清顯示屏實時反饋機械運轉情況，同時將操作行為形成記錄并同步上傳保存，建立施工人員操作信用檔案，最大限度減少人的不安全行為，把事故隱患消除在萌芽狀態。

3.3質量管理智慧系統

建筑工地分布面廣量大，施工現場沒有足夠的人力對每道工序進行旁站、巡視檢查，質量管理難度較大。智慧工地的質量管理主要是建立遠程視頻監控系統，安裝高清攝像頭接入互聯網加強施工現場日常管理工作，使施工過程透明化、可追溯化。

引入高精度傳感器，用無線網絡連接監測儀器觀測變化，通過監控系統強化內部監管力度，分析每一個工作面是否滿足施工需求，每一道工序是否符合工藝流程，將相關信息數據與智慧平臺實現互聯互通，改進質量檢查的精度與效度，提高施工現場的智能化水平。

建立施工質量驗收管理系統，完善施工質量保證體系，規范施工質量驗收行為。智慧工地強調的是過程控制，在統一監控中心對施工現場進行遠程實時抽檢，通過動態分析和反饋，監督上道工序和下道工序的銜接是否規范，檢查每一個驗收單元是否符合質量標準，為質量驗收提供可視化依據，降低隱蔽性質量事故發生率。

3.4成本管理智慧系統

智慧工地的成本管理是基于物聯網建立成本管理系統，對建筑工地的人工、材料、機械等直接成本費用進行動態跟蹤，提高資金的使用效益。

在人工成本方面，建立施工人員定位管理系統，實時更新施工現場人員的工種、數量、位置等信息，統計分析施工活動軌跡，根據分布狀況分析用工高峰期和低谷期的勞動力使用情況，進一步妥善安排作業人員進場順序，節約勞動力使用成本。

在材料成本方面，建立物料監控管理系統，對施工現場材料的采購、存放、取用等環節進行動態管控。工程物料監控管理系統根據施工方案自動生成材料需求量清單，完成材料采購、進場驗收、登記入庫存放，并實時更新存取情況，使材料的采購成本、庫存成本更為合理。

在機械成本方面，建立機械設備運行管理系統，實時反映機械的現場布置情況和工作運行狀態，合理調配機械的施工作業順序，減少機械設備的無負荷或超負荷運轉情況，提高機械設備的使用效率，進而降低成本費用。

3.5進度管理智慧系統

智慧工地的進度管理是將分散的計劃進度、實際進度集成到信息平臺上，基于計算機軟件實時查看各工序銜接情況，便于整體動態把控工程進展程度，將生產力提高到最大化，為確保工期奠定良好的基礎。

建立施工進度管理系統，根據各施工段的工藝關系和組織關系創建進度計劃，將各工序的流水節拍和流水步距等計劃施工時間導入到系統中，借助BIM軟件模擬建筑施工過程，將計劃時間與歷史數據相比較，尋找施工計劃的最佳平衡點，合理安排施工流水節奏。

實時跟蹤施工現場進展情況，將實際進度與計劃進度進行對比，直觀地反應出工程是否超前、滯后，分析進度偏差產生的原因，當偏差超過一定范圍時采取糾偏措施加以控制，通過智慧平臺動態協調各工序施工時間，確保工程按計劃進度完工。

結語：

智慧工地釋放了建筑業的變革信號，規避了建筑市場的信息孤立，智能技術、智能設備保障了施工管理數據的有效對接，實現了施工現場資源的一體化整合。通過射頻識別、定位跟蹤、圖像采集等實時記錄工地現場信息，利用移動互聯網、云平臺實現信息的可靠傳送與共享，基于大數據進行多角度的關聯性分析處理，規范施工現場的合同管理、安全管理、質量管理，成本管理，進度管理，實現工程管理精細化發展。相信不遠的將來，智慧工地將被廣泛應用，并且大放異彩。

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