研究智慧工地系統在建筑工程管理中的應用

羅吉國

（浙江江南工程管理股份有限公司，浙江杭州 310007）

智慧工地在信息化手段的支持下，將包含人工智慧和虛擬現實等在內的不同新技術植入到與建筑工程施工及管理有關的物體當中，同時進行互聯，以此形成建筑工程物聯網，并和互聯網進行整合。智慧工地是為了適應城市建設與發展要求提出的智能化建設與管理方案。

1 智慧工地系統應用背景

建筑工程施工難免造成污染環境，而且還會產生資源浪費，容易產生質量問題，工程管理難度很大。但科技的不斷進步和各類先進產品接連涌現，為以上問題提供了有效解決途徑。越來越多的企業成立相應的部門，找尋解決以上問題的有效方法。在這種背景下，產生了智慧工地系統，同時，這一系統在實踐應用過程中，不斷得到持續改進和升級。

2 環境檢測和智能噴霧降塵

建筑工程施工會產生粉塵污染，破壞工地周圍環境，對于具備環境檢測和智能噴霧降塵功能的系統，它可以實現自動聯動運行，節能高效，且造價較低，具有良好的除塵效果。在智慧工地系統中，降塵除霾監測子系統可以對現場環境予以全天候動態監測，同時能將檢測到的數據，及時傳輸至微電腦系統完成數據分析，當發現超標項目時，還可以有針對性的制定有效措施。該子系統的運用可以有效減小粉塵的濃度，實現對工作環境的全面改善，無論是對保證生產安全，還是維護環境衛生，都有十分重要的作用[1]。

該子系統能對與周圍環境有關的各項信息進行測定，包括溫濕度、風力風向、噪聲和有害氣體，同時還能將測量信息實時顯示于觸摸屏，然后通過對這些數據信息的分析，實現聯動。該子系統的模擬使用效果如圖1所示。

圖1 環境檢測和智能噴霧降塵子系統模擬使用效果

該子系統能充分體現出社會效益，以及可以對環保做出的貢獻，在過去的施工現場中，降塵大多通過人工噴灑完成，這樣僅僅可以減少塵土，不能對建筑物和施工周圍環境實施有效降塵，不僅費時費力，而且還有很大的區域性限制。而采用上述子系統之后，能有效解決以上問題，并能體現出以下幾方面優勢：實際應用效果十分明顯，能有效降塵；可實現系統聯動，減少人員的實際工作量；可實現自動啟動與停止，減少實際用水量[2]。

3 電氣配電無功補償

在建筑施工中，往往會周轉使用一些陳舊或瀕臨淘汰的設備，這些設備的結構十分簡單，而且技術含量還很低，由于功率因素相對較低，所以用電損耗往往較大，即便使用新型設備，其功率因素也較低，導致電能浪費十分嚴重，實際的用電效率很低。對此，采用無功補償設備能提高實際用電效率，并通過施工中的不斷更新和改良，效果將越來越顯著。

該子系統主要由隔離開關和智能控制器兩部分組成，其中，隔離開關下設多套電容器組，所有電容器組都配備了電容器、斷路器、交流接觸器和熱繼電器。對智能控制器進行功率因素目標的設定，對系統功率因數進行采集，如果功率因數無法達到設定值，則控制器將發出信號，根據設定的順序使電容器組相繼投入，直到實際的系統功率因數與設定目標值相符。當系統負荷與設備不同時，其功率因數也有所不同，系統負荷與類型直接決定了功率因數，在智能控制器的支持下，能對功率因數信息進行及時的采集和反饋，從而調動系統實際運行。

該子系統實際運行結果表明：具有顯著的節能效果，采用該子系統后，功率因數可以達到0.92以上，相比使用該子系統前，提高了0.17左右，效果十分顯著。以臨電方案為依據，結合現場具體情況，無功補償柜承擔總功率在110kW左右的機械設備與現場施工作業用電，若使用系數為0.5，單日工作時長按5h進行計算，則當主體施工工期為90d時，總用電量為24750kW/h，采用以上系統后的實際用電量為14280kW/h，由此可以節省10470kW/h的電量，使用電效率提升了42.3%。由此可見，采用該系統能有效提高實際用電效率，減少用電損耗，實現對供電環境的全面改善，通過選擇適宜的無功補償裝置，還能進一步提高實際的電能質量[3]。

4 周界防范紅外對射

建筑施工場區與辦公區始終是安全管理工作重點所在，容易發生生產事故、盜竊等事件，怎樣確保其安全管理工作有效性與及時性，對現場管理人員而言是一個難題。對此，可采用智慧工地的周界防范紅外對射子系統來解決。

對于周界防范紅外對射子系統，它在電子技術的支持下，對產生于布防監測范圍內的所有侵入行為進行自動探測，并產生相應的報警信號，同時提示人員產生報警信號的具體位置，另外還能提供可供參考的對策。該子系統主要采用紅外發射器，在發射端發出由紅外光形成的網狀光束，在接收端接收到這一光束后，將立即開始防衛。只有完全阻擋了光束才能進行報警，這樣能有效防止誤報[4]。

該子系統具有很高的報警準確率，能防止入侵的發生，如果產生入侵，則可以準確的確定入侵發生位置，保證實際防范效率。解決了傳統監控系統必須有人進行實時觀察的實際問題，使實際的安全管理工作更加有人性化。

5 工地現場智能限電控制

施工現場生活區的用電始終是安全管理工作重難點，施工人員的用電行為比較隨意，產生不可控制的問題，存在較大的安全隱患，輕則造成一定程度的財產損失，嚴重時將導致人員傷亡，事故的起因大多是人員違規用電[5]。

該子系統分別從時間、負荷與電壓幾個方面入手控制，在用電時間方面，對人員宿舍中每一條供電回路借助時間控制器實施控制，上班時斷電，避免無人時產生安全事故；在用電負荷方面，在所有宿舍中都配置220V插座，用于冬季取暖時碳晶板供電，所有插座都只有一條回路，而且在每一條回路上都采用自動控制裝置，如果工人私自改造，則當電流超過5A時將自動斷電；在用電電壓方面，宿舍中的照明回路采用36V電壓，用于保證實際的用電安全，另外，為了滿足對手機進行充電的要求，在宿舍中還配置了專門的充電插座[6]。

通過對以上子系統的應用，采用了不同的手段對實際用電進行控制，從根本上保證了用電安全，而且設備系統可實現自動化，大量節省人力投入，降低了實際的工程管理難度。

6 結束語

綜上所述，通過對智慧工地系統的全面實施與創新，大力推動了綠色施工，在保證工程施工質量的基礎上，提高了施工安全性，使工程建設取得良好社會效益與經濟效益，可以進行大規模推廣應用。對智慧工地系統的應用實際上是一個不斷摸索的過程，在很多方面仍存在不足，需要相關管理人員不斷學習新知識，并總結經驗，根據現場具體情況，對系統予以完善，以此提高智慧工地系統的綜合性、可行性及先進性。在今后工作中，通過各方的共同努力與協力合作，相信智慧工地系統將在智慧城市建設與發展中發揮出應有的作用效果。