“互聯網+”背景下構建智慧工地平臺的有效方法

陳歡，劉清穎，蘭竹新，于在洋，張旭春

（西安培華學院）

1 引言

隨著國內建筑行業快速發展，加之互聯網時代的到來，人們對于信息化建設的要求越來越高。建設單位只有依靠科技的手段，依托大數據，信息技術水平的全面化提升，將云計算、物聯網、大數據引入建設工地，工地信息化服務的水平才能越來越高，才能最終建設成讓消費者滿意的智慧型工程[1]。國內建設工地要實現“智慧化”。一方面，加強資源與設備設施的互聯互通，使資源與物高度相連，工地服務得到普及，設備設施與資源的互聯互通得到加強；另一方面，積極監測安全風險和避免風險需要預防安全、監測安全風險和預先防范戰略。根據業主的需求，全程提供個性化服務和無縫的線上線下鏈接。管理實行可視化，現場施工與資源、人員、設備的相互適應符合可視化，通過對施工現場監管信息的采集和匯總，實現信息互聯共享，提高建筑工地的監管水平。另外，決策“智慧”化程度較高，可實時把握工地整體運行動態，提供準確的態勢預測和分析。鑒于此，本文主要對“互聯網+”背景下構建智慧工地的有效方法進行研究，旨在探索智慧工程建設的對策建議。

2 智慧工地概述

智慧工地是智慧型的工地。通過“智慧”平臺有機整合諸如建設單位、設備、技術人員、操作人員等，并使所有部件相互連接和相互作用，各元素有條不紊的運行，打破傳統的“垂直式”運行，做到“水平式”運行方式，讓建筑單位真正體會到高效、便捷和智能化。

3 智慧工地的行業背景

住房城鄉建設部在《關于推進建筑業發展和改革的若干意見》中要求，建設主管部門要建立建筑市場和工程企業質量安全監管一體化工作平臺，動態記錄工程項目各方主體市場和現場行為，及時公布工程建設過程中的監管信息和執法信息，形成有效的社會監督機制。《2016-2020 年建筑業信息化發展綱要》中，針對工程建設信息化監管方面特別指出要建立完善數字化成果交付系統，加強信息技術在工程質量安全管理中的應用，推進信息技術在工程現場環境能耗監測和建筑垃圾管理中的應用。基于大數據，物聯網，智能化，云計算的研究與探索，構建完善的工程項目質量安全監管信息系統，通過對施工現場監管信息的采集和匯總，實現信息互聯共享，提高建筑工地的監管水平。

4 國內智慧工地發展現狀

過去幾十年我國建筑行業得到了迅速的發展，國內各大城市的建筑物及建筑公司如雨后春筍般興起。但相比于國外發達國家，國內的建設工程智慧工地建設明顯發展緩慢。總體來看，國內智慧工地建設中存在諸多問題，比如，智慧化工地與項目管理難以實現有效融合，智慧工地的現場管理自動化程度較低，員工整體素質不高等，這些都嚴重制約著國內智慧工地的發展。總結國內智慧工地建設現狀，主要有三方面。

1）現有智慧工地軟件系統應用范圍較為狹窄

現有智慧工地軟件系統應用范圍較為狹窄，未來在應用范圍方面還需要進一步拓展。出現此現象的原因，與智慧工地軟件開發商有很大的關系。其開發軟件的適用范圍狹窄，極大地限制了智慧工地軟件在現實工地中的應用，難以為現場施工提供個性化的服務[2]。還有對于超高層建筑，通信技術不能全面覆蓋，與此同時，以BIM 技術為依托的項目信息管理平臺，目前也基本處于起步發展階段。

2）缺乏有效的戰略機制的支持

我國加入世界貿易組織之后后，各行各業之間的競爭變得異常激烈。這對于起步發展較晚的國內建筑行業而言，不斷提升建設資質，努力做好創優工作就顯得特別重要。同時，建筑單位的戰略機制需要貫徹到建設工程各個環節，不能夠僅僅停留在短期行為層面。否則，會嚴重阻礙智慧工地的應用意義。

3）國內智慧工地建設沒有統一的標準

智慧工地建設與一般意義的建設工程項目不同，其覆蓋的范圍較為廣泛，現場建設施工較為復雜。這就意味著智慧工地建設具有多樣化特征。加之國內建設工程人員流動性較高，若是沒有統一的標準進行指導，顯然會影響智慧工地的建設進度。

5 “智慧工地”未來發展趨勢研究

5.1 智慧工地建設需要便捷化和智能化相結合

近年來，無論是人工智能的發展，還是5G 技術的興起，都說明隨著前沿科技的不斷發展，人們對于智能化的探索也在不斷深入，隨著智慧化工地建設的發展，業主、建設公司、監理單位、政府單位之間的互聯互通全面實現，大大提高了業主與施工現場之間的緊密 結合。

5.2 智慧工地建設需要杰出的人才資源

好的平臺往往需要杰出的人才資源，也就是擅于使用新技術，擅長使用新技術的人才。未來“智慧”工地體系建設的核心在于對人才的培養。創新型人才培養計劃需要引起各方關注，努力建設未來智慧工地建設所需的“四型”人才。也就是說，具有平安底線思維、綠色發展理念、智慧洞見模式以及人文思考方式等能力特征的全新人才[3]。

5.3 智慧工地建設需要數據網絡的安全

對于大型建設工地，生產終端的類型和數量都很大，無法通過現有的管理系統和技術手段加以充分管理，惡意者可以使用非法連接到工地的信息網絡，網絡的邊界變得無法控制，導致諸如防火墻、IPS 等信息安全設備的損壞，工地信息系統的安全運行受到嚴重威脅。例如，在缺少入口認證系統的情況下，攻擊者可以自由和非法地與工地系統連接，從而使網絡邊境保護設施無法運行，從而使進入內部網絡的捷徑無法運行。如果工地在運行過程中遭到惡意分子的襲擊，則會泄露諸如核心技術和建設費用等信息，對工地的現場安全造成 威脅。

6 “互聯網+”背景下構建智慧工地的有效方法

6.1 打造全新的智慧平臺系統

智慧工地平臺系統的構建，可通過人員實名認證、智慧門禁、現場安全巡檢、遠程視頻監控、壞境檢測等子系統組成[4]。在人員實名認證中，通過手機終端對現場施工人員實名綁定，在手機上錄入指紋或者人臉，從而使工人成為系統獲取數據的基本單位，工人在進出施工現場時可以通過刷身份證、人臉識別或指紋進出閘機，實現人與操作證，人與安全教育培育信息一一對應；在智能門禁系統中，以植入芯片的智能安全帽代替考勤卡，不易磨損和丟失，工人穿戴智能鞋帽進出閘機，閘機進行雙點讀取，雙點信息吻合閘機開，同時墻上顯示身份信息 以便管理人員核對。同時工人在進入施工現場可以通過智能鞋帽實現精準定位，確保工人安全。在現場安全系統中，安全管理人員攜帶手持終端對現場進行巡查，同時對不符合規定的場所拍照上傳。這樣可以對違章行為和不符合規定的場所得到實時記錄，有利于責任到人，及時更改。對材料堆放區以及施工過程中各作業面的施工情況進行監管；在遠程視頻監控中，通過互聯網實現視頻信號無線實時傳輸，對工地主要出入口進出、監控施工區域各操作平臺、項目現場周邊環境的視頻遠程監控，支持業主、施工單位等管理人員遠程查看現場施工進度；在環境檢測系統中，包括揚塵噪聲檢測系統和污水檢測系統，根據工地面積大小，在場界周邊隔欄處安裝噪聲、揚塵自動檢測儀，通過光遷或無線GPRS 方式傳輸數據，同時在手機APP 或者大屏幕進行數據顯示及分析。

6.2 加強基礎設施建設

加強與行業的溝通與合作。制定智慧工地戰略計劃，明確智慧工地今后的方向和優先事項。將智慧工地建設納入綜合城市規劃方案的主流，有助于地方政府和地方建筑行業的發展。研究國內外智慧工地的發展情況，充分利用在建設先進基礎設施方面積累的經驗，并加強智慧工地與互聯網之間的基礎設施[5]。重點建造一個互聯網+的智慧工地。同時智慧工地平臺系統的構建需要繼續實施信息技術的應用，并將現有的高品質5G 通信技術結合起來。

6.3 提高為業主服務態度

通過與建筑公司合作建立“互聯網+智慧工地”的智慧平臺，使業主與施工現場之間密切聯系，并使“智慧”工地能夠為消費者服務。國內智慧工地平臺的構建必須要以良好的服務意識為宗旨，采用面向業主的工作方法，滿足消費者的需要。智慧工地平臺的構建始終注重業主的滿意程度，需要以建設效率、建設費用、公共安全、建筑工期等作為衡量標準。通過物聯網技術實現人與物、物與物間的緊密對接，有效傳輸工地各項數據，為智慧工地建設提供技術的支持。結合智慧工地建設內容，物聯網中的射頻識別技術、傳感器技術及全球定位系統等技術，為智慧工地助力。

7 結語

智慧工地的建設與數字化技術聯系密切，旨在打造其智能化，通過大數據技術和物聯網等技術進行數據傳輸，實現工地數據的全面采集與分析，為智慧工地落實提供數據支持。利用人工智能技術替代人工操作，提高智慧工地的運行效率，為業主提供更為優質的服務態度。同時，為滿足建設工程安全便捷的目的，需要不斷的完善工作系統，通過科技手段，依托大數據，踐行大運行，完善大協同，實現“互聯網+工地”型智慧工地，并最終做到為人民謀福利的目的。