建筑工程智慧工地的構建探討

王勇

（霍州煤電集團云廈建筑工程有限公司，山西霍州 031400）

0 引言

在智慧城市不斷發展的背景下，智慧工地理念被提出并得到了廣泛推廣。現階段，智慧管理已逐步走入社會生產與人類生活中，建筑行業也不例外，越來越多的智能化技術已運用于建筑工程管理工作中。在建筑工程日益復雜、工地管理難度日益增加、勞動力日益緊缺的同時，國家對建筑工程的智能化水平也提出了越來越高的要求，智慧工地受到了越來越多的關注。可以將智慧工地的概念歸納如下：借助新型科技手段有效集成工地管理的相關軟件以及硬件，扭轉“單線型”管理模式為“信息交互型”管理模式，使建筑工程各個參建單位可以實時交互，提高了工地的智能化、信息化以及可視化水平。智慧工地的構建離不開各類信息技術，比如說BIM 技術、物聯網技術、人工智能技術、云計算技術、互聯網技術等等，上述信息技術可以賦予工地“可感知”的性能，使數據的收集、整理、分析、評估以及預測更加高效，為管理者進行決策提供了更有力的依據，從而使工地管理工作更加智能化。具體來說，建筑工程智慧工地的構建可以為各個參建單位提供完善的工地管控方案，將“線下”管理流程轉變為“線上”，通過快速、準確的數據收集、整理以及分析系統為各個參建方積累寶貴的信息資源財富，進而有效提高工地管理效率、提高綠色施工水平。

1 建筑工程智慧工地構建的意義

1.1 實現對建筑工地的高效化、統籌化管控

建筑工程往往涉及諸多的參建單位以及管理機構，在施工過程中，往往需要靈活協調各類物資以及人員，確保各個參建單位相互配合以保證建設目標順利達成。在傳統的建筑工地中，往往存在著管理內容繁雜、管理效率低下等問題，為施工帶來了較多的阻礙。智慧工地的構建可以高效、實時、準確的收集現場各類信息數據，進一步借助人工智能技術對數據進行分析以及預測，并依據預測結果制定有效的控制措施。在智慧工地中可以通過管理平臺實現信息的整合以及共享，通過平臺匯總各個業務系統的數據信息，打造互通互聯的溝通模式，最大化提高各個參建單位的溝通效率，最終實現建筑工地的高效統籌管控。

1.2 實現對建筑施工的全方位、全過程管控

大部分建筑工地具備占地面積大、管理內容多等特征，因此施工場地的布置尤為重要。從空間管理的層面來看，需要在施工場地中合理布置生產區、加工區、存儲區、作業區、辦公區、生活區等區域。從管理層級的層面來看，需要有效的開展行政監管、項目管理以及企業管理，并合理調配各專業分包以及各勞務分包。在傳統工地管理模式下，管理者需要深入現場，不斷發現問題并解決問題，實際管理中難免出現疏漏，導致現場存在較多的質量安全隱患。智慧工地的構建使得管理者可以借助電腦以及手機進行線上管理，通過手機APP 或者是網頁全方位、全過程的管控工地實際情況，確保各類信息收集的準確性、過程性、及時性以及準確性，同時確保管理者可以及時發現現場各類質量安全問題，并采取合適的糾偏措施。

2 建筑工程智慧工地構建的原則

（1）安全性：在智慧工地管理系統中，往往包含著一整套工地信息管理流程，管理流程中由包含著不同管理層級的信息處理環節。因此，在構建智慧工地管理系統時，應嚴格控制不同管理層級的訪問權限以及操作權限。同時，還應確保管理系統的數據存儲功能具備優越的抗沖擊性能與數據恢復性能，進而確保系統在遭遇突發情況時仍能穩步運轉。總的來說，在智慧工地構建過程中，應采取合適的信息安全保證措施，對于技術系統以及硬件產品的選用要加強審核，保證技術系統足夠成熟、硬件產品足夠穩定。

（2）實用性：應結合施工現場存在的實質性問題進行智慧工地的構建，無須為博人眼球而在系統中設置華而不實的功能。管理平臺設計時，要確保界面具備一定的邏輯性和可操作性，確保管理者可以順暢使用，進而保證項目建設的穩步開展。

（3）可擴展性：在智慧工地構建過程中，還需要確保系統具備一定的可擴展性，以應對智慧工地在不斷發展趨勢下提出的新需求。此外，還應確保智慧工地系統的各類技術指標符合相關法律、法規的要求，確保功能的設置符合相關技術規范的要求。

（4）兼容性：在智慧工地構建過程中，還需要確保系統具備一定兼容性，對于各類子系統應選用標準數據接口，確保各類子系統可以與不同的硬件設備進行對接，實現數據的順利傳輸。

3 建筑工程智慧工地構建的途徑

3.1 構建綜合型管理云平臺

智慧工地的構建核心在于打造“系統平臺+智能終端”的復合型管理系統。具體來說，智慧工地的構建應借助互聯網、BIM、云計算、VR&AR 等信息信息化技術，構建企業信息、人員信息、設備信息、項目信息以及法律法規等五類信息庫，進一步打造綜合型管理云平臺。上述綜合型管理云平臺是智慧工地的數據中心，也是保障建筑工程建設順利開展的核心所在，平臺涉及工程的行政監管、企業管理、工人管理，也涉及施工現場的質量管理、進度管理以及安全文明管理。管理云平臺可以全方位收集并分析現場各類數據，并對各個重難點環節開展實施監控，進而為管理者提供有力的決策依據，推進了建筑工地管理的智能化發展。

3.2 構建勞務實名制管理系統

借助互聯網技術、云技術、物聯網技術等，在施工現場開展實名制考勤管理。通過勞務實名制管理系統的構建，有效管理四方主體，實時收集、整理勞務人員信息，并實現勞務人員信息的共享，進一步借助勞務實名制管理系統實現過程化管理，杜絕各類勞務糾紛問題，從根本上解決勞務人員數量多而難以管理的問題，進一步打造高效集約的勞務管理模式，同時為建筑工程施工企業的勞務共享提供更多的可能。

3.3 打造VR 安全教育體驗館

可以將VR 技術理解為虛擬現實技術，基于VR 技術的安全教育即打造3D 模式下的沉浸式體驗安全教育。通過打造VR 安全教育體驗館，可以借助VR 頭盔/眼鏡以及手柄等產品為施工現場作業人員提供關于現場安全的沉浸式體驗。具體可以針對施工現場基礎工程、主體工程以及裝修工程中常見的安全隱患打造3D 場景，利用虛擬元素提升3D 場景的真實感，進而強化施工現場作業人員的安全意識。

3.4 構建塔吊安全監管系統

塔吊監管系統借助手機端或者電腦端打造監管平臺，進一步布設對吊具高度、旋轉角度、起吊重量、起重風速等的傳感設備，依托無線通訊系統，在起吊過程中將上述傳感數據實時傳輸至塔吊監管平臺中，通過數據的實時傳輸，一方面避免超載、吊具碰撞、吊具傾覆等事故，確保起吊機具處于安全狀態中，及時扼殺事故，使安全“可視化”，另一方面可以借助塔吊監管系統實現人臉識別，即基于新型生物人臉識別技，對起吊設備的操作人員進行嚴格管理，禁止無關人員操縱起吊設備，確保人員處于安全狀態中。此外，還可以構建塔吊視頻安全管控系統，通過可視化的系統、借助高清攝像頭，利用360°的監控方式實時觀察塔吊幅度以及高度變化，并實時追蹤吊鉤位置所在，改變傳統的“盲吊”，最大化提升現場吊裝作業的安全性。

3.5 構建智能化安全管控系統

智能化安全管控系統的需要借助視頻數字壓縮技術、網絡通信技術以及視頻監控技術等信息化技術，智能化安全管控系統的構建有利于提高工地的安全防護管理力度，并實現對于現場安全防護措施落實情況的全方位監管。借助手機APP 或者是PC網頁，管理者可以實時觀測各個施工環節的中安全要素，及時發現安全隱患并予以消除。智能化安全管控系統的構建一方面加大了工地治安管理的力度，另一方面推動了工地管理方式的革新，有利于保障項目建設的和諧與穩定。

3.6 構建智能化環保管控系統

智能化環保管控系統是建筑工地粉塵、噪聲等污染源的“克星”，智能化環保管控系統包含如下四部分：前端監控設備、數據收集及傳輸系統、后臺數據處理系統、遠程監控平臺。智能化環保管控系統中集成了粉塵監控器、噪聲監控器、氣象參數儀、云臺攝像機等設備，借助物聯網技術，有效實現了對于粉塵、噪聲等污染源的實時監控，管理者借助智能化環保管控系統可以及時分析現場的揚塵高度以及噪聲等級，進而采取合適的防治措施，最終保障施工現場的節能與環保。

4 結束語

智慧工地的構建具備規模大、內容多、技術含量高等特征，是一項“功在行業，利在當代”的重要工程，有利于推進國內建筑業在信息化領域的深度改革。未來，各建設企業應不拘形式、大膽創新，不斷推廣智慧工地，為中國夢的實現添磚加瓦。