大數據背景下建筑施工現場智慧管理途徑探討

譚建輝

（貴陽市城市建設投資（集團）康居房地產開發有限公司，貴州 安順 550041）

0 引言

建筑施工中涉及的環節比較多，管理的內容復雜，在各項施工中存在著一定的安全隱患，在管理上需要借助現代化技術來提升管理水平、改善傳統管理模式、彌補管理工作的缺陷。當前大數據技術及互聯網、智能化技術等的產生及應用在建筑工程建設施工中發揮了重要的作用，可將其應用到施工現場管理中，實現施工現場智慧管理，為工程建設帶來全面的保障，使施工順利地開展，進而提升建筑施工的質量。

1 大數據的涵義

大數據指的是一種在一定時間范圍內采用常規軟件進行捕捉、管理及處理的數據集合，在新的處理模式下才能發揮出更好作用的海量、高增長率的信息資產，也就是人們理解的海量數據。在信息數量快速增長的背景下，互聯網等技術的發展也逐漸加快，這給大數據的普及建立了一定的基礎，各個行業在運行中會產生大量的數據信息，這對行業的信息處理提出了更多的要求。在大數據背景下，數據搜集的問題逐漸得到了解決，但要想在海量數據中查找到對企業有價值的數據，應采用有效的技術方式。由于數據涵蓋范圍大、分類多，如果人們采用以往的人工方式或者單一的計算機設備進行搜集，難以實現對信息高效全面的搜集，而是需要對信息進行大范圍整合，利用數據庫來實現數據的搜集及處理，為企業的管理運行帶來幫助，使企業能夠有效利用信息，充分挖掘信息的價值[1]。可見，大數據對行業發展有著重要的意義，能夠促進企業各項工作的開展，借助信息來提升企業的管理水平，為管理提供相應的依據。企業需要改善傳統的管理模式，將大數據技術融入到管理中，進而促進企業的快速發展。

2 建筑施工現場管理現狀

建筑施工行業作為一種項目規模大、數據量多的行業，有著工程項目信息管理復雜性高的特點，在實際的管理中所參與的人員數量非常多，地域覆蓋范圍大，耗時比較長，受影響因素多。在施工中，現場管理人員需要花費較多時間記錄施工的情況及進度信息，在這個過程中需要處理大量的信息，如果采取傳統方式會導致效率降低。當前，仍然有多數建筑項目施工現場數據采集由人工來完成，花費的時間比較多。從業人員還應具有相應的經驗，在缺少實時信息互動的情況下，會造成材料浪費及效率降低的問題，對工程的質量、進度及成本等產生影響。另外，受到工作人員主觀因素影響，收集的信息容易產生誤差，導致施工決策失誤，帶來較大的施工損失。當前，我國城市建設的速度逐漸加快，這使工程項目建設規模擴大，難度也有所提升，對施工現場的管理要求也需要進一步提高，但是目前的管理還達不到實際要求，采用人工方式進行檢查會使監督工作效果減弱，難以保證工程建設的質量，傳統的管理模式導致監督比較被動，難以發揮有效的作用，監理工作一般轉化為質量安全事故處理，實際工作效率比較低。

3 建筑施工現場智慧管理內容

3.1 對施工現場人員進行智慧化管理

當前，施工人員在現場管理中，借助大數據等技術構建安全管理模式（見圖1），能夠提升人員管理水平，還可加強對安全的控制，減少安全事故的產生。借助信息技術對施工人員進行登記，將登記的信息在電腦中分類、整理，管理人員能夠隨時查找信息，了解工人的工作情況，利用開發、處理大數據平臺來對統計數據進行分析，能夠得到在各項施工階段中發生的倒班、工種及工作日信息，使負責人對施工隊伍費率及人員的調配有全面的了解。經過對數據的分析，可查詢到加班及危險作業等情況下的數據，將查詢得到的結果傳輸到終端，并且進行自動報警，聯動其他的通知方式，避免工作人員產生疲勞工作的情況從而導致安全問題，為施工的安全帶來保障，還可減少管理人員的工作量，提升了管理的效率。

圖1 安全管理模式

例如，勞務實名制一卡通是基于信息化及智能化技術給施工人員發放的一種智能卡，借助該卡可實現對人員的全面管理，了解人員的考勤、工種情況、安全教育落實及違規情況等信息，使管理更加精細可靠，不僅涉及到了人員的工作情況還可對其日常開展管理。利用智能卡進行管理可加強安全性，通過CPU卡的應用可避免數據被篡改等問題，能夠使用手機APP來查看工地進場人數，為施工人員的管理提供了便捷的條件，適用于施工現場管理。再比如，能夠借助移動的紅外對射裝置在臨近危險區域的位置放置便捷式周界防護系統，實現對人員的防護，當有人員進入了防區，遮斷對射之間的紅外光束時，會觸發報警功能。還可采用人工智能技術判斷穿過報警區域的物體，減少誤報的情況，通過智能功率發射來感知周圍環境的變化，將對射的發射功率進行調節，能夠有效地延長發射管的使用壽命，還可降低電能消耗[2]。

3.2 對施工現場機械進行智慧化管理

施工現場的機械智慧化管理能夠保證機械的操控管理具有更好的效果，減少機械故障帶來的問題。可通過安裝智能控制裝置的方式來實現對機械的有效管理，對機械進行動態監控，收集機械設備運行中的零件信息，并且借助BIM技術建立相應的三維模型，以不同的顏色來區分機械設備的使用狀態，當機械零部件存在保養不及時或者損壞等問題時，可通過智能系統進行預警，避免對施工產生影響，減少機械帶來的安全問題[3]。還可設置處理異常信息的微端，結合反饋的情況自動對關鍵部位的運行信息開展分析，當發現異常信息時，可及時進行報警，并且結合機械的使用情況，利用物聯網技術來消除隱患，如及時制動等。通過建立智能控制設備的傳輸系統，將信息發送到云端，形成相應的監控報告，對設備的情況有更加全面的了解，及時發現異常問題。

例如，使用高支模變形監測系統（見圖2）來進行機械管理，使用傳感器及智能數據采集設備等，對高大模板支撐系統的沉降、支架變形等情況進行監測，能夠保證高支模施工的安全性，實現對危險的預警。借助自動監測功能能夠實時監測模板的沉降、立桿軸力狀態，并且提前將參數設置好，當超出了標準范圍之后會進行報警，可在施工現場設置報警器，實現自動報警功能，并且采用多種報警方式，使人員及時發現問題。再比如，借助塔吊運行監控系統來進行塔吊機械監控管理，實時獲取運行的參數，監控其運行狀態，現實交叉作業，并且進行碰撞危險報警，保證作業的安全性。利用風速超限防護系統來采集風速信息，當其大于安全標準時，會發起報警功能，避免對塔吊作業造成影響。使用群塔碰撞保護系統能夠計算鄰近塔吊之間的運行狀態，當塔吊處于交叉作業范圍中時，塔吊間距小于設定的數值，可能會產生碰撞的情況，這時也會進行報警，保障了人員施工的安全。

圖2 高支模變形監測系統

3.3 對施工現場材料進行智慧化管理

在大數據技術的支持下，可對施工現場材料建立采購及倉儲管理系統，實現智慧化管理，借助BIM技術及ISGP算法來分析施工現場建筑空間情況，制定最佳的臨時存儲方案，并且對施工空間進行充分利用，將材料入庫信息詳細記錄，預測出材料的采購情況。材料管理人員可登陸系統隨時對材料進行清點抽查，保證材料庫數據的準確性[4]。施工企業采購部門應對施工材料的市場價格變化進行密切關注，還應及時更新管理系統，使材料管理得到保障，在施工部門需要購入材料時，管理系統可比較價格，選擇適合的采購方案，為采購工作的進行提供相應的依據。通過對材料的規范管理，可避免材料使用浪費的問題，使材料的利用效率提升，為工程建設成本控制帶來幫助，有效實現效益目標。例如，使用棒材計數系統來對施工現場的材料進行計數，借助便攜式棒材技術設備，通過對鋼筋等棒材端面圖像的拍攝，使進場棒材的數量得到準確的計算，能夠提升統計的速度。管理人員還應將現場照片及驗收記錄進行保存，監控材料的驗收，避免產生材料虛報的問題，使材料的管理更加高效準確。

3.4 對施工現場安全進行智慧化管理

在建筑施工現場管理中，施工安全管理有著重要的意義，應針對其中的隱患進行跟蹤及處理，有效解決施工中的安全問題，通過開展有效的安全管理來加強對人員的安全保障。傳統的安全管理中主要采用檢查表法、經驗法等來處理安全隱患，這種方式存在信息雜亂、問題跟蹤不便及事后統計困難的問題，安全管理人員需要消耗大量的時間進行資料整理，這使安全隱患處理受到了較大的影響，因此，可借助現代化技術來改善現場管理，通過建立相應的安全防護系統來實現對施工現場的全面監控管理，使監控管理發揮出良好的作用，為現場施工提供安全的條件。由于建筑施工現場存在著較多的安全隱患，這些安全隱患對于建筑工程建設效果和質量安全有極大影響。這就應強化各類現代化技術應用力度，加大安全隱患分析力度，同時合理規劃處理方案。保障建筑施工現場指揮管理力度和安全水平，從而落實相應施工和綜合管理良性開展目標。例如，使用區域安防監控系統來實現高度集中化的監控，將區域中的視頻監控進行整合，還可實現煙霧感應、溫濕監控及網絡報警等，能夠起到防水、防火的作用，加強了安全防護效果，同時，系統能夠進行視頻錄像、云臺控制及語音對講等，實時獲取現場的信息，對施工各環節的情況有全面的了解，使管理人員在開展管理工作的過程中獲得有效的支持，提升了管理的效率，還能夠減少管理工作量，進一步提升安全管理水平。

4 結語

在智慧管理發展的趨勢下，建筑工程項目建設管理需要進行創新，應當采用多種形式的現代信息技術手段和方法，對施工現場進行全面管控及預警報警，從而提高現場施工管理效率。目前智慧建造仍處于初級發展階段，應將各項技術有效地運用到施工現場管理中，同時完善相應的系統，使管理發揮出更好的作用。實現對施工各方面的智慧化管理，進而促進我國建筑建設行業的快速發展。