智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中的應用

摘? 要：信息化的蓬勃發(fā)展深刻地變革了社會的各行各業(yè)，建筑行業(yè)亦然，當前，智慧工地系統(tǒng)應用在建筑工程管理中已然成為了一種趨勢。本文首先對智慧工地系統(tǒng)含義及其整體建設(shè)目標進行了分析，明晰了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即應用部分、終端部分以及平臺部分;其次，展開了對智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中應用必要性的探析;最后，在前述基礎(chǔ)上重點剖析了智慧工地系統(tǒng)在工程管理中的實際應用，主要體現(xiàn)在勞務管理、安全管理、施工質(zhì)量管理、監(jiān)督體系、周界防范紅外對射系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測與噴霧降塵、電氣配電無功補償?shù)确矫妗?/p>

關(guān)鍵詞：智慧工地系統(tǒng);建筑工程管理;應用

中圖分類號：TU71???? 文獻標識碼：A?????? ?文章編號：2096-6903（2021）04-0000-00

0 引言

一直以來，建筑行業(yè)都屬于較為傳統(tǒng)的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，所采取的管理模式往往容易出現(xiàn)建筑材料、人力等方面的浪費，同時亦無法切實保障施工質(zhì)量，進行有效的安全管理，綠色施工方面的進展亦較為滯后。隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，加之相關(guān)配套設(shè)施設(shè)備逐步完善，構(gòu)建智慧工地系統(tǒng)，并在建筑工程管理中對其加以應用，能夠給建筑行業(yè)的施工管理帶來前所未有的便利，極大地提升管理效率，從而使得建筑施工質(zhì)量穩(wěn)步提升。步入到新的發(fā)展階段，城市建設(shè)與發(fā)展對建筑行業(yè)提出了更高的要求，務求實現(xiàn)智能化管理，可以預期，智慧工地系統(tǒng)的完善與否將成為建筑企業(yè)市場角逐的核心競爭力所在。

1 智慧工地系統(tǒng)概況

1.1 智慧工地系統(tǒng)的含義

智慧工地系統(tǒng)即指將信息化管理技術(shù)融入進工程管理之中，以促使管理工作的操作性與效率性得到顯著強化，進而整合建筑施工質(zhì)量、安全、工期等多方面工作的綜合性管理平臺。通過采用信息資源共享的方式，以往橫亙在工程管理工作時效性提升上的問題得到有效紓解，能夠?qū)⒐こ坦芾砉ぷ鞯某尚葡蛞粋€全新的發(fā)展階段。智慧工地系統(tǒng)主要由以下3個部分構(gòu)成：應用部分，是為智慧工地系統(tǒng)的核心內(nèi)容，起到對施工管理所涉各類資源予以合理配置的功能，同時也是現(xiàn)代化管理模式的典型特征;終端部分，依托互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)優(yōu)勢，全面搜集施工過程中的各類信息，并對其予以準確分析，同時也承擔著監(jiān)督施工現(xiàn)場的功能;平臺部分，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)來進行系統(tǒng)性的分析，從而為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供可靠依據(jù)。

1.2 智慧工地系統(tǒng)建設(shè)目標

智慧工地系統(tǒng)的建設(shè)目標主要包括下述幾個方面的內(nèi)容：（1）感知作業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在施工現(xiàn)場的應用，通過遙感、遙測以及遙控等一系列先進的方式實時掌握現(xiàn)場信息，進而起到支持問題預警以及科學決策的功能;（2）協(xié)同生產(chǎn)，大力推進施工諸環(huán)節(jié)的信息化建設(shè)，通過建立核心數(shù)據(jù)庫的方式為施工管理效率躍上新臺階奠定堅實基礎(chǔ);（3）精益建造，依托新技術(shù)以及新管理工具貫徹智能施工理念，讓施工各工藝的實施體現(xiàn)精益化，同時促進綠色施工的發(fā)展，發(fā)揮出一定的社會效益;（4）量化監(jiān)管，通過綜合性監(jiān)管平臺的構(gòu)建把各項作業(yè)以數(shù)據(jù)化的方式直觀呈現(xiàn)出來，切實降低工程管理成本，提升經(jīng)濟效益;（5）數(shù)據(jù)交付，施工所涉諸階段均通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用以電子施工檔案的形式保存下來，真實性與完整性大大提升，為日后的施工方案確定提供科學依據(jù)。

2 智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中應用的必要性

2.1 推動建筑工程管理向著高效綜合方向轉(zhuǎn)型

一般而言，建筑施工管理往往需要涉及到較多的參建方，且設(shè)置的管理機構(gòu)、制定的管理目標等均較為復雜，各方資源需要得到有效的協(xié)調(diào)，通過相互配合完成相應的建設(shè)任務。建筑工程管理中應用智慧工地系統(tǒng)，則施工生產(chǎn)活動所產(chǎn)生的各種信息能夠得到即時搜集，并予以高質(zhì)量的存儲管理，再經(jīng)由綜合性的管理平臺實現(xiàn)各方面數(shù)據(jù)的整合共享，信息進而實現(xiàn)互聯(lián)互通[1]。此外，智慧工地系統(tǒng)還是建筑工程項目參建各方的溝通平臺，為各方提供了一個快速便捷掌握項目進展訊息的渠道，參建各方彼此間的交流效率得到大大提升。

2.2 強化對建筑施工全過程全方位的監(jiān)管

通常而言，施工現(xiàn)場往往占地面積較大，大量的建筑材料、機械設(shè)備等存在于其中，需要進行科學合理的空間管理。首先，既要按照不同功能予以區(qū)劃安排，并輔之以針對性的管理策略;其次，還需要設(shè)置好管理層級，并協(xié)調(diào)各層級之間的工作銜接。傳統(tǒng)的建筑工程管理模式下，管理者很難做到涵蓋全部的生產(chǎn)要素，相關(guān)工作實現(xiàn)具體化的難度亦較大。智慧工地系統(tǒng)的應用，把實際需要親臨現(xiàn)場、近距離接觸的很多監(jiān)督環(huán)節(jié)全部以可視化的形式呈現(xiàn)在管理者面前，管理者可以全過程全方位地監(jiān)管施工現(xiàn)場，不僅相關(guān)調(diào)整可以準確及時，生產(chǎn)目標的執(zhí)行情況亦直觀顯示在平臺之上[2]。

2.3 革新傳統(tǒng)建筑工程管理模式的現(xiàn)實需要

傳統(tǒng)的建筑工程管理模式存在著以下幾大弊端：一是對于施工現(xiàn)場整體推進與細節(jié)注重的統(tǒng)籌安排能力較低，容易存在遺漏的部分，或是管理的有效性得不到切實保障;二是高效協(xié)調(diào)各參建單位的能力較弱，對不同專業(yè)施工作業(yè)人員的整體素質(zhì)把握不足;三是兼具管理協(xié)調(diào)能力以及專業(yè)素養(yǎng)的綜合管理人員相對缺乏。總之，傳統(tǒng)管理模式在現(xiàn)代化社會已愈發(fā)凸顯出其不適應性，建筑工程管理實現(xiàn)信息化、智能化是大勢所趨，只有對傳統(tǒng)模式予以革新，方能促進建筑企業(yè)與整個行業(yè)的長遠發(fā)展。

3 智慧工地系統(tǒng)在建筑工程管理中的實際應用

3.1 勞務管理應用

一個建筑工程項目，通常涉及較多的工作人員，再者，不同施工階段所對應的工作人員亦有所不同，需要進行針對性的管理。勞務管理是智慧工地系統(tǒng)的重要組成部分，其核心是在信息技術(shù)及相關(guān)設(shè)備支持下的實名制管理。首先，為個班組的勞務人員建立起個人的信息檔案，并將之同所在地派出所實現(xiàn)相互聯(lián)通，以杜絕不法分子混入工地的可能性;其次，安裝好與實名制管理相配套的通道、閘機、人臉識別等硬件設(shè)備，實現(xiàn)對員工出入施工現(xiàn)場的即時準確信息搜集;最后，勞務管理系統(tǒng)與綜合管理平臺相互連接，通過手機APP、PC端或是場區(qū)大屏幕等方式將此刻用工狀態(tài)直觀呈現(xiàn)出來，為管理者提供可靠的參考依據(jù)。

3.2 安全管理應用

建筑工程管理中，安全管理是第一位的。智慧工地系統(tǒng)可以通過建設(shè)VR安全教育體驗館的方式來為施工安全教育提供一個沉浸式的體驗環(huán)境。具體而言，將BIM與VR技術(shù)深度結(jié)合起來，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的仿真模擬，包括高空墜落、機械故障、物體打擊等一系列安全事故的模擬。基于VR技術(shù)的施工安全教育可以極大地強化工作人員體驗的真實感，有效地彌補傳統(tǒng)安全教育重講授卻體驗的不足之處[3]。此外，智慧工地系統(tǒng)還重構(gòu)了塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過將各類型的傳感器與監(jiān)測器安裝在塔吊之上，智能化綜合管理平臺即可獲得塔吊作業(yè)全過程的數(shù)據(jù)，同時可以設(shè)置好一定的塔吊參數(shù)，在其實際運行超標時即可觸發(fā)預警機制，有效地防止安全事故發(fā)生。

3.3 施工質(zhì)量管理應用

智慧工地系統(tǒng)強化了建筑單位對施工質(zhì)量的管理，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將施工所涉各類型設(shè)備以及實際施工情況完整地呈現(xiàn)在管理者面前，管理者只需要使用移動客戶端或PC端上的檢查軟件即可對施工質(zhì)量進行檢驗。以往需要管理人員親臨現(xiàn)場進行的質(zhì)量檢測，在智能工地系統(tǒng)的助力下，可以在任何時間、任何地點進行，時空桎梏得到有效地破除。由于施工質(zhì)量管理的便利性大大增強，管理人員可以及時地發(fā)現(xiàn)所存在的問題，為制定針對性的改進方案提供了充足的時間，有效地避免了以往因質(zhì)量問題發(fā)現(xiàn)不及時造成額外成本堆高的問題。此外，質(zhì)量檢查軟件可以進行直接的標注操作，降低了管理人員前往現(xiàn)場拍照取證的時間[4]。

3.4 監(jiān)督體系應用

建筑工程項目欲實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的推進，離不開完善的施工監(jiān)督體系加以支撐。智慧工地系統(tǒng)下的監(jiān)督體系，實現(xiàn)了對下述內(nèi)容的高效管控：一是對工程項目的相關(guān)資料予以全面監(jiān)督，由于大部分的項目資料均通過信息技術(shù)的應用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)化，其監(jiān)督效率得到巨大提升;二是建立起了完備的施工工作人員及管理人員的綜合性評估系統(tǒng)，不僅涉及員工的專業(yè)素養(yǎng)，同時還包括了他們的誠信評估，定期公布相關(guān)報告可以促使工作人員積極提升自身素養(yǎng);三是實現(xiàn)了對管理人員操作情況的智能化檢測，及時發(fā)現(xiàn)操作不規(guī)范的行為，有效防范由其引致的安全隱患;四是智能化監(jiān)督貫穿在施工的全過程，彌補了傳統(tǒng)工程管理模式存在監(jiān)督盲區(qū)的弊端，且監(jiān)督數(shù)據(jù)全部以信息化的方式存檔，為施工單位不斷優(yōu)化自身管理工作提供了詳實的參考依據(jù)[5]。

3.5 周界防范紅外對射系統(tǒng)應用

建筑工程施工現(xiàn)場往往會堆放大量的建筑材料，同時工地上人員往來較為復雜，需要對這部分資產(chǎn)進行看護，特別是注重防盜工作。智慧工地系統(tǒng)引入周界防范紅外對射系統(tǒng)，能夠?qū)w的布防區(qū)域所出現(xiàn)的侵入行為進行及時準確的探測，通過與遍布與工地現(xiàn)場的監(jiān)控系統(tǒng)向結(jié)合，一旦出現(xiàn)可疑情況，自動報警系統(tǒng)會進入工作，提示值班人員切換至視頻顯示。再者，該系統(tǒng)還實現(xiàn)了智慧識別，誤判情形大大降低，且具體操作體現(xiàn)出了人性化特點，常見的侵入行為一經(jīng)識別后會直接彈出基本的應對措施與解決方案，減少了監(jiān)控管理人員的工作壓力。

3.6 環(huán)境監(jiān)測與噴霧降塵應用

建筑施工過程中會產(chǎn)生大量的粉塵污染，影響到工地周邊的環(huán)境，智慧工地系統(tǒng)引入了智能化的環(huán)境監(jiān)測與噴霧降塵系統(tǒng)，二者以自動聯(lián)動的方式運行。首先，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)全天候、動態(tài)化的監(jiān)測，并將相關(guān)數(shù)據(jù)實時傳輸至分析中心，分析中心則預先設(shè)置好項目超標相關(guān)參數(shù)標準，一旦出現(xiàn)超標情況及發(fā)出預警并采取有效措施，噴霧降塵系統(tǒng)即自動投入使用[6]。該系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢在于能夠始終將粉塵濃度控制在合理的范圍之內(nèi)，從而改善施工現(xiàn)場及周邊區(qū)域的衛(wèi)生，為工作人員與附近居民提供一個健康的環(huán)境。另外，該系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測功能還可以實現(xiàn)有效的延伸，范圍可擴大至施工現(xiàn)場產(chǎn)生的噪音、有害氣體等方面。

3.7 電氣配電無功補償

無功補償系統(tǒng)包括兩個部分：其一為隔離開關(guān)，在其下設(shè)有多套的電容器組，且均配備有電容器、斷路器、熱繼電器以及交流接觸器;其二為智能控制器，起到對功率因素信息予以實時采集、反饋的功能，并據(jù)此展開對系統(tǒng)實際運行的調(diào)動。經(jīng)過在實踐中的運行后，可以看到，采用無功補償設(shè)備具有顯著的節(jié)能效果，使用前功率因數(shù)為0.75，在系統(tǒng)投入使用后即達0.92，提升了0.17之多，效果甚微明顯。以臨電方案為例，在緊扣施工現(xiàn)場實際情況的基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)對110kW的作業(yè)用電進行承擔，按照使用系數(shù)為0.5、日均工時5h、主體施工期限為90d進行計算，耗費的電量為24750kW/h，而應用系統(tǒng)后的用電量僅為14280kW/h，直接將用電效率提升了42.3%。

4 結(jié)語

智慧工地系統(tǒng)通過對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、VR技術(shù)、人工智能技術(shù)等的協(xié)同應用，共同構(gòu)筑起了一個高效率、高質(zhì)量的現(xiàn)代化建筑工程管理新模式，為規(guī)模與工程量均巨大的建筑行業(yè)提供了一條極具前瞻性的發(fā)展道路。可以預見，未來建筑企業(yè)的競爭必然聚焦在智慧工地系統(tǒng)建設(shè)水平方面，重視智慧工地系統(tǒng)的功能與作用，并通過施工實踐不斷提升系統(tǒng)應用能力，無疑將為建筑企業(yè)構(gòu)筑自身核心競爭力起到顯著的促進作用。為此，應加大對智慧工地系統(tǒng)的探索實踐力度，以此促進建筑行業(yè)生產(chǎn)效率的提升，為我國城市建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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收稿日期：2021-03-02

作者簡介：韋忠（1963—），男，廣西玉林人，本科，副高級工程師，從事建設(shè)工程、工程管理、智慧城市系統(tǒng)工作。

Application of Smart Site System in Construction Project Management

WEI Zhong

（Guangxi Liuzhou Dongcheng Investment and Development Group Co.， Ltd.， LiuzhouGuangxi 545616）

Abstract： The vigorous development of informatization has profoundly changed all walks of life in society， as well as the construction industry. At present， the application of smart construction site systems in construction project management has become a trend. This article first analyzes the meaning of the smart construction site system and its overall construction goals， and clarifies the system structure， that is， the application part， the terminal part and the platform part; secondly， it explores the necessity of the application of the smart construction site system in the construction project management; Finally， on the basis of the foregoing， the actual application of the smart construction site system in project management is mainly analyzed， which is mainly reflected in labor management， safety management， construction quality management， supervision system， perimeter prevention infrared radiation system， environmental monitoring and spray dust reduction， Reactive power compensation for electrical power distribution， etc.

Keywords：smart construction site system; construction project management; application