智慧工地管理系統在地鐵機電項目中的管理應用

張濤

中國水利水電第十四工程局有限公司 云南 昆明 650200

1 智慧工地管理系統概述

智慧工地管理系統將互聯網+技術有效融入至建筑工地，并引入人工智能及AI自動識別算法，對施工人員的效率、工程進展動態監控，智慧工地管理系統的中央大腦為管理平臺，其通過5GHz網絡頻段的接入，可以將施工場地的環境數據、設備使用時間（使用壽命數據）、人員的工作效率及工作時間數據以及視頻圖像監控數據進行中央匯編，遠程上傳至監理公司、政府部門以及施工企業，同時也與眾多視頻直播平臺對接，將部分施工進程共享，為廣大用戶提供了“云監管”的機會，監管部門與普通用戶可通過電腦端口、移動客戶端來對施工情況進行動態監控。智慧工地管理系統的引入可將施工人員的出勤情況準確掌握，對施工設備的壽命也可動態掌控，有助于延長設備的壽命同時提升地鐵施工的整體效率，除了提升施工效率以外，智慧工地管理系統能夠起到的最大功能是對地質情況以及地下建造布局進行三維立體還原，有了環影設備的動態加持，即使在地下相對較為狹小的空間區域，整個施工布局以及施工進程都能動態模擬，為探測人員提供了更為精準的數據模型，同時精密設備的引入可將地下的塌方工況進行提前預測，為底部工作的技術人員提供了精準的危險預警信息，為保證人員的安全做出更大貢獻。

2 現階段智慧工地管理系統管理現狀及難點

2.1 信息化體系的相對落后

智慧工地管理系統是集成性較強，對于設備的靈敏度以及信號要求較高的新型系統，在引進時，需加強網絡建設以及設備的靈敏度調試，但受限于地鐵施工的海拔高度在水平面以下，其施工方位大多處于城市的外環區域，部分無線信號無法突破較厚的土質層，遙感信號無法高效輸出，只能借助傳統的網線進行有線信號的輸出以及中轉，增加了信號的延遲，提高了信號的延誤率。部分智慧工地管理系統的智能終端設備缺乏認證，在防水防塵方面無法達到既定的許用標準，在地鐵線路掘進過程中揚塵以及地殼內部出水導致精密設備的失靈和失效，一旦設備失效猶如馬失雙蹄、鳥失雙翅，整個系統也會隨之崩潰。在生物識別系統方面，更為精準的識別系統往往要花費大量成本的同時需更多時間來進行多重調試工作，以保證對施工技術人員的面部和體溫信息進行動態監控，但為了節約設備支出開支，部分施工計量單位往往選擇成本更低，占地面積更大的生物識別設備，犧牲了探測的精準性，無法對施工人員的上場時間進行動態掌控，也無法對技術人員的整個施工過程進行戰略監控。

2.2 操作標準性相對匱乏

智慧工地管理系統的正常運轉需有計算機技能的人才長期駐派在施工場地，但由于術業專攻特性，掌握計算機調試能力的專業人才對土木建設以及地鐵施工項目工程往往無法熟稔于心，進而導致對系統操作的標準性缺乏。由于智慧工地管理系統尚未做到全社會普及，因此業界缺乏相對統一的技術標準及規范，部分企業內部根據地鐵施工工程專項設立了屬于公司內部的操作標準，但其具有較大的不通用性，在共享性方面也無法達到預期標準，部分外派信息技術人員在培訓時所接觸的程序系統以及操作模式與實際工作過程中存在一定差別，無法在短短時間內熟練其操作流程進而耽誤了智慧系統的介入過程。同時由于專研智慧工地管理系統數據結構的單位數量較少，其在數據結構研發方面缺乏既定的資金及技術支持，數據結構相對冗雜，數據的同源度也有較大的提升空間[1]。因此只有構建全國范圍內智慧工地管理系統的互通與互信，才是推動產教一致以及操作標準不斷提升的有效措施及關鍵所在。

2.3 信息化團隊不夠壯大

由于智慧工地管理系統的價格相對較高，同時系統布設較為煩瑣，因此部分地鐵建設集團在工程布局時并沒有將其納入至系統建設清單中，這就導致訂單數量低于預期，部分專項負責系統安裝單位資金的匱乏。作為吸引人才的重要保障，缺乏資金的企業往往寸步難行，不僅僅不會招攬到具有掌握先進編程類人才，同時對單位內部人才的吸引力也會逐漸減弱，信息化團隊的核心競爭能力也會逐漸減弱，導致研發活力降低。信息化團隊的組建不僅僅需要有大量的資金，同時還需更為明確的奮斗方向，但受限于地鐵施工場所具有較大的不確定性，部分施工人員也都是施工部門外聘外包召集到所在施工位置，因此具有較大的流動性，智慧工地管理系統無法發揮其主要功效，其對于施工單位的吸引力也逐漸消散，加之缺乏專業技術人才對其進行維護以及系統更新，其軟件的抵抗風險能力將緩慢變弱，最終漏洞百出，最終只能被施工單位無情淘汰。

2.4 對施工數據結構分類單一導致數據潛在價值無法挖掘

由于地鐵施工前需對路線進行系統性以及整體性規劃，要綜合考慮與現有的地鐵線路對接的同時做好對軍工設備、光纖線路的規避工作，因此導致了地鐵線路工程的數據種類繁多，內容相對比較復雜，且在其中存有眾多非結構化數據，想要找尋內部潛在規律幾乎不可能。因此為了將更多數據進行精準的動態管理，只有將眾多數據進行堆棧式分層歸類，不斷細化這一進程才能為智慧工地管理系統內部執行器以及運算機構提供便利，但這一過程不僅僅需花費大量時間，同時還需更多的實驗數據作為主要支撐，因此現實中往往對工程數據進行簡單化的單一分類，不利于儲存器取用，同時長時間會導致整個系統的高溫短路。數據分類單一的特性還會導致眾多數據堆疊至一起，無法對重要信息進行潛在數據挖掘，部分關鍵點無法自行轉化，對于整個施工進程無法起到良好的導向，以及輔助的決策性效用，導致其工作效率下降，受眾范圍也進一步縮小。在漫長的工期內，指導操作工人手中盾構機操作桿方向的只有數據，對數據信息點提取的不準確都會導致施工出現偏差，若不及時糾正錯誤就會導致整個路線的偏離，進而造成施工質量事故，因此智慧工地管理系統的數據結構分類情況以及價值挖掘能力與信息化體系建設同等重要。

3 多元運用智慧工地管理系統提高地鐵機電工程管理的有效措施

3.1 實現數據采集的智能化科學化

作為地鐵平穩運轉的關鍵所在，智慧工地管理系統需提升對數據采集功能，力求數據采集的智能化及科學化，保證更為精準數據提供。數據采集是地鐵機電設備位置確定的關鍵所在，利用視頻AI的數據探測技術不僅僅會對現實施工的隧道上壁戰略探測，同時還會擬定地鐵施工工程項目完工后其隧道橫向直徑以及寬度，為機電設備的空間進行合理評估建議，技術人員可根據工程預算以及實際采購的機電設備任選施工方案來對建議方案的空間寬度、長度以及比例情況進行按需調整，直到達到想要的結果為止。智能化以及科學化的數據采集系統不僅僅可以實現數據的自行檢測，同時還能讓成本會算這一過程自動完成，將技術人員以及物料的調動變得高效化，真正提高了技術人員的工作效率。為了實現數據采集的智能化，專研部門應加大資金投入，采購智慧工地管理系統的施工管理部門應與系統發行部門加強聯系與合作，為主機廠提供真實的使用數據，方便對整個系統進行OTA升級與改造，確保對地質、隧道形狀等主要信息的靈敏度提升至最高。

3.2 施工安全管理的規范化

由于地鐵施工環境相對惡劣，在施工過程中大型機械設備的工作頻率都有可能與地質固有頻率產生共振，最后導致振幅加大，此種情況的出現極其容易導致隧道的坍塌，因此為施工人員開辟較為良好、舒心的工作環境及保證施工安全變得尤為重要。智慧工地管理系統應加入安全管理系統，將眾多設備的代號納入至總控系統中，將規范化管理模塊納入至機械設備電腦內部，對不符合安全需求的違規操作進行發出警告及切斷電源的指令，將處于萌芽過程的安全問題直接解決消滅，將發生安全隱患的概率降至最低[2]。作為完成地鐵工程項目建設的主要角色，對施工人員進行動態管理十分必要，由于施工技術人員具有行為自主性以及意識主觀能動性，智慧工地管理系統應實現對上崗前施工人員的行為意識清醒程度進行多元評測，堅決杜絕酒后上崗。更為規范的施工要求才能扎實筑牢、筑實安全準則，強化施工人員對安全的認識，努力實現“高興上班，安全下班”這一目標，為及時高效完成施工項目為之努力。

3.3 故障審核檢定的專業化

為了實現高效的地鐵機電設備項目管理，因此對智慧工地管理系統應設定更為專業的故障審核檢定綜合系統，審核檢定系統應直接連接后方專家，一旦機電安裝過程遇到設備相互干涉以及位置預留問題應及時向技術專家進行匯報，對于專家之間存在一定分歧的復雜系統應開設故障審核檢定共享系統，將機電知識進行輸入，將規則進行預制錄入并轉譯至計算機語言進行總體錄入，在確保其準確的情況下，需要更多專家加入到系統診斷進程，在多方面研判商討后最終得出相對統一的解決方案后，將方案遠程回傳至施工部門，為施工單位提供更為精準科學的問題解決方法，避免施工方向出現錯誤。故障審核檢定的標準化可以讓檢定維修工作事半功倍，為地鐵機電設備的早日入場提供堅實的后備保障。

3.4 對數據進行精準歸類不斷挖掘數據潛力

在社會不斷迭代發展的今天，聲音信號與光信號不斷向著數字信號轉變，而為了與這一發展進程同頻共振，智慧工地管理系統也在向著智能數字信號方向轉變，將傳統的聲音報警裝置轉換為警示數據報警模式，并通過局域網推送到廣大技術人員的隨身設備中，拓展了報警范圍，避免了施工聲音嘈雜造成的聽覺干擾。但數字信號的轉換并非一蹴而就，由于地鐵建造工程每天都會產生大量的數據，因此對數據進行系統性整體性歸類非常重要，專研系統設備的有關公司應加大資金投入，與

智能手機生產廠家達成戰略合作，學習系統制作的經驗，優化界面設計同時制定細致性分類體系，而不是知難而退在面臨浩如煙海的地鐵施工數據后選擇退縮。只有廣為收集數據才能更好地了解數據的產生數量以及產生的規律，為了不斷挖掘堆積成山數據內部的潛力，系統廠商應引入智能AI系統算法，幫助廣大技術人員在眾多數據中發現潛在性的影響，為準確識別設備數據提供技術基礎。對數據進行動態整合及歸類可與故障審核檢定系統相互聯動，專家系統往往可根據分類的數據來綜合評判施工過程中地質的波動情況，同時對機電位置提出較為合理化的建議，避免機電設備安裝出現偏差及錯誤。

3.5 利用追蹤技術對多種進場設備進行動態管理落實安全責任

結合二維碼技術，對施工場地內的施工機具進行分類、識別動態管理，所有的臨時設施預先錄入其型號、功能、管理者、使用者等信息，通過專業App，對機具的入庫、領用、使用、維修等狀態進行實時的動態管理，做到責任到人，確保機具的合理安全使用[3]。安全的優先級永遠排在第一位，其先行級優于工程建設和經濟發展，將更為敏感的探測設備加入至地鐵施工工程項目中將提升工程人員的操作規范性，確保機械設備以最高效率輸出，延長了使用壽命，避免了不必要的磨損，為提升施工效率以及質量提供堅實保障。

4 結束語

通過上文的敘述分析我們可以得知，智慧工地管理系統儼然從地鐵建設工程中得到廣泛認可并逐步投入使用，這種技術不但能為其節省大量人力、財力、物力，還能提高服務質量，其發展前景非常可觀。未來的智慧工地在5G物聯網賦能下將實現更及時、有效的預警。通過線上與線下的資源對接，匯聚大量行業需求，攜手眾多科技公司，將業務資源共享，為用戶提供專業、精準全流程服務對接，助力企業提升運作效率、降低成本、提高效率，從而更好地為地鐵建設工程提供優質的管理服務，為提升地鐵施工場地的智慧化、科學化不斷努力。