基于“智慧工地”的施工管理研究

陳紹偉，王新，郝寧，周偉，史正元

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

2 智慧工地的概念

智慧工地主要是將BIM技術、物聯網技術、大數據、云計算等引入工地，利用更加直觀的數字化管理模式提高工地的管理能力，形成大數據的業務系統，串聯起一線操作與遠程監管的鏈條，實現勞務、安全、環境、材料等各個環節的智能化、互聯網化、數據化、可視化管理，建立協同管理、智能生產、科學管理的項目信息化生態圈，并將采集到的工程信息進行數據挖掘和數據分析，提供過程趨勢預測及各種緊急情況處理預案，實現“互聯網”、“物聯網”與建筑工地的跨界結合，促進行業轉型升級[1]。

3 “智慧工地”現場施工管理研究

3.1 智慧工地實名制管理

在傳統的管理模式下，由于工人頻繁出入、工人綜合信息不完善、合同備案混亂、工資金額不明確等原因，經常引發勞動爭議，給企業和項目造成巨大損失。使用智慧工地實名制管理系統可以規范工人管理行為，保護工人合法權益，降低企業用工風險，促進企業健康發展。

智慧工地實名管理系統一般由施工單位總部和項目部同時管理，項目部負責收集勞務人員基本信息和出勤數據，總部從全局角度監控各項目勞務實名制管理，實時掌握各項目現場施工人員狀態，及時掌握勞務資源的動態使用情況。智慧工地勞務實名制管理平臺會形成一個關于進入工地的工人的身份信息、合同信息、安全教育信息、進場信息、工種和技能以及黑名單的數據庫。

1）勞動者信息管理系統化

由于傳統管理沒能有效整合勞動者的各種信息，容易出現管理漏洞。該項目利用實名制管理系統軟件，對進入現場的工人簽訂的勞動合同進行統一編號，并將每個工人的基本信息錄入實名管理系統中。

2）勞務人員考勤管理信息化

通過考勤終端采集勞務人員的考勤信息，并通過管理系統對工地人員考勤信息進行統計分析。項目管理者可以直觀快速了解每個工人或整個團隊的出勤情況，進而分析勞動用工效率、崗位組合的合理性、進度是否滿足工期節點、對勞動力資源的需求等信息，從而為項目的及時決策提供依據，同時考勤記錄也可以作為處理勞動工資爭議的依據。

3）安全培訓系統化、個性化信息管理

畢總說：“如今，中國市場競爭激烈，外資品牌占據大多數市場份額。面對這一情況，比亞迪叉車作為民族品牌，希望能夠通過擴大市場占有率，讓更多的企業認可國內品牌產品的優勢。”

傳統的安全培訓一般是分批進行，形成分批教育記錄。這種模式難以實現對工人信息的系統記錄，不利于對工人個人的安全管理狀況進行評價。信息管理系統解決了這一問題，實現了安全教育從批量管理向個性化目標管理的飛躍[2]。

3.2 物聯監測管理

使用“智慧工地”管理系統，建立物聯監測模塊，對人的不安全行為、物的不安全狀態、環境狀況、水電能耗、噪聲及揚塵污染狀況等進行在線監測，實時上傳數據，發出預警警報，自主決策采取防控措施消除隱患，有利于實現共享信息，精準管控風險，強化施工現場安全管理。

1）AI圖像分析系統

在施工現場場地四周及重點防控部位安裝智能AI攝像頭，對人的不安全行為有效監管。對進場所有作業人員的行為進行動態跟蹤管理，通過AI圖像分析系統發現不按要求佩戴安全帽、反光衣、翻越護欄、打架斗毆等的行為瞬間抓拍，并進行人臉識別判斷其所屬班組，發布立即整改指令給責任人，發現人員倒地、奔跑等異常行為第一時間發出警報，提醒管理人員進一步判斷。

2）智能塔吊可視化系統

塔吊可視化系統是輔助傳統塔吊作業的一種數字可視化工具，由智能數據分析系統和高清可視化影像傳輸設備兩大部分組成。系統工作原理是通過在塔機、吊臂和小車上安裝嵌入式智能科技影像系統，利用高清攝像頭捕捉吊裝區動態信息，并以無線傳輸的方式實時顯示在智能可視終端上，塔吊司機在塔吊室的顯示屏上可以看到下方吊鉤清晰的作業實景，有助于塔吊司機更好地作業，既高效又安全。

3）智慧工地機械設備監管系統

過去，在施工現場如果想判斷塔吊是否違規超載，最常用的辦法就是讓管理員去現場察看，但人工排查不能做到隨時隨地，安全隱患無法及時準確地暴露出來。智慧工地監管平臺的工地機械設備監管系統可配合塔吊駕駛室安裝的設備終端，以及相應的可視化傳感器、限位傳感器等設備，實時監測塔吊、吊鉤等設備的狀態，有效防止塔吊與塔吊之間、塔吊與其他物體之間的碰撞，當塔吊吊鉤重量超重時，系統便會收到預警提醒。

4）揚塵在線監測系統

建筑工地揚塵污染監控系統由顆粒物在線監測儀、數據采集和傳輸系統、視頻監控系統、后臺數據處理系統及信息監控管理平臺共四部分組成。系統集成了物聯網、大數據和云計算技術，實現了實時、遠程、自動監控顆粒物濃度；數據通過采用3G、4G網絡傳輸，可以在智能移動平臺、桌面PC機等多終端訪問。

傳統檢測揚塵的方法是人工采樣分析，效率低、花費高。而粉塵傳感器會24h持續監測數據，一旦超出PM10標準，系統就會自動報警提示，并通過短信、郵件等多種形式將預警信息實時發送至企業管理者、政府監管負責人，接著覆蓋在施工現場的噴淋系統也會自動開啟降塵處理模式，從而緩解粉塵污染。揚塵在線監測系統的投入使用，有效提升了建筑施工工地揚塵監測的能力，提升了大氣污染防治工作水平，是新形勢下建筑工地對大氣污染懸浮顆粒物排放源頭控制的有效監測手段[3]。

3.3 施工安全管理

智慧工地是安全生產中必不可少的一部分，通過安裝在建筑施工作業現場的各類監控設備，構建智能監控防范體系。能有效彌補傳統方法和技術在監管中的缺陷，實現對人員、機械、材料、環境的全方位實時監控，變被動“監督”為主動“監控”；真正做到事前預警、事中常態檢測、事后規范管理。

1）塔式起重機安全管理系統

塔式起重機安全監控管理系統主要功能有塔機運行狀態檢測預警、遠程鎖機、行程限位、防超載、區域保護、防碰撞、防傾覆、風速報警、GPS定位、GPRS遠程數據傳輸、離線檢測模塊、管理平臺（定制化）、吊鉤視頻功能模塊（定制化）、人員管理、設備拆裝視頻監控。通過安全管理系統的應用，一方面能夠進行遠程的監控作業，另一方面當發生危險情況時，可以第一時間做到安全預警，同時能夠通過起重機自身參數變化探測狀況，一旦操作管理中出現違規情況就能第一時間發出警報，從而保障起重機應用的安全性。

2）升降機安全管理系統

為了確保升降機的全面安全性，要在項目中安裝傳感器、監控器以及讀卡器等裝置，結合智能系統能夠及時發現在升降運輸的過程中是否存在超載、超速、超高度之類的不當操作，保障升降機在使用過程中的合理性，升降機安全監控系統通過對升降機的重量、傾角等方面的監測，利用傳感器將數據傳輸到“黑匣子”，司機能夠在駕駛室中看到升降機的實時運行狀態，當發生異常時，監控系統會進行聲光報警，從而保證駕駛員的安全。同時，設備的運行數據也會通過GPRS上傳到數據服務中心，便于統計和分析。

4 結語

綜上所述，智慧工地系統的全面應用是改善建筑施工現場臟、亂、差，提高施工管理信息化、精細化、科學化的有效手段。大數據、IoT、視頻監測、AI等數字技術的介入，助力建筑施工管理高水平發展，確保建筑項目的順利開展、按期交付。