智慧工地系統在建筑工程管理中的應用

鄭 通

中鐵十一局集團建筑安裝工程有限公司 湖北 武漢 430061

隨著時代的不斷發展與互聯網等先進技術水平日益提升，智慧工地系統在建筑工程管理中得到廣泛關注。將該系統與建筑管理相結合，不僅可以優化管理模式，還可對各項信息進行有效整合，并以此促進管理人員具有先進的管理理念，確保后續管理工作順利開展。

1 智慧工地的概念和意義

1.1 智慧工地的概念

智慧工地主要以施工現場管理為主，利用物聯網和互聯網搭建完善的信息管理平臺，然后對施工人員和各項資源進行全面監督與管理的一種專業系統。在智慧工地中，要充分發揮出BIM技術、虛擬現實技術、可視化技術的優勢，對施工人員、機械設備、材料和施工環境等內容進行有效的管理，確保各個要素之間彼此協同，加大監督與控制力度，及時對各項數據進行收集和整合，提高施工安全管理水平，保障施工質量[1]。目前，在建筑工程管理中應用智慧工地系統時，主要是對現有的粗放式管理模式進行優化，但這一系統并未促進建筑工程實現工業化生產。應用智慧工地系統時，可搭建專門的物聯網信息平臺，對各個環節進行自動化與智能化管理，確保各項資源得到進一步整合，實現技術集成，提高生產效率。

1.2 智慧工地系統建設的意義

(1) 減少安全事故發生的概率

在開展施工管理時，要嚴格保障施工現場的安全，實現安全文明施工。要加大防范力度，明確施工過程中存在的薄弱環節，對可能出現事故的環節進行有效的監督和管理。利用智慧工地系統可對各個環節進行全面的監控，真正做到防患于未然，降低安全事故發生的概率，確保各項施工順利進行。

(2) 打造低碳節能生產模式

在開展建筑工程施工時，若不能采取有效的環保措施，就會造成嚴重的污染，對城市居民的身心健康造成不利影響。引進智慧工地系統后，系統可對環境進行全面的監控。比如，系統可對環境進行實時監控與及時通報，并對采集的數據展開智能化分析；對環境中的揚塵進行檢測，具有降塵和除霾的效果。系統可結合環境的實際情況，對環境進行智能化感應，然后及時采集數據，將數據納入到數據庫之中。一旦數據超出預警系統的標準值，系統可自動啟動立體噴淋功能，保證現場環境中的污染得到有效治理。

(3) 提高工程精細化管理水平

在智慧工地系統中引進先進的物聯網技術，就可對施工現場進行有效的管理。技術人員在施工現場中安裝傳感器，打造健全的智能安防體系，可對施工現場中的各項技術要素進行全面的監督與管理，使各專業人員彼此協同與配合，有效提高施工效率，保障施工進度，使工程管理邁向精細化方向。

2 智慧工地系統數據管控系統

2.1 終端層

為確保智慧工地系統可以正常運行，需設置終端層，這樣就能保證施工人員獲得準確的工程信息和數據[2]。同時，終端層還能對各項信息和技術進行合理協調，保證信息資源得到集中統一的管理。為了保證施工進度得到有效的控制，可利用智能手機等設備對工程情況進行監督和檢查，并對施工人員的操作進行專業指導。

2.2 數據層

管理人員利用數據層可對各項工程信息資源進行匯總，然后將數據存儲到資源庫之中。通過數據層可隨時展示與建筑基礎工程相關的信息，使施工人員能夠及時就問題進行溝通，對問題進行改進，有效提高施工水平。

2.3 應用層

應用層是智慧工地系統的核心內容。管理人員要結合施工工藝流程的要求，對施工現場進行全面的勘察，在了解相關內容后，進一步完善施工管理體系，并利用專門的軟件和設備對建筑信息進行處理、分析和論證，建立規范的數據處理庫。

3 智慧工地系統的主要組成部分

3.1 勞務人員管理系統

由于建筑工程施工包含的專業比較多，需要大量的工作人員，因此，管理人員在對人員進行管理時會面臨許多困難。管理人員可采用智慧工地系統對工作人員進行管理，比如，大數據技術對工作人員的信息進行登記與考勤。第一，進行實名制登記時，要將數據與政府勞務的實名制管理平臺進行連接，對用人市場進行規范，保障施工人員的利益。第二，進行考勤管理時，可采用人臉識別技術、指紋采集技術對員工信息進行采集；可建立考勤閘機系統，提高考勤管理的科學性與有效性。第三，發揮出智能安全帽定位系統的作用，便于及時處理突發問題，降低管理成本。第四，施工人員要了解建筑工程的實際情況與具體信息，明確施工要求，規范自身操作行為。第五，需確保各工作人員得到合理安置，打造健全的施工安全管理體系，避免出現安全風險。

3.2 智慧安監管理系統

3.2.1 高支模與腳手架監測系統

高支模與腳手架監測系統需充分發揮出監測儀器的采集功能，對關鍵部位的構件應力、變化等相應的數據進行采集，然后利用網絡將數據傳輸到云端。云端服務器會根據相關模型、指標等內容進行專業的運算和分析，一旦得出異常結果，系統會發出警報，保證高支模和腳手架施工安全進行。

3.2.2 基坑監測

利用系統對基坑進行監測時，可選擇不同的傳輸方式。使用物聯網將現場的各項設備進行連接，對于基坑相關的技術參數、各項變化數據進行自動化采集。然后，利用專有網絡對數據進行傳輸，使數據在云端得到安全、完整的存儲。

3.2.3 起重機械監測

將傳感器安裝于起重機械的關鍵部位，就可對機械的工作情況進行全面的監測和采集，工作人員將結合采集到的信息，進一步分析機械的運行狀態，判斷其是否處于安全的運行狀態之中。同時，采用控制單元可對設備進行一定程度的限位限制，保證設備正常操作，提高操作的安全系數。同時，要發揮出身份識別系統和云端服務的功能，對設備的運行狀態和工作人員的操作過程進行全面監管。

3.3 遠程視頻監管系統

遠程視頻監管系統的主要作用是對施工現場的安全工作和施工操作過程進行實時監督，使管理人員能夠了解施工中存在的問題，及時對施工人員的行為進行更正，使其能夠改進不足，實現安全施工。在該項系統中，要充分發揮出計算機網絡技術與視頻監控技術的優勢，打造健全的工程監督管理體系，確保各個環節的內容得到全面監管。

3.4 環境監測系統

利用環境監測系統對施工現場進行監控時，可充分發揮出傳感器、數據通信技術、數據采集技術的功能，對施工環境中的各項數據進行監控與采集。通過對數據進行分析后，結合分析結果，制定相應的解決對策，改善施工環境，減少污染。比如，利用環境監測系統可對施工現場中的揚塵和噪音進行監測，明確現場的揚塵情況和噪音等級，然后利用5G網絡對數據進行傳輸，可方便工作人員隨時在終端查看和接收信息。

3.5 周圍防范紅外對射系統

在開展建筑工程施工時，要結合工程的實際情況，對施工辦公區和生產區進行針對性管理。此外，還要對施工材料進行有效管理，保障材料安全。可引進先進的紅外對射系統，保證施工現場和相關區域得到針對性管理和監控。需將探測管理與智慧工地管理系統相結合，進一步優化內部系統架構，對各區域進行監控，一旦發現有入侵行為，系統要及時發出警報。

3.6 智能噴淋系統

要根據建筑施工的實際情況，建設全封閉式裝配式沖孔圍擋，并在此基礎之上設置霧化噴頭，對施工現場進行有效的管理[3]。比如，可將智能噴淋系統與塔吊相結合；在工地周邊設置霧炮機處理系統，利用專門的傳感設備獲取工地中的揚塵和噪音等相關信息，然后技術人員要對其進行合理評估，再將所收集到的信息傳輸到專門的系統之中。一旦發現數值超標，可啟動霧炮機等設備進行噴淋處理，當確認揚塵信息處于正常范圍之內，可停止處理，實現綠色施工。

3.7 安全教育系統

在使用智慧工地系統時，管理人員要發揮出這一系統的安全教育作用，利用虛擬處理技術為廣大施工人員締造完善的仿真操作環境，使其能夠在逼真的環境之中進行施工，了解施工的注意事項，避免在施工中出現問題。要將BIM技術與VR技術相結合，對建筑施工現場的條件和各項細節進行高度模擬與仿真。比如，對高空墜落、建筑坍塌等安全事故進行全程模擬，使施工人員有身臨其境之感，從而充分意識到安全事故所造成的危害，自覺規范自身行為，達到理想的安全教育目的。

4 建筑工程管理中智慧工地系統的具體應用

4.1 信息化管理平臺

由于施工工地包含大量的施工人員和資源，因此，在對工地進行管理時，要加強對各項信息的收集與整合，才能使管理人員了解建筑工程的實際情況，并做出相應的決策。利用信息化管理平臺不僅能夠及時收集與工地相關的信息，還可對重點工程和操作過程進行全面監控，以保證施工順利進行。在具體操作的過程中，需發揮出以下幾個部分的作用。

第一，采用終端層信息技術對施工現場進行全面的管理。管理人員可利用手機或相應的設備隨時了解現場的情況。第二，采用平臺層技術對各項數據進行有效的采集與整理。通過該項技術，可使施工人員了解到與施工相關的詳細信息，施工人員登錄這一平臺與其他人員進行交流，便于解決在施工中遇到的問題。第三，采用應用層信息化技術不僅能夠進一步優化管理流程，還可提高管理水平。管理人員利用該項技術可對各項信息進行整合，然后提取關鍵信息，打造統一的數據平臺，保證企業的數據資產得到有效積累。

4.2 對施工人員展開信息化管理

由于建筑施工涉及的專業和工種比較多，因此，不同施工人員通常負責不同的內容。由于施工人員的數量比較多，施工規模龐大，施工任務比較多，因此，管理人員會面臨龐大的管理任務。采用智慧工地系統不僅可以對管理過程進行優化，還可降低人員管理的難度，有效提高管理效率[4]。采用實名登記和考勤制度管理方式可對施工人員的身份信息進行采集與識別，使施工單位能夠了解到施工人員的詳細信息，更可對施工人員的合法權益進行維護。此外，政府部門也可對施工企業的工作行為進行監管。總之，利用智慧工地系統可進一步優化人員管理制度，保證安全管理得到全面落實。

4.3 準確處理數據信息

對建筑工程進行管理時，要嚴格保障工程的質量符合相關標準，還要對工程進度進行有效控制，采取有效的安全管理措施實現文明施工，并確保資金得到充分利用。由于施工管理的任務比較艱巨，涉及內容比較繁雜，因此，管理人員有必要定期對工作進行匯總，落實各項檢查。在這一過程中，管理人員要處理大量的數據和信息，若采用傳統的處理手段，則無法保證數據信息得到準確處理，甚至還會影響后續決策。因此，要采用智慧工地系統中的大數據技術，對各項數據進行有效的分析與處理。比如，可利用智慧工地系統輔助管理人員進行施工安全管理， 及時對施工中存在的安全隱患進行排查，明確控制重點，采取針對性的控制手段，及時解決問題[5]。此外，在進行工程造價管理時，也要對各項信息進行處理。采用智慧工地系統后，工作人員可及時對出入庫信息進行分析，還能進一步提高數據核算的準確性。

4.4 安全監控

利用智慧工地系統中的安全監控系統，可對各項設備、施工人員操作等內容進行全面的監控。通常要將監控設備安裝在塔吊之上，當塔吊在運行時，監控設備就會隨著塔吊的運行而進行實時數據采集，還可對塔吊的操作過程進行動態監控。一旦發現違規操作的行為，系統可在第一時間內發出警報，提示工作人員及時對問題進行改進，有效保證塔吊的安全。

5 智慧工地的建設思路

5.1 創新管理理念，合理配置資源

開展智慧工地建設時，企業要考慮到多個方面。第一，通過智慧工地系統創新傳統的生產方式。工作人員要轉變傳統的管理理念，創新管理手段和方法。第二，結合新時期建筑工程施工的要求，對各項生產要素進行合理配置與優化，積極開展綠色建筑施工。第三，要通過開展智慧工地建設，構建兼容并聯的生態系統，保證各項資源得到合理配置。

5.2 開展多元化生產，加強對新技術的研究

第一，在發展智慧工地的過程中，要將裝配式施工與機械化施工相結合，利用智慧工地對各項生產要素進行科學配置與規劃。第二，加強信息化基礎設施的建設，搭建統一的建筑管理智慧化平臺，對不同企業的資源進行整合，實現資源共享[6]。第三，根據生產要素的具體配置情況，找到現階段技術、工藝、材料和設備中存在的短板，加大研究力度。

5.3 完善引進與培訓機制，提高人員綜合素質

隨著智慧工地系統功能日益完善，建筑行業正逐漸邁向工業化方向，這意味著建筑行業將由傳統的勞動密集型轉變為技術密集型。在這一背景下，企業在應用智慧工地系統時，除了要轉變傳統的管理理念和管理方式之外，還要加強對先進人才的引進與培養，制定合理的培訓體系，使廣大員工能夠掌握更多的知識和技能。

6 結束語

綜上所述，在應用智慧工地系統時，要結合建筑工程管理的實際情況，創新管理理念，發揮出物聯網、大數據、計算機等先進技術的作用，保證施工現場的各項數據得到高效采集，確保各個專業的人員隨時就問題進行溝通，及時解決施工中存在的問題，促進施工順利進行，提高工程質量。