智慧工地系統在建筑施工過程中的應用

（宜昌明威建設工程有限公司，湖北宜昌 443000）

近年來，隨著社會經濟的穩定發展、我國城市化規模的不斷擴大，建筑行業得到了足夠的發展機會，但也暴露出許多問題，其中，管理問題是較重要問題之一。施工現場的管理出現問題，會導致施工中出現安全隱患，導致建筑工程施工過程中勞動資源和材料的浪費，耗費了額外的成本，影響最終的工程質量。為了對上述問題進行優化，建筑企業應及時利用高新科技成果對自身工作進行改善，應將智慧工地系統應用到建筑施工及其管理過程中。

1 智慧工地系統基本介紹

1.1 智慧工地系統的概念

智慧工地系統是信息化時代產生的一種新的現代工程生命周期管理理念，其來源可以追溯到2008年11月IBM公司提出“智慧地球”概念，與物聯網、云計算、智能化等技術緊密相關。智慧工地系統是將工地利用信息化技術手段進行管理，通過信息技術搭建信息化管理平臺。利用人工智能技術、信息傳感技術，通過可穿戴設施、進出口傳感器、工地監控裝置等設備，將建筑工程中的人員與活動連接，形成物聯網。將信息上傳至搭建的信息化互聯網平臺，形成物聯網與互聯網的整合，提高工程的管理效率和信息化水平。

1.2 智慧工地系統的應用意義

首先，智慧工地系統的應用能夠提高建筑工程的管理效率，智慧工地系統通過大數據處理技術進行運轉，可提高管理過程中的信息收集、分析的速度。由于整個建筑工地接入了互聯網系統，各個部門以及人員間的交互方便程度與溝通速度均顯著上升，從而提高了管理者命令下達、各個部門間信息傳遞、反饋信息上報等工作的靈活性、速度。

其次，應用智慧工地系統減少了建筑工程中的安全隱患，對施工人員本身而言，多數施工人員受教育水平有限，知識文化程度較為缺乏，安全意識存在缺陷，智慧工地系統中每位施工人員均可以進行登記，可記錄每位施工人員在建筑工地的活動軌跡，對出現的問題可及時進行糾正。智慧工地系統提供即時上報功能，可保證在發現安全隱患、出現安全問題時，及時進行檢查和解決，有效保證了工程項目的安全性。

2 智慧工地系統的結構設置

智慧工地系統根據具體功能的不同可分為信息感知層、網絡傳輸層、應用處理層。

信息感知層可與建筑工程項目的施工人員直接連接，需要用到軟件和硬件設施，包括多種信息采集、信息反饋設備（溫度、壓力、變形等各種傳感器設備）、GPS定位設備、電子標簽系統、視頻圖像采集設備等，包括這些設備配套的各種軟件系統。其具體功能為直接對施工人員、施工設備、使用材料、施工活動等工程信息進行采集，將應用層提供的處理信息、處理指令傳達給施工人員。

網絡傳輸層是連接施工人員與管理層的部分，需要使用的設備主要包括各種有線、無線信息傳輸設備以及部件，例如、WLAN系統、藍牙裝置等，包括這些設備配套的各種軟件系統。其具體功能為實現各類終端和應用主體之間的信息交換，將信息感知層收集的信息傳導至應用處理層，將應用處理層下達的信息傳導至信息感知層。

應用處理層是與建筑工程項目的管理人員進行直接連接的，需要使用的軟件和硬件設施為各種類型的硬件平臺，例如服務器、工作站、數據庫等，包括相應的智能處理軟件。其具體功能是將收集的信息傳導至管理人員，通過大數據處理等技術對收集的信息進行智能處理，為建筑工程中出現的問題提供參考信息、處理方法。

信息感知層是整個智慧工地系統的基礎，負責信息收集；網絡傳輸層是智慧工地系統的信息傳達渠道，負責信息傳遞；應用處理層是系統的核心，負責分析信息提供解決方案。

3 智慧工地系統在建筑施工過程中的具體應用

3.1 對施工人員進行智慧管理

智慧工地系統在建筑施工的中均可以得到有效應用，可通過智能化系統對參與施工的工作人員，進行有效管理。具體操作為設置實名制管理系統，將每一位參與建筑工程項目的工作人員進行登記，通過SQL系統建立數據庫，結合門禁設備、智能卡系統建立對應的一卡通系統，記錄每一位勞務人員在工地內的進出記錄、活動軌跡、消費情況等。

智慧管理系統主要有以下優點：（1）可對工作人員的活動情況進行實時監測，可有效避免安全事故的發生，如果發生安全事故，也可在第一時間進行責任劃分以及安全漏洞的處理，工作人員的安全教育記錄可以載入此系統，可有效保障勞務人員的安全。（2）對所有工作人員的工種信息進行登記后，可隨時對工程的人員分配情況進行分析，可以通過門禁信息分析工程的參與人數，直接觀測人員的工作情況，與施工計劃、施工目標對比，可以及時對人員分配進行調整，提高了建筑工程的施工效率。（3）可以對工作人員的工資發放進行管控，有保障勞務人員的利益。

3.2 通過傳感器對建筑工程環境進行實時監控

壓力、聲音、溫度、濕度等傳感器以及配套的智能處理設備，在智慧工地系統中得到了較為廣泛的應用。

設置揚塵、噪聲監測設備，通過傳感器對施工現場的揚塵數據、噪聲情況進行實時監測，測得的數據及時向應用處理層進行輸送，出現數據超標應及時觸發報警系統。通過配套的智能處理設備對施工現場進行處理，例如通過水霧噴淋設備進行降塵處理，通過降噪設備進行降噪處理等手段進行優化。

設置溫度和濕度傳感器可以對施工現場的環境變化進行24 h不間斷監控，可以進行及時記錄和數據統計。如果環境溫濕度等情況超標，可以通過報警系統進行提示，相關責任人可以迅速進行處理，防止環境情況失控。通過數據統計、管理行為記錄等工作，可以提供參考，節省了人力、物力，提高了施工管理效率。

3.3 對塔吊進行安全監控

塔吊安全是建筑施工中的重要安全問題之一，通過智慧工地系統可以有效進行塔吊設備的安全監控。將傳感器安裝于塔吊的各個部位，通過轉幅傳感器、高度傳感器、傾角傳感器等，對塔吊的運行數據進行全方位監控。通過網絡傳輸層將數據即時傳遞到管理層，施工管理人員可以隨時了解塔吊的活動情況。如果出現問題，塔吊安全預警系統可結合問題發生位置發出針對性警告。對塔吊的運行數據，可以通過數據庫系統進行記錄、整理，通過大數據分析系統，分析潛在的運行風險，結合預警系統發出即時預警，可以及時糾正塔吊操作人員存在的不規范操作，消除安全隱患，有效避免塔吊安全事故的發生。

3.4 工地財務安全保障系統

建筑施工面臨的安全隱患是內部的操作安全，包括外部人員帶來的財務安全，智慧工地系統可以增加建筑工地的安全性，防范盜竊。通過設置一卡通、門禁系統可以加強人員管理，有效阻止外來人員的混入。此外，在工地周圍設置紅外對射傳感器，一旦在工地周圍或死角出現異常侵入行為，會自動向相應的人員發出報警，準確提示報警位置，可及時、迅速地做出處理。報警系統由以往常用的紅外報警器改進形成，提高了安全保障效率，減少了人力資源的壓力。

4 現階段智慧工地系統的待改進方面

通過上述的介紹可以預見智慧工地系統在未來將成為建筑施工管理的首選，是建筑業轉型升級的有效推動力，但就現階段的實際情況分析，智慧工地系統還存在許多待改進的方面。

智慧工地系統的使用涉及多種高端技術，例如人工智能技術、信息模型構建技術等，這些技術對開發者的專業素質有一定要求。進行大規模使用時，需要耗費較多的成本，對建筑業而言，其難以承受技術的開發、使用，因此，在未來應借助技術的進步進行成本優化。

5 結語

本文介紹了智慧工地系統的基本概念、使用優點、結構組成、功能以及在建筑施工過程中的具體應用等內容。將智慧工地系統應用在建筑施工過程中，能有效提高建筑工程的施工效率，保障施工的安全性，可對施工人員的人力資源分配進行調整參考，提高了建筑工程的經濟效益，因此，智慧工地系統具有較好的使用和推廣潛力。在實際施工中，針對智慧工地系統存在的不足，應進一步改進、優化，結合施工現場的實際環境，提高智慧工地系統的科學化程度。