基于物聯網技術的裝配式建筑信息化監管平臺分析

張力

（長江工程職業技術學院 湖北省武漢市 430212）

在信息化時代背景下，建筑行業也應順應時代發展潮流，展開信息化建設，同時國家也頒布了相關政策法規，推動建筑工業化、綠色建筑的發展，在此背景下，裝配式建筑應運而生，且逐漸成為了建筑工業化不可或缺的一部分。因裝配式建筑是以預制構件的組裝為主，所以預制構件的質量直接影響著裝配置建筑的工程質量，也是裝配置建筑質量監管的核心。傳統的質量監管模式，難以適應裝配式建筑的監管要求，會留下很多安全隱患。鑒于此，本文對基于物聯網技術的裝配式建筑信息化監管平臺展開分析，具有重要的現實意義。

1 裝配式建筑簡介

裝配式建筑指的是由預制構件裝配而來的一種建筑形式，最早引起關注，是在20 世紀初，60年代才實施，其原理是將工程建設類比于機器生產，當預先制造的建筑構件被運輸到工地，并且在工地完成配件的組裝即可完成建設。根據預購件不同，和施工方法的差異可以分為五個不同的類型，一。盒式建筑，砌塊建筑，板材建筑，升板升層建筑和骨架板材建筑。裝配式建筑的特點在于，施工現場主要以裝配作業為主，原始現澆作業極大減少；建筑與裝修是一體化設計、施工；具有節能環保的特點，而且符合綠色建筑標準，可以大量節約資源等[2]。需要注意的是，裝配式建筑的工程質量、生產效率等，與構件質量密切相關，構件越標準，裝配式建筑的性價比越高。

2 物聯網技術簡介

物聯網技術從字面上來理解，即“萬物相連的互聯網”，從本質上來理解，物聯網則是屬于基于互聯網延伸而來的一個巨大啊網絡，在該網絡中，各種信息傳感器設備均與互聯網相連，做到了人，物，機在不同的時間地點實現互聯、互通。在一般的情況下，物聯網由三個組成部分，即感知層、網絡層與應用層，三者具有各不相同的特點與工作特性[3]。具體而言，感知層通常由RFID、二維條碼以及傳感器等構成，是關系著物聯網能否實現全面感知的關鍵，更是物聯網標準化、產業化發展需要重點攻克的部分，需要攻克的內容即如何使物聯網具有更加全面、精確的感知能力，同時功耗與成本較低；網絡層則是物聯網的基礎，是在移動通信網絡基礎之上實現的。網絡層的功能是對感知層獲得的原始數據進行計算分析、處理、傳輸等；而應用層是物聯網與行業需求的借口，無論是感知層的數據儲存功能，還是網絡層的數據分析處理功能，均需要在應用層實現。所以，所以，將處理過的數據信息真實，完整的表達，傳遞出來是應用層的主要功能，也可以作為物聯網技術的最終表現來觀看。

圖1：平臺業務流程圖

3 基于物聯網技術的裝配式建筑信息化監管平臺的重要性

隨著信息技術在各行業領域突顯出優勢，建筑工程管理也應順應時代發展，展開信息化建設，在信息化管理平臺愈發完善的現在，利用管理平臺，提高信息、數據的管理與處理的能力。在信息化發展浪潮下，建筑業可以基于物聯網構建裝配式來建筑信息化的監管平臺的重要性主要體現在以下幾方面：

（1）有利于提高建筑項目各參與主體的信息交流能力。在信息化管理平臺上，各參與主體可以通過登錄系統實時共享信息，任何企業之間可以無縫隙，無差距的進行交流信息，了解工程的進行狀態，且信息的實時更新，預制構件的生產調度能力也得到了極大的提高[4]。

（2）有利于推動通用化與標準化在混凝土構件的制造上實現。在建筑信息化平臺被裝配和實施后，能夠使預制構件的編碼規則規范化，通過生產統一的產品編碼，實現構件的通用化、標準化，然后建立起裝配式建筑部品部件庫，利用其兼容性、開放性以及通用性等特點，實現建筑工程全產業鏈的共享[5]。

（3）有利于推動建筑行業管理模式優化、升級。在信息化平臺的影響下，不僅加強了建筑行業全產業鏈之間的聯系，而且再利用BIM等信息化技術手段，可以進一步加強建筑各階段的信息交互，進而為裝配式建筑的各個流程提供信息平臺的支持。同時，信息技術在裝配式建筑監管平臺中的應用，也是信息化技術在建筑化工業管理中的一種應用，由點到面實現了建筑行業的信息化建設與發展。

（4）有利于加強監管。利用信息化監管平臺，可以對建筑施工進度、建筑施工詳細情況等，進行有力監管，相關參與方可以隨時隨地登錄平臺，查看工程進度，而且平臺的項目信息也可以為裝配式建筑可以實現可持續發展則需要相關部門的生產運營部門進行一定的信息數據支持。

（5）可實現質量管理全程可追溯。利用該信息化監管平臺，可以對所有部品部件實現全生命周期的信息采集，進而在工程建設中，對部品部件進行有效監控，并且將工程項目的所有相關數據信息進行有效保全，為后續質量追溯工程提供所需的數據以及信息。

4 基于物聯網技術的裝配式建筑信息化監管平臺功能模塊

之所以對該平臺進行模塊劃分，主要是為了方便后續相關建筑信息的整理、歸檔，為建筑質量追溯提供便利，詳見圖1，該平臺的核心內容，是預制構件的信息化監管，在感知層中利用RFID技術、二維條碼，再使用手持設備識別目標具體的物體信息，上傳到信息化監管平臺展開數據分析與處理。

4.1 企業認證模塊

企業認證模塊是用來審查項目各參與方進入系統資質的。當裝配式建筑項目審批立項得到通過之后，該平臺內會生成目標項目編號。若該項目參與方想要進入系統，則需要在平臺上深入認證申請，在得到政府主管部門的審批之后，允許進入系統。當獲得了進入系統的資質后，系統會向建設方、設計方、施工方、建立方等各項目在參與主體時，提供可以登錄平臺的賬號與密碼。針對通過認證并且合格的企業，相關政府部門會根據結果發放生產許可，再結合生產企業的申請，向其提供RFID 芯片與RFID 讀寫器。

4.2 深化設計模塊

該模塊主要負責提供圖紙、建筑模型等。為了深化設計的工作人員，則需要結合BIM 技術來對PC 單體的項目進行建模、拆模、碰撞檢查、深化設計出圖、模擬施工等一系列工作內容，并得到深化設計成果之后，將其上傳到平臺上，為預制構件單位提供生產模型。一般情況下，最后深化設計成果是以圖紙+BIM 模型的形式來呈現。

4.3 預制構件生產單位管理模塊

在得到深化設計成果后，相關生產單位需要在該平臺上下載深化設計圖、BIM 模型數據等，同時采集一系列數據信息，包括部品部件編號、使用金屬鍵的品牌、數量與規格、部件的生產時間、完成的時間、原材料生產時間等。同時，需要將采集到的數據信息，寫入RFID 標簽。因為RFID 是具有唯一的ID 編碼的，這就意味著預制件擁有了獨屬自己的特殊“身份證”，并且一一對應BIM 模型，這也極大為后續施工安裝提供了便利，可以實現構件的快速定位，而且方便預制構件的質量追溯。

4.4 施工安裝管理模塊

施工安裝管理模塊，負責記錄預制構件從出廠到施工各個環節的相關信息。該模塊最大的作用即確保預制構件從運輸、進程、堆放以及最后安裝施工的整個流程中，可以實現可查、可追溯。施工安裝管理模塊可以記錄預制構件的整個運輸過程，并在預制構件進場時進行驗收，以及預制構件定位、節點裝配記錄等。在施工安裝的過程中，平臺可采集的數據信息包括：預制構件進場驗收單、預制構件吊裝定位信息等。之后，將施工模擬BIM 模型上傳到該平臺上，如此一來建設方可以隨時登錄平臺系統查看施工項目的進度，用來有效的把控施工進度。

4.5 竣工驗收管理模塊

將工程驗收時的將各種資料在工程驗收時進行匯總并且構成裝配式建筑項目的工程檔案，即驗收模塊的主要功能，并且要能夠使其符合工程竣工驗收的相關標準和規定。在該模塊中，收集項目資料的方式為采用Web 端上傳，項目資料主要形式為文檔資料、圖片影像資料等，資料的收集分為兩個階段，即分項驗收與竣工驗收。

基于物聯網的裝配式建筑信息化監管平臺，是對項目建造實施信息化管理的重要實踐，以預制構件的生產與安裝為主線，利用物聯網技術與BIM 技術對整個建筑項目施工過程展開信息化管理。該平臺可以收集預制構件的生產數據、運輸信息、進場驗收情況以及施工安裝信息等，且利用平臺的共享性可以共享工程項目的相關信息，為建筑的各個參與主體提供信息管理服務，同時也可以為監管部門提供信息整合服務。利用該信息化管理平臺，可以打破傳統項目管理中存在的交互壁壘，減少信息溝通障礙，確保問題能夠及時得到處理，從而有效減少施工過程中的阻礙，加快施工進度。

5 結論

建筑工業化與產業化進程的不斷加快，預制裝配式建筑在我國得到了快速發展。為互聯網、物聯網、信息技術的發展，也為社會各行業帶來了重大變革，各行業均開始走向信息化管理道路，建筑行業也不例外。建筑信息化監管平臺通過物聯網技術構建裝配起來，這不僅僅能夠加強監管的力度，而且還可提供一定的數據信息來為相關部門與企業的管理、運營提供一定的基礎，進而促進建筑企業發展，提高裝配式建筑的工程質量。同時，信息不對稱、信息孤島等裝配式建筑行業面前所面臨的問題都是可以通過物聯網技術搭建建筑信息化的監管平臺來解決，甚至政府監管難度大等問題，進而長遠健康的推動裝配式建筑的發展，以此來推動建筑領域的進步。