基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑施工現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計

陽遠(yuǎn)，黃海霞

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司）

1 引言

當(dāng)前，建筑施工現(xiàn)場管理相關(guān)技術(shù)水平還處于十分落后的狀態(tài)，傳統(tǒng)管理方法下，要想掌握施工現(xiàn)場的實時信息，只能通過管理人員親自到現(xiàn)場完成對現(xiàn)場施工進(jìn)度的監(jiān)督和管理。在這樣的管理現(xiàn)狀下，人員不足、監(jiān)督力度差等問題逐漸突出[1]。自經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)手段和工程應(yīng)用三個方面得到快速發(fā)展，建筑施工的信息化管理逐漸得到發(fā)展，使得施工現(xiàn)場管理達(dá)到了全新的層次。為進(jìn)一步提高建筑施工現(xiàn)場的管理效率和質(zhì)量，本文開展基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑施工現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計研究。

2 智能建筑施工現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 建筑施工現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)管設(shè)備選擇

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑施工現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)中核心硬件為監(jiān)控設(shè)備，基于建筑施工現(xiàn)場的實際需要，選用JWE542-560信號智能監(jiān)控設(shè)備作為遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)的核心硬件，該信號監(jiān)控設(shè)備具有百萬級以上的有效像素，電池容量可達(dá)7500mA·h，存儲容量超過8000G，充分滿足本文系統(tǒng)的圖像清晰度、監(jiān)管持續(xù)性、數(shù)據(jù)海量存儲要求[2]。引入網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像設(shè)備，負(fù)責(zé)對監(jiān)控設(shè)備獲取到的各類視頻進(jìn)行存儲和傳輸，實現(xiàn)本文系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化分布式架構(gòu)。

2.2 系統(tǒng)前端聯(lián)網(wǎng)輔助設(shè)備選擇

采用運營商網(wǎng)絡(luò)，利用專線租用或4G/5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對各類信號的傳輸。為了確保本文監(jiān)管系統(tǒng)的運行可靠和安全，還需增加避雷針、接地線、線纜防雷裝置等輔助設(shè)備。本系統(tǒng)選用WLYB564*824型號避雷針裝置，該型號避雷針高度為2.5m，橫截面直徑為35mm，雷電通流流量為330kA，接地電阻要求不超過12Ω，抗風(fēng)強(qiáng)度不超過35m/s。該型號避雷針裝置選用不銹鋼材料制造，抗銹蝕能力強(qiáng)，具有較長的使用壽命，可以有效提高本文監(jiān)管系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3 智能建筑施工現(xiàn)場遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1 建筑施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動采集與傳輸

將上述硬件設(shè)備通過4G/5G傳輸網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)連接，并將數(shù)據(jù)自動化采集的對象劃分為開關(guān)量和模擬量。對開關(guān)量分別進(jìn)行從E01～E05的標(biāo)號，其中E01的輸入地址為A20.0，輸出地址為B20.0，用于對建筑施工現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行編碼器脈沖。E02的輸入地址為A20.1，輸出地址為B20.1，用于施工現(xiàn)場設(shè)備復(fù)位。E03的輸入地址為A20.3，輸出地址為B20.3，用于施工現(xiàn)場設(shè)備自動啟動。E04輸入地址為A20.4，輸出地址為B20.4，用于施工現(xiàn)場設(shè)備自動關(guān)機(jī)。E05輸入地址為A20.5，輸出地址為B20.5，用于施工現(xiàn)場設(shè)備自動數(shù)據(jù)采集。

3.2 建筑施工現(xiàn)場智能遠(yuǎn)程監(jiān)督和管理

為實現(xiàn)建筑施工現(xiàn)場的智能遠(yuǎn)程監(jiān)督和管理，引入STEP65-Mfiso128編程軟件中的監(jiān)控功能實現(xiàn)對建筑現(xiàn)場施工中各類故障問題監(jiān)督和管理，具體步驟為：

①設(shè)置異步串口通信方式及波特率，接收模塊將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息返回。點擊STEP65-Mfiso128編程軟件當(dāng)中的調(diào)試按鈕，根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)向單片機(jī)發(fā)送正確的AT讀指令，查看建筑施工現(xiàn)場設(shè)備是否正常運行；

②當(dāng)建筑施工現(xiàn)場出現(xiàn)事故問題時，對現(xiàn)場施工設(shè)備的急停按鈕進(jìn)行控制，再通過監(jiān)控表對具體施工事故位置進(jìn)行定位和判斷；

③待解決事故問題后，在確保設(shè)備可繼續(xù)加入到施工當(dāng)中時，通過本文遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)對其進(jìn)行調(diào)試恢復(fù)正常施工。以此完成對施工現(xiàn)場智能遠(yuǎn)程監(jiān)督和管理。

4 對比實驗

將遠(yuǎn)程設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)用于某城市建筑企業(yè)下屬的工程檢測機(jī)構(gòu)，將運行1年后的實際情況與以往傳統(tǒng)監(jiān)管系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行對比。將兩種監(jiān)管系統(tǒng)的有效監(jiān)管距離作為實驗對比指標(biāo)，對比結(jié)果如表1所示。

由表1中的數(shù)據(jù)可以看出，本文監(jiān)管系統(tǒng)在針對不同監(jiān)管內(nèi)容的有效監(jiān)管距離明顯大于傳統(tǒng)監(jiān)管系統(tǒng)，證明了本文方法的有效性。

表1 兩種監(jiān)管系統(tǒng)有效監(jiān)管距離實驗結(jié)果對比表

5 結(jié)語

為解決傳統(tǒng)建筑施工現(xiàn)場實地管理存在的問題，本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提出一種全新的智能建筑系統(tǒng)，并通過實驗證明新監(jiān)管系統(tǒng)的實際應(yīng)用效果。將該監(jiān)管系統(tǒng)應(yīng)用于實際能夠進(jìn)一步提高建筑施工企業(yè)中監(jiān)管部門的管理效率，促進(jìn)建筑施工企業(yè)的快速發(fā)展。