基于物聯網技術的智慧工地構建

潘斌

（中通服和信科技有限公司，安徽 合肥 230088）

引言

智慧工地是近幾年新興起的一種全新的管理理念，其不僅有利于降低安全事故發生概率，實現低碳生產，還可以落實精細化管理，促進企業持續發展。接下來，筆者將圍繞智慧工地這一核心內容，基于物聯網技術的角度對其基本概述、重要意義、系統組成、構建策略等多方面展開討論，希望以下內容可以對從事智慧工地構建工作的相關人員提供參考。

一、智慧工地

所謂智慧工地，通常是指利用先進的信息技術和三維設計平臺對工程項目的施工設計進行模擬，以施工管理為核心，創建智能生產、互聯協同、科學管理的信息化施工生態圈，充分利用物聯網和虛擬現實技術對獲取的工程信息進行科學的分析和數據深入挖掘，從而制定出具有較高參考價值的施工預案，在此基礎上進一步實現工程建設的可視化管理，切實有效地提高工程管理的智能化水平。

二、重要意義

（一）降低事故概率

無論任何工程項目，工作人員均應將安全問題放在首要位置，工地安全與施工現場技術人員的人身安全有著密切的聯系，其涉及到社會穩定、企業形象以及工人背后的家庭幸福，而智慧工地的廣泛應用則可以有效地實現安全生產的基本目標，對工地上的事故高發環節設置相應的安全預警提示[1]。如危險物泄漏自動預警系統、塔吊限位自動防撞系統、廢棄物滑坡自動監測系統、工地廠區全方位監控系統等等。合理地利用先進技術以及智能設備對工地中各施工環節進行安全監控，可以顯著降低事故概率，為實現工地安全生產的戰略目標創造條件。

（二）實現低碳生產

工程項目建設過程中不可避免地會產生一些污染環境的物質，如揚塵危害、噪音危害等等，這些危害不僅會在一定程度上影響周圍居民的身心健康，還會對周邊生態環境產生一定的負面影響。而智慧工地的有效構建則可以大幅度改善這一現狀，工作人員可以在智慧工地上引進智能設備來幫助企業實現節能減排的目標，從而更好地促進企業向經濟、生態效益雙豐收的方向持續穩定發展。如即時通報系統、自動降塵系統、針對濕度、噪聲、溫度、PM2.5 的智能感應系統、實時監控系統等等[2]。當監控系統出現數據超標的情況時，便會自動啟動預警系統，將污染防治工作落實在工地生產的全過程中，以此來實現智慧工地的低碳生產理念。

（三）落實精細化管理

在物聯網技術的支持下，工作人員可以在工地現場的重要位置合理地布設傳感器設備，通過這種方式來構建智能化的安全防護系統，以此來實現對智慧工地上人、材、機等各要素綜合全面地管理和監控，更好地完成對各施工環節技術人員的協同管理工作，保障工程項目的成本預算、項目質量以及施工進度均能達到預期理想的效果，大幅度提升工地施工的精細化管理水平。

三、系統組成

（一）質量管理系統

該系統主要是指在相關政府部門的統籌規劃下，建立在物聯網技術基礎之上的應急管理機構，主要用于對工地安全生產中所出現的突發性事故進行有效處理，繼而保障工程項目的質量水平。質量管理系統主要涵蓋政府部門、施工現場以及企業三個不同層面上的管理工作，對此工作人員可以按照分級管理以及權限設置的管理原則，使得不同質量監管部門都能及時地獲取和反饋其分屬監管范圍以內的工地生產信息，實現即時管理、移動辦公的基本理念。質量管理系統主要通過感應裝置、視頻軟件、檢測系統將工地施工各個環節的數據信息傳遞至執法終端，從而幫助質量管理人員實現科學管理的最終目標。

（二）遠程監控系統

遠程監控系統也是智慧工地中非常常見的監控方式。顧名思義，該系統可以幫助管理人員突破空間和距離的限制，實現對復雜施工環境中材料儲存狀態以及技術人員的施工行為進行全方位的監控。與此同時，管理人員還可通過遠程監控系統中的語音對話功能對施工現場的施工內容進行指揮調度，大幅度降低管理成本，提升管理效率。

（三）安全監控系統

工地施工過程中經常會使用到一些大型機械設備，而這些設備在施工作業中的使用風險較高，安全監控系統則是用于對這些大型機械設備的使用進行安全監控，以此來降低安全風險，提高工地施工的安全水平。以塔式起重機設備為例，根據相關數據統計結果我們可以得知，85%的塔式起重機在施工作業的使用中均存在不同程度上的違章作業和超載情況，從而極易引發安全事故[3]。而安全監控系統的構建則可以通過聲光報警和運行記錄等方式來對起重機設備進行安全監控，對其中出現安全隱患的施工行為給予預警提示，從而有效地防止技術人員進一步出現高危的施工行為。

（四）實時檢測系統

實時檢測系統則主要是針對工地施工中的混凝土澆筑、施工環境、地基檢測、鋼結構應力、基坑支護等數據信息的檢測[4]。該系統通常是利用無線傳感技術以網絡輸送、全面感知、智能分析等形式來實現對各環節施工作業的分析、檢測以及提出相應的解決方案，這也是構建智慧工地的重要步驟。

（五）人員管理系統

人員因素是實現智慧工地良好運行的重要因素，因此人員管理的重要性不言而喻。人員管理系統通常是針對參與工地施工作業的技術人員的行為所展開的管理工作，其中包括考勤情況、車輛進出情況、上崗情況等等，這樣可有效地實現對工地內勞務人員的動態監督和管理，顯著降低外包勞務潛在的風險問題，為后續可能會發生的糾紛提供數據參考，為營造智慧工地奠定人才基礎。

（六）環保監控系統

為了進一步響應國家所倡導的生態環保理念，工作人員還應加強對生態建設重視力度，重點把控工地施工對周邊生態環境可能會產生的污染物。環保監控系統是非常有效的一種管理形式，其可以將工地施工作業中所獲取的數據信息以圖表或者曲線的方式進行科學的分析和展示，最終實現對工地環保動態的有效管理，繼而加強對污染物的預警力度，從根源上將可能對生態環境造成污染性的物質進行排除，營造綠色環保的智慧工地環境。

四、構建策略

（一）循序漸進地建設過程

上述我們也明確了智慧工地是由多個子系統構建而成的，每一個子系統的開發都應建立在先進的技術以及智能設備的基礎上，這樣才能最大程度上保障智慧工地中各子系統均能發揮出其應有的作用效果。但值得工作人員重點注意的問題是，智慧工地的建設是一個循序漸進的過程，而不是一蹴而就的，因此工作人員需結合企業自身情況以及工地施工現狀，逐步開發和推進智慧工地項目。例如，在起重機監管系統中，工作人員可先對其中最為重要的安全監控系統進行開發，再逐步對塔機風險預警、塔機視頻監控等其余功能進行推進，在保障施工質量、施工進度以及經濟效益的前提下逐漸完成對智慧工地的建設工作。

（二）保障系統技術質量

智慧工地的構建是建立在物聯網技術的基礎上，單從技術的層面上來看，智慧工地在實際應用中所涉及的子系統對技術的專業性要求極高，因此為了能夠更好地實現智慧工地的戰略目標，施工企業應當積極加強與先進科研團隊之間的技術合作，通過二者之間的優勢互補最終實現1+1 ＞2的成效，一起分攤技術研發風險，從而實現共同進步與發展，在科技創新思想與物聯網技術的雙重碰撞下將智慧工地的項目在工程項目中深入貫徹落實。

五、結束語

智慧工地主要涵蓋質量管理系統、遠程監控系統、安全監控系統、實時監測系統、人員管理系統、環保監控系統等多個子系統，工作人員需結合企業的實際情況，循序漸進地推進智慧工地項目，積極引進先進的物聯網技術，大膽創新，不拘于形式化，為建筑行業的未來發展打下堅實的基礎。