基于“互聯網+智能化”的智慧工地管理系統研究

朱 爽

（中核華緯工程設計研究有限公司，江蘇 南京 210019）

近年來，互聯網技術的發展速度不斷加快，對各行各業的發展具有促進作用，建筑工程施工工作也不例外，將互聯網技術和智能化技術有機整合，構建智慧工地管理系統，能夠提升工地管理的工作效果，改善施工監督管理的手段和模式，使施工管理工作能夠向著智能化和智慧化的方向發展。因此，建議施工企業在實際工作中，根據工程項目的管理特點和需求，合理進行智慧工地管理系統的構建和設計，確保能夠利用互聯網技術和智能化技術，促使工地管理效果和智能化水平的提升。

1 智慧工地分析

智慧工地主要就是利用工地管理可視化系統、智慧技術等，為施工企業、工程管理部門和政府部門等，提供工地現場的管理數據，通過在工程施工現場安裝不同類型的傳感器設備，采用現代化的技術措施，形成智能化工地施工監督控制體系和問題防范體系。智慧工地技術在應用的過程中，能夠彌補傳統工地管理措施和監督措施的不足，全方位進行施工現場材料、人力資源、機械設備、工藝技術和環境的監控，與此同時，智慧工地技術的應用，強調施工安全，以安全生產為主，將安全事故的預防和治理有機整合，提升工程施工的安全和質量。與此同時，智慧工地中存在智能化的施工監控系統，是以物業管理功能和施工管理功能為一體的智能化管理平臺，利用可視化系統，能夠全面執行施工安全監管的工作，提升施工現場遠程管理的效果，有效排除工程現場的安全風險和質量風險，主要的優勢表現為以下幾點：其一，能夠對施工現場進行遠程化和統一化管理，減少現場監督管理和檢查工作的壓力和頻率，降低人員管理成本，提升整體的工作效果，與此同時，還能利用視頻監控的技術實時性掌握工程現場的情況，了解工地的施工動態和質量進度等，明確安全風險和質量風險等防范措施的落實情況，對于面積較大的工地，也能夠全方位進行遠程監管；其二，工地施工的過程中，一旦有異?，F象或者是突發情況，系統能夠快速做出報警，提醒相關的工作人員科學進行處理；其二，智慧工地技術在應用期間，能夠利用傳感器技術進行不同施工設備的監測分析，采集設備運行的數據信息，準確判斷設備的質量和安全性，為工地設備的安全管理提供保障。與此同時，智慧工地技術的應用，還能為業主可視化呈現工地施工進度、安全性、質量等情況，使施工企業能夠為業主提供高質量服務；其三，智慧工地技術的應用，能夠使施工企業通過智慧技術進行工地現場的巡查，及時發現問題進行閉環處理，避免工地現場出現施工問題，進一步提升管理工作的效果。

2 基于“互聯網+智能化”的智慧工地管理系統構建

2.1 系統架構

以互聯網技術和智能化技術為基礎的智慧工地管理系統構建，應科學合理進行系統架構的設計，在系統中設計前端設備、數據信息傳輸的網絡系統、數據信息處理和應用的部分、用戶操作的部分。對于前端設備而言，主要涉及到攝像機設備、溫濕度變送器設備、空氣環境檢測儀設備、顯示屏幕和紅外線對射探頭設備、傳感器設備等等，用來進行工地現場數據信息的采集，完成數據采集后，利用有線或是無線信息傳輸網絡，將數據傳輸到后端應用平臺，用戶在用戶操作的部分即可進行本地或是遠程監控，實現對工地的管理。

2.2 系統功能模塊

2.2.1 作業人員和安全監控

智慧工地管理系統構建的過程中，應重點設計工地現場作業人員監控功能模塊和工地安全監控功能模塊，遠程進行施工人員的監督和施工安全的管控，進一步提升工地人員管理效果和安全管理效果。

（1）作業人員的監控。作業人員監控功能模塊的設計，主要是對工地現場作業人員進行狀態管理、教育培訓管理、消費管理、信息管理和住宿管理等。在該功能模塊中，構建實名制的綜合勞務管理模式，采用門禁類型、通道閘管理類型、視頻監控類型、自動化考核評價和通道流量統計分析類型的技術等，前端部分所采集的數據信息傳輸給施工管理部門，對各類數據信息進行共享，確保能夠有效進行工地現場作業人員的監控。與此同時，在設計工地作業人員監控功能模塊的過程中，需完善模塊的功能，主要為：①對工地現場作業人員的信息進行監管。設計工作人員的身份證信息、獨立二維碼信息和綜合信息的數據庫系統，將二維碼歸類成為族，按照每位人員的身份信息，科學合理進行工地現場勞務人員的年齡、性別和結構等組成的分析，統一進行現場工作人員的管理和監督；②對現場工作人員進行考勤。為每位工作人員發放專門的卡片，要求工作人員進入工地的過程中刷卡，使相關管理部門能夠準確核實人員的考勤情況，提供準確的薪資結算依據，預防出現勞務糾紛問題。③對現場施工人員進行統計分析。采用系統進行工作人員的分類和統計，實時化掌握現場工作人員的整體人員數量、工種情況等，做好工地和宿舍與辦公區的人員管理工作。除此之外，該功能模塊中還需設置作業人員誠信檔案，完善工作人員的教育培訓模式和體系，合理進行宿舍的管理和生活用水用電的管理等，確保各項管理工作的智能化和智慧化開展。

（2）安全監管。目前，在建筑工程工地現場中，安全事故的發生率較高，為有效維護施工現場機械設備、人員的安全性，提升現場安全的監督檢查效果，在智慧工地管理系統設計的過程中，需要開發工程現場的安全監管功能模塊，利用遠程技術統一進行現場管理和安全監控。①科學進行起重機設備的安全監管，做好數據對接和可視化管理的工作，同時，還需進行升降機設備的安全監督，采用全方位的監控方式，遠程進行監管和預警，為確保大型機械設備的安全性提供支持。②合理進行現場防護基礎設施的安全監控，采用紅外線對射的技術措施，對工地現場進行大范圍的監控，一旦工地現場有安全防護設施的問題，即可快速進行警告和語音提示，在網絡平臺進行遠程報警，和視頻監控系統互動，自動化報警的同時，將顯示器的畫面切換成為安全監控的畫面，使管理部門能夠遠程進行安全防護設施的監管，促使現場安全防護工作的有效開展。③全面進行施工人員安全行為的監督，實時性進行施工人員的行為跟蹤管理，了解每位人員的具體工作狀態，如果發現工作人員發生安全事故，即可快速進行救援。如果在監控的過程中發現有人員闖入危險區，及時發送警告信息，預防發生安全事故。一旦工作人員遇到危險時，也可按下緊急按鈕，向相關部門發送求救的信號，維護現場工作人員的安全。④在工地安全監控的功能模塊中，還需重點完善電梯門的自動化監控功能，對每個樓層的電梯門狀態進行遠程統一監控，同步化和自動化進行控制，一旦有異常狀況快速報警。⑤對工地現場的吊裝施工和物料平臺進行安全監控，利用視頻監控的方式準確識別吊裝施工安全問題和物料平臺的安全問題，施工管理部門能夠及時進行工地安全的控制。⑥遠程進行工地消防監控系統的控制，利用無線網技術將煙感探測設備、燃氣報警設備等數據傳輸到智慧云和操作終端，施工管理人員全面了解現場的消防監控情況，準確進行消防安全問題的定位，快速解決工地的消防安全問題。除此之外，工地安全監控的過程中進行供電系統安全、高空作業安全等監控，充分發揮智慧工地管理系統的價值。

2.2.2 遠程視頻監控

遠程視頻監控功能模塊的設計，主要分為工地施工現場、生活區域和辦公區域等部分，利用遠程視頻監控的方式進行工地出口和入口、施工操作和周圍環境的監控，掌握工程現場的情況，使施工管理部門和業主都能利用操作終端遠程進行現場的查看。首先，在視頻監控的功能模塊中，實時性進行工地現場情況的監測，遠程獲得工地現場的視頻圖像，按照工程管理的工作需求，對視頻監控畫面進行切換，選擇需要查看和管理的現場畫面；其次，遠程性進行球機的控制，根據工程項目的施工管理工作需求，對帶有云臺的球形攝像機設備進行遠程控制，完成設備的旋轉操作、變焦和變倍操作等，同時，還可以利用瀏覽器進行本地視頻圖像的遠程查看，或是進行某個圖像的遠程錄制，為工程項目的施工管理提供依據。

2.2.3 環境監控

由于建筑工程工地施工的過程中，可能會因為施工操作出現揚塵污染的問題和噪聲污染的問題，不僅會對生態環境造成破壞，也可能會導致周圍居民的正常生活受到影響，科學合理地進行施工環境的管理十分重要，因此，在構建智慧工地管理系統的過程中，應重點設計環境監控的功能模塊，智能化和自動化進行工地噪聲、楊塵等環境監測數據的采集分析，利用網絡信息系統傳輸給管理部門，使管理部門能夠全面掌握施工現場環境污染的情況，科學合理進行應對和處理，從而有效進行施工現場環境的保護。在環境監控的功能模塊中，設置施工現場揚塵的監測系統和控制系統，實時性采集揚塵數據信息，設定相應的閾值，一旦數據信息超過設定的標準，自動化開啟噴淋設備；環境監控功能模塊中設置噪聲實時性數據監測的功能，一旦數據超出預警數據值，自動化發送信息，使管理部門能夠進行噪聲的管控。除此之外，還需實時性進行工地現場風速和風向的監控，自動化進行建筑受力的計算分析，構建風壓數據庫系統，便于準確進行施工現場環境管理。

2.2.4 施工監控

施工監控功能模塊的設計，主要是根據建筑工程項目的特點，完善智慧工地管理系統中的不同工序施工監控模式。①基坑施工的監控模式。動態化進行基坑施工情況的管理，設置三級預警體系，自動化生成工程施工的應急預案、趨勢分析表格和資料數據信息表格等，使施工管理部門能夠遠程進行基坑施工的監管。②混凝土施工工作的管理。系統進行混凝土結構施工情況的監測分析，準確采集材料配比數據、施工強度和穩定性數據、結構養護的數據等，為確?；炷潦┕べ|量提供支持。同時，為了保證混凝土結構的養護效果，系統自動化進行養護分析，實時性進行結構質量的檢驗檢測，確保施工管理部門能夠全面維護工程質量。④對重要工序施工情況進行遠程管理，采用現場傳感器設備進行不同工序施工數據的采集和分析，相關部門按照數據信息和視頻監控的圖像，及時發現重要工序施工質量問題，科學合理進行質量問題的應對和處理，有效維護工程施工的質量和水平。

2.2.5 其他監控

基于“互聯網+智能化”的智慧工地管理系統設計過程中，不僅需要設計施工監控、人員和安全監控等功能模塊，還需根據智慧工地管理的需求，設計其他的功能模塊。①設計工地水電管理的功能模塊。該功能模塊的設計，主要是進行工地現場的用電和用水監測，在用電設備檢測的過程中，實時性檢測設備的數據信息，自動化進行統計，生成相應的報表，同時，在照明系統檢測的過程中，還能實時性統計分析照明用電的情況，分區域進行數據的匯總，為工地節電管理工作提供準確依據；工地現場用水管理方面，自動化采集分析不同工作的用水數據，使工地管理部門能夠按照用水數據信息，制定完善的節約用水方案計劃。②BIM功能模塊。近年來，建筑工程項目的科學技術快速發展，BIM技術受到廣泛應用，在智慧工地管理系統設計的過程中，應根據實際情況設計BIM功能模塊，通過三維模型自動化進行施工現場情景的展示，采用3D技術將模型轉變成為3D動畫，使施工管理部門在3D動畫虛擬空間中提前預測工程施工可能會發生的質量問題、進度和安全問題等，提升工地管理工作的可視化水平。同時，還可將BIM技術和全息展示技術有機整合，全面展現工地現場的情況，使工地管理部門能夠實時性和全方位進行工地的管理。

3 結語

綜上所述，基于互聯網與智能化技術的智慧工地管理系統構建過程中，需完善系統的整體架構，合理設計系統的功能模塊，通過較為完善的作業人員和安全監控功能模塊、遠程視頻監控功能模塊、工地環境和施工工作監控功能模塊等，對建筑工程工地施工的安全性、質量、進度等進行智慧化和智能化的監控，達到預期的智慧工地管理目的。