建筑工程管理中智慧工地系統的應用思考

張登云

（山西凱嘉張壁古堡生態旅游有限公司，山西 晉中 032000）

0 引言

從某一層面上講，智慧工地系統是在工程管理領域中應用智慧地球理念的具體表現，就有著明顯的信息化特征，同時該系統也充分應用了大數據、移動互聯網等技術手段，針對建筑工程管理實施了精密的設計和模擬，配合全過程管理的理念要求，從多個角度入手，提高建筑工程管理成效[1]。為了更好地闡述智慧工地系統的應用價值，本文在簡要概括智慧工地系統定義和應用優勢后，簡要總結了智慧工地系統的關鍵技術，然后結合工作經驗總結，從人員管理、環境控制、安全管理、技術優化、物資管理這5 個方面入手，對智慧工地系統的應用進行了分析和討論，希望可以構建信息化、智能化、數字化的建造工程管理體系，確保建筑工程管理水平得到提升。

1 建筑工程管理中智慧工地系統概述

1.1 智慧工地系統定義

應用智慧工地系統，其目的是在建筑工程施工管理中融合信息化管理手段，借助信息化技術提高管理工具的遠程可操控性，進一步保證施工進度、施工安全和施工質量，同時依托網絡平臺實現信息資源的共享，并以此為基礎進行工程管理與監督工作。一般情況下，可以將智慧工地系統管理操作劃分為應用部分、終端部分和平臺部分這3 個部分。其中，應用部分負責合理化分配施工管理期間所產生的資源，是推進管理模式現代化發展的基礎；終端部分負責合理化運用互聯網技術，負責收集、分析各種施工現場信息，然后以該部分信息為基礎，展開有效的現場管理與監督工作；平臺部分主要負責統計數據工作，是利用大數據技術推動智慧工地系統運行穩定的前提。

1.2 智慧工地系統應用優勢

在建筑工程管理中應用智慧工地系統，可以實現高效化收集與分析項目數據信息，可以有效整合信息處理和各項管理工作，可以大幅度提升信息處理效率和質量，從而精準預判施工過程潛在的制度隱患、安全隱患和進度隱患。總體來說，智慧工地系統充分利用了信息技術以及人工智能的優點，利用互聯網做基礎，搭建信息化管理平臺，然后在創新管理模式的基礎上，進一步增強部門溝通的有效性，整個過程對傳統建筑工程管理模式不足之處的進一步完善和補充，是結合施工現場實際情況后，依托信息技術手段與設備，在提高建筑工程管理效率與質量的同時，有效創建信息化管理系統的重要支撐。

2 建筑工程管理中智慧工地系統的關鍵技術

2.1 物聯網技術

配合使用機械技術、計算機技術、軟件技術和傳感技術，實現設備之間的信息交互，就是物聯網技術。在智慧工地系統中，合理化應用物聯網技術，可以有效滿足感知人員信息、環境信息和設備狀態信息的需求[2]。例如，對于人員信息進行感知，在物聯網技術的支持下，可以應用IC 卡識別或人臉識別等感知方式；對于設備工作溫度、壓力和流量等相關數據信息，則可以配合使用自動化儀表進行獲取；對于揚塵信息，通常可以應用PM2.5監測儀進行測量獲得。總體來說，智慧工地系統感知建筑工程各項管理數據，離不開物聯網設備與技術的支持。

2.2 大數據技術

具有有效處理和整合海量數據信息功能的大數據技術，是當前深度挖掘價值信息的技術手段，將該技術應用在建筑工程管理當中，配合使用大數據挖掘功能，探尋不同數據之間的有效關聯，可以在保證數據信息掌握全面性的基礎上，實現信息的相互融合與交互，實現安全管理風險預警等各項提前預測功能。例如，在搭建建筑工程腳手架到時候，運用包含大數據技術的智慧工地系統，就可以有效分析腳手架信息、環境信息和人員信息，然后探尋上述信息之間的內在關聯，依托強大的大數據分析功能，尋找在施工建設過程中可能存在的施工安全風險，從而實現智能化建筑工程管理。

2.3 移動互聯網技術

運用手機APP 以及PC 終端設備，通過接通互聯網，實現建筑工程施工管理各項信息的有效交互，就是移動互聯網技術[3]。應用智慧工地系統的移動互聯網技術，可以配合使用物聯網設備將所有施工信息上傳至無線網絡服務器，然后經由服務器云平臺下達指令，促使施工現場各自動化設備進行交互作業。在此過程中，管理人員和其他人員可以利用移動互聯網技術，創建遠程監控系統，不僅可以滿足遠程觀看監控畫面的需求，同時也實現了有效結合施工現場管理與遠程管理的目標。

3 智慧工地系統在建筑工程管理中的應用內容

根據前文分析可知，智慧工地系統在建筑工程管理工作中具有顯著的應用可行性，是可以滿足建筑工程全過程管理需求的系統，所以為了幫助相關人員針對性了解該系統的應用價值和細節，本文將結合以下5 個層面進行具體的探究。

3.1 智慧環境控制系統的應用

建筑工程在施工建設環節，難免會出現不同程度的噪聲污染、揚塵污染，而這部分工程污染會對現場施工以及周邊居民產生干擾，對此，基于智慧工地管理角度，本文認為需要將綠色管理模塊納入智慧工地管理系統，確保工程管理工作展開之際，能夠對噪聲指標、空氣質量指標等施工現場污染指標實施強化監測[4]。由此可見，在智慧工地系統搭建過程中，需要結合工程需求，提高對環境污染監測的重視度，同時配備精度較高的自動化監測設備，進一步測定施工現場環境濕度、噪聲、顆粒物濃度等相關參數，并應用LED 顯示屏進行顯示，對于已經超出規定值的指標參數信息，要在標紅的基礎上做出相關預警。在此環節，要求工程管理人員將所測定的數據信息，第一時間上傳至移動互聯網終端，確保監測數據準確性的同時，保證監測數據提供的實時性，從而為施工作業人員結合實際數據基礎，做出科學判斷提供支持。如果在監測過程中發現有異常數據，例如，顆粒物濃度超出標準數值，則此時需要針對性激活智慧環境控制系統的噴霧降塵模塊，確保降塵處理作業第一時間展開。此外，如果在施工現場，設置有標準養護室，則此時需要配置高精度傳感器，重點關注監測該部分養護室內環境，在保證全天候跟蹤記錄環境數據的同時，提高施工現場濕度、溫度等相關數據測定的精準性，從而保證數據參數支持的實時性、可靠性、詳細性。

3.2 智慧安全管理系統的應用

在建筑工程管理過程中，應用智慧工地系統與BIM 技術的有效結合，創建符合現代化建筑工程需要的安全管理系統，具有顯著的意義。展開來講，通過BIM 技術可以針對性實施碰撞檢測，同時結合建模分析，更為直觀地展示建筑機電管線等一系列關鍵結構部位，保證施工作業人員能夠更加清楚的認識管線交叉、碰撞情況[5]。然后在全面性了解的前提下，充分考慮工程現實需求，做好預留孔洞位置及尺寸的設置，進而實現優化排布管線施工的目的。在建筑安全管理期間，為避免對現在的安全事故進行24h 防控，除了要保證部門之間的協調配合外，還需要結合采取大數據等先進技術手段，搭建5G 智慧信息島，利用信息島的模式，減少出現信息傳輸斷層的問題，盡可能在保證信息全面覆蓋的情況下，強化應急突發事件處理及時性。此外，本文認為工程負責人可以積極推動建立能夠滿足實時監控需求的360°立體空間系統，應用AI 眼鏡等一系列智能設備與塔式起重機攝像頭的連接，實現全方位視野、全面性監測。如果在具體實施監測作業期間，發現有異常情況，需要同步進行停止施工以及設備參數的調整工作。由于塔吊攝像頭具有顯著的夜視功能，可以滿足工程負責人要求的24h 無間斷監管需要，因而具有一定提升建筑工程安全效益的作用。最后，本文認為可以配合使用VR 技術手段，通過預先模擬現場施工細則，提前展示可能在施工現場存在的各項安全問題，然后借助智慧安全管理系統配合應用智能識別，在實施多元化聯動監測的過程中，精準辨識危險源，從而發揮建筑安全防線的應用價值。

3.3 智慧技術優化系統的應用

建筑工程在施工建設環節，施工技術有明顯的復雜性特點，在嚴格的施工標準要求下，保證施工技術操作質量尤為重要。鑒于此，本文認為工程管理人員需要應用智慧工地系統，進一步優化鋼筋施工、混凝土施工等關鍵施工技術[6]。以混凝土施工為例，此項施工作業，需要涉及混凝土攪拌、混凝土養護以及混凝土澆筑等環節。其中，在攪拌混凝土的時候，為了減少出現混凝土離析現象，就可以借助智慧工地系統，通過在系統內部輸入混凝土相關參數，配合定期測定的方式，保證混凝土澆筑作業的順利完成；在澆筑混凝土的時候，為了減少出現澆筑不連續的現象，可以利用智慧工地系統，實時監測澆注位置與時間，繼而保證位置選擇的精準性以及澆筑時間間隔的合理性。在養護混凝土的時候，配合使用AI 系統與智慧工地系統，可以滿足養護施工作業人員定期完成遠程巡檢養護的工作需求，同時養護施工人員也可以依托智能化設備，進一步測定包括溫度、濕度等在內的混凝土養護參數，從而重點觀測混凝土裂縫問題。如果在養護作業期間，發現混凝土存在裂縫等相關問題，則需要在上傳相關數據的同時，聯合預警信息進行對應處理，從而保證按照施工標準要求建設工程項目，做到充分提高工程項目施工質量。

3.4 智慧物資管理系統的應用

建筑工程施工建設過程中，一般需要進行頻繁的物資采購行為，而在物資中包含有施工材料以及施工設備等多方面內容，整個采購過程相對煩瑣，但應用智慧工地系統，配合使用手機APP、PC 等移動終端，可以形成全程閉環式的進場物資管理工作，即全方位跟蹤記錄材料采購、材料運輸到材料驗收的過程信息，然后將上述數據信息上傳至服務器云平臺，確保為實現智能化物資管理提供便利[7]。例如，以某建筑工程為例，其針對物資進行現場管理作業的時候，就應用了區塊鏈＋智慧工地系統的有效聯合，創建了完善的物資管理模式，對所有進場的建筑材料，按照不同批次設置唯一的區塊鏈指紋，而生產商、原料商以及經銷商則需要結合不同電子簽名的形式記錄詳細信息節點，此種方式有助于工程管理人員進行深度的記錄和審核，配合PC 端以及移動端可以實現動態化追蹤，并且由于應用了區塊鏈技術，在實現動態組網的過程中，可以進行去中心化分布式計算工作，有助于降低智慧工程建筑成本。以監測深基坑施工為例，結合深基坑無線監測系統與LOT 技術，可以將傳感器內部數據信息第一時間上傳至云端系統，然后通過合法授權節點的形式，實現數據的分布式存儲，確保后續決策的科學性與合理性。

3.5 智慧人員管理系統的應用

建筑工程在施工階段，需要涉及大量的人力，而對于人員管理來說，施工現場準入問題、考勤問題就成為主要難點，絕大多數施工建設單位會采用IC 卡考勤技術，但容易出現IC 卡丟失的現象，而如果采用指紋識別技術，一旦施工人員出現手部清潔度不足或手部傷口等情況，就會影響識別效果[8]。鑒于此，本文提出應結合智慧門禁系統中的面部識別，提高人員管理的智慧化水平。展開來講，面部識別系統內容如下。首先，識別技術分為人臉識別與虹膜識別，其中，人臉識別需要應用3D 多維人像采集技術，針對施工現場全體工作人員進行全面性識別；虹膜識別技術雖然具有識別精準度高、識別效率高的優勢，但該技術應用成本也比較高。其次，智能安全帽準入識別，依托普通安全帽為基礎，通過安裝儲存信息傳感器、定位傳感器以及處理傳感器，保證施工人員各項信息都能夠被錄入其中，只要智能安全帽被佩戴，在智慧門禁系統主機端就會進行人員辨別和反饋。最后，智能追蹤系統，智慧工地系統主機端對進入施工現場的施工人員進行定位，然后按照施工人員行進路線進行精準判斷，減少出現人為失誤的可能。在此期間，如果發現有人員管理隱患，需要及時進行預警與排查。

4 結語

綜上所述，展開建筑工程管理工作，需要應用大量的人力、物力，需要耗費大量的時間成本，并且容易存在管理失效的情況，但是在應用智慧工地系統后，可以利用先進性信息技術手段，提高信息搜集與整合的效率，提高信息共享與傳輸的及時性，保證工程施工環節各項操作的安全與有效。由此可見，智慧工地系統應用是當前建筑工程企業強化自身企業效益、經濟效益和社會效益的重要途徑，也是未來推動建筑工程行業發展與建設的中堅力量。