浅谈“智慧工地”系统在建筑施工中的应用

罗俊君 樊晓晨 丁宁 崔大勇 张泽玉

中建一局集团建设发展有限公司，中国·北京 100000

近年来，建筑行业快速发展，随着物联网、云计算、大数据等技术的不断发展，智能化、现代化施工越来越成为一种新的趋势。而如何利用信息技术做好“智慧工地”建设，成为建筑施工行业又一个新的主题。论文结合工程实例，浅谈“智慧工地”在建筑施工中的应用。

智慧工地；智能化；施工管理

1 工程概况

中国南京燕子矶G29B 地块项目位于江苏省南京市栖霞区，总建筑面积约为18 万m2，是由十栋主楼、商业裙房及地下车库组成的住宅类项目。项目为实现绿色安全文明施工，加强施工过程中对施工行为的把控，应用了“智慧工地” 系统[1]。

本工程中的“智慧工地”系统包括扬尘监控和自动喷淋降尘联动监控系统、现场远程视频监控及工程进度系统、车辆未冲洗自动抓拍系统以及噪声监控和夜间违规施工监控系统等。

2 扬尘监控和自动喷淋降尘联动监控系统

工地中的扬尘污染是大气污染的主要因素之一，大气污染会损害人体、损害植物、影响气候，所以工地中对扬尘的控制十分必要。

本工程中的扬尘监控包括扬尘设备管理、扬尘数据采集与上传、报警管理、原因分析、提出解决方案、报执法人员管理、查询统计分析等。通过安装在施工现场的监测设备对工地扬尘颗粒物 PM10 等数值情况实时监测（现场 LED 屏信息显示），PM10 数据实时上传智慧监测平台，可通过移动终端APP 和门户网站实时查看，对项目PM10 数据情况每周形成统计数据。

PM10 数据超标时，通过系统消息、短信等方式通知现场责任人采取相应应急措施，启动现场(雾炮机、塔吊喷淋、围挡喷淋)及时降尘。如果超过30minPM10 数据仍超标，通过系统消息、短信等方式通知项目管理人员。

相关扬尘监测设备非正常停止运行，相关信息实时传输至智慧监测平台，并短信通知现场负责人、设备运行管理人员。

平台检测到扬尘超过预警值后，相关管理人员根据现场视频、监测数据、现场调查等手段分析扬尘产生原因。

查询统计分析包括：①查询单个设备在特定起止时间范围内的扬尘数据，显示曲线变化，并且统计各个设备的违法次数和平均扬尘值。②查询单个项目所有设备的详细配置信息，并显示该项目所有设备的地理信息位置。

3 现场远程视频监控及工程进度系统

本工程还安装了现场远程视频监控及工程进度系统，对施工现场进行实时监控，视频监控安装于工地制高点，覆盖施工作业区；每个工程车辆出入口。

视频监控设备具备高清抓拍功能，满足夜间施工抓拍和录像需要，视频监控设备非正常停止运行时，相关信息实时传输监管平台，并短信通知现场负责人、设备运行管理人员。每周对非正常停止时间、次数形成报表发送至项目管理人。

3.1 视频监控工作流程

3.1.1 前端—IP 摄像机

用于实时监控工地全貌、关键部位、重要隐蔽工程。

3.1.2 中端—无线传输设备

工地常见的无线视频传输设备为4G 传输设备，用于监控视频影像的发送和接收。

3.1.3 后端—电脑客户端（PC 机）

用于通过互联网观可以观看工地上的实时监控视频或调取存储于NVR 里的监控视频影像。

3.2 视频监控处理过程

（1）各个工地现场安装视频监控点，现地采集、保存、实时监控、回看视频。

（2）中心站部署流媒体服务器，现地视频转发到中心站。

（3）平台根据不同设备终端，调用不同尺寸、不同清晰度源的视频。

3.3 视频监控工作设计

3.3.1 视频点维护

一是以表格的形式分工地、分类型，包括添加、删除、修改、查询等；二是视频点地图上分布；三是在地图上标注出视频安装地点。

3.3.2 单一视频观看、回放、云台控制

地图上以图层的形式显示所有视频点，点击图标显示视频界面。

3.4 报警记录检索

监控管理中心可根据人员闯入、移动变化、滞留时间、密度变化、遗留、背景变化等报警条件，智能化检索由此产生的历史报警记录，并根据检索结果调取相应的视频监控图像，使海量的录像资料的事件检索变得简单、生动。

3.5 电子放大

对图像可进行电子放大，通过电子放大来观看视野中的画面细节。

4 车辆未冲洗自动抓拍系统

未冲洗自动抓拍系统可以有效防止未冲洗车辆驶出工地，造成市政道路污染。违禁车辆抓拍和视频监控联合使用，做到监控、抓拍、报警一体化。

4.1 违禁车抓拍的功能

（1）故意遮挡自动智能提示；

（2）不冲洗，或冲洗不合格车辆自动提示；

（3）监控探头自动储电，意外断电后报警，并有2～3h的自动录像功能；

（4）摄像头具有红外功能，便于夜间录像；

（5）建立工地与车牌对应关系，工地出入口自动抓拍并识别车牌号，对于黑车或停工阶段仍在施工的情况进行提醒；

（6）录像、照片均要有日期时间、区域、工地名称；

（7）探头人为移动、破坏、断电自动报警；

（8）可旋转探头，云台控制需要有相应权限，记录云台操作人操作过程。具有在规定的时间内自动回位功能，便于在恰当的角度对准工地大门或冲洗台。

（9）录像查询功能至少有两周的存储容量。

4.2 车辆未冲洗自动抓拍过程

在封闭围挡的施工现场工程车辆进出口安装远程视频监控设备，监控设备接入车辆未冲洗自动抓拍系统。系统结合施工现场车辆冲洗装置，对离场车辆进行实时探测、自动识别和抓拍未冲洗车辆，对号牌不清、污损、破损、遮挡号牌车辆等实时抓拍。

相关视频信息、监控抓拍信息实时上传至智慧监测平台，可通过移动终端APP 和门户网站实时查看，在施工现场有出场未冲洗情形时，通过系统消息、短信等方式通知现场责任人采取相应应急措施，并同时通过系统消息、短信等方式通知相关监督人员。

相关监测设备非正常停止运行，相关信息实时传输至智慧监测平台，并短信通知现场负责人、设备运行管理人员。每周对非正常停止时间、次数形成统计报表发至相关负责人[2]。

5 噪声监控和夜间违规施工监控系统

噪声监控系统包括噪音设备管理、噪音数据采集与上传、报警管理、原因分析、提出解决方案、报相关监督人员管理、查询统计分析等功能。

通过安装在施工现场的监测设备对工地噪声情况实时监测（现场 LED 屏信息显示），噪声数据实时上传智慧监测平台。违规施工的通过系统消息、短信等方式通知现场责任人采取措施，并同时通过系统消息、短信等方式通知相关监督人员。可通过移动终端 APP 和门户网站实时查看。噪声数据情况每周形成统计数据，每周对非正常停止时间、次数形成统计报表发送至相关负责人。

通过原因分析，找出噪音超标的根本原因，了解工程所处的地理位置、周围人口居住情况、工程规模、工程期限、容易产生噪声的工程设备的安置地点和噪声指标，从而预测施工可能产生噪声污染的范围和污染程度，对采取的防治噪声污染措施进行严格审查。

6 结语

在本工程中，“智慧工地”的使用，有效地提升了项目对于绿色施工、现场安全、人员及设备的管控水平，且减少了人力投入。运用互联网基础设施，实现了对数据更智能、更灵敏的处理，对施工行为进行了有效、精准的把控，是信息化施工管理模式的一次成功应用。