智慧工地管理中物联网技术应用的有效性探究

2020-12-13冯莹莹

电子元器件与信息技术 2020年3期

冯莹莹

（中铁电气化局集团有限公司，北京 100036）

0 引言

信息技术近年来的蓬勃发展，深刻的影响了人们的日常生活，并涉及到众多领域之中。这中间，智慧工地便是信息技术蓬勃发展下的产物。正是在这样的情况下，推动智慧工地同物联网技术之间的深度融合，使智慧工地能够更好的发挥作用，目前已经成为了智慧工地未来发展的一个重中之重。但就实际情况来看，若要切实保证智慧工地管理应用物联网的有效性，还是应做到理论与实践结合，从而推动智慧工地的长远发展。

1 智慧工地的概念

智慧工地顾名思义，其所指的便是管理人员借助信息化手段，提升管理工作等开展的有效性。而具体的实现方式则在于，搭建相关的决策平台、信息共享平台以及安全监控平台。而这些平台所起到的作用则是实时监督、后期维护以及预警等作用。可见，整个智慧工地平台的搭建，根本在于服务工程的建设劳务的派遣等许多层面，进而最大程度上的保障施工的有效性。其中，在智慧工地平台在具体应用的过程中，主要涉及到三个重要的层面，即应用层、终端层以及平台层[1]。

1.1 应用层

应用层属于整个智慧工地系统的核心，其主要的作用在于，对施工项目的管理流程进行不优化，以此来为施工现场的提供良好的前提。这里需要另外说明的是，应用层本身的作用有助于整个信息化管理平台，切合当代建筑业的发展要求。

1.2 终端层与平台层

终端层，其从本质上看属于对信息技术的应用，以此来推动整个工程的监督管理能力。具体的讲，其借助手机终端的摄像头便能实现的对信息的采集[2]。最后是平台层，平台层所指的主要是有效依托云处理平台，对采集到的数据进行分析以及计算等等，并且其还能实现信息的共享。

2 创设智慧工地的重要性

2.1 保障建设工地的安全性

众所周知，工地的安全与否所牵连着的则是施工人员的生命安全，并且其还涉及到了企业的形象、施工人员背后的家庭幸福等诸多因素。因此，安全层面的因素始终都是企业管控的一个重点所在。而就工地的安全性问题来看，重点工作还是要放置到“防患于未然”的层面上，即注重对一些容易发生安全事务的多发环节以及薄弱环节进行强化管控。

这中间，污染物质泄漏报警系统、厂区全方面覆盖视频监控系统以及建设废料堆积防滑坡监测系统等等，实际上都属于其范畴。而随着智慧工地物联网技术的不断应用，智能化设备则能更好的对生产建设的各个环节进行动态监控。正是在这样的情况下，整个建设工地的安全系数便能得到有效的提升，随之而来的则是事故发生概率的有效降低[3]。因此，从发展的角度来看，智慧工地本质上属于未来工地发展的一个重要趋势，而此点的意义则是不可估量的。

2.2 实现低碳节能的生产模式

生产实践表明，建筑建设行业属于污染最为严重的行业之一。这中间，尤其是建筑行业扬尘的问题，对于自然环境来讲更是有着最为直接的影响。正是在这样的情况下，工地建设的过程中，采取一些环保措施便成为了企业自身社会责任的一个重要体现。而智慧工地的出现，则有助于更好的落实环保措施。

智慧工地中也包括智能设备，往往能够有效的帮助企业实现节能减排的目的，从而帮助企业实现低碳节能的生产模式，进而使企业自身能够落实可持续发展的战略[4]。其中，如实时监控、智能分析、自动降尘等系统，皆能够依托智能化的方式，根据环境中的温湿度、噪音等情况，进行环境监测。而其所监测的数据则会进入到数据库，如果数据超过了阀值，便会触发相关的预警系统，进而采取相应的污染治理措施，以此来做到对污染源的处理。

2.3 能够增加精细化管理水平

就智慧工地实际应用的情况来看，其在物联网技术的有效支撑下，借助场地安全的传感器装置，通常能够有效的搭建整套的安防体系。而整个安防体系的搭建，则有助于落实施工单位对工地人员、机器设备、原材料以及施工该技术的全面监控以及管理。可见，智慧工地的创设从根本上讲，能够切实的使现场作业能够有序开展，并且其还能保证人员之间的协同。这里还需要另外说明的是，智慧工地的落实能够有效加强部门之间的联系，而这对于成本的控制以及造价的管理，间接亦能起到一定的作用。

另外，从管理层面来看，智慧工地的打造使得管理方式也由过于的人工管理转向了信息化管理的方向，这能有效降低企业自身管理费用的支出，以此来控制企业对项目质量、成本预算等的控制，并且还能强化企业对工地施工进度的控制。总之，智慧工地本身对于建设单位向信息化管理、精细化管理方向迈进，有着巨大的推动性作用。因此，当代建设企业单位，需根据实际情况，在进行精细化管理、信息化管理的过程中，注重引入智慧工地。这将有效的提高建设场地的管理水平，从而为建筑的竣工奠定良好的基础。

3 智慧工地管理中物联网技术应用的有效措施

3.1 劳务人员的管理子系统

在建设施工开展之后，需要企业自身投入大量的人力、物力。而在施工开始之后，人员劳动力则有显著的增加。这样的情况下，便使得企业自身的劳动力管理很难有效展开[5]。因此，依托智慧工地系统中的物联网技术，应用大数据进行劳务人员的信息登记、处理便成为了一条切实可行的路径。这中间，劳务人员管理的子系统，主要涉及到的应用范围为实名制登记、实时考勤以及定位识别等管理活动，以此来实现对劳务人员的管理，从而保证其科学性以及合理性等。

首先在实名登记上，应用子系统的过程中，企业单位应同政府部门进行沟通，从而实现信息资源的共享，以此来规范用工市场，从而达到保障劳务人员合法权益的本质目标。其次，在应用劳务人员管理子系统，进行考勤管理的过程中，便可以尝试借助指纹采集、人脸验证等等方式，录入员工的生物信息，而后以此为基础，打造实名制以及考勤闸机系统，继而提高企业单位考勤管理的高效性、科学性等因素。并且，将智慧工地应用到考勤系统上，还能够有效降低管理费用的支出，从而达到降低人力成本的目的。最后，智慧工地物联网技术的应用，还能依托移动终端的定位系统，对一些出现的事故进行及时的治理，这在另一个角度上看，间接又精简了企业的风险管理成本。

3.2 智慧安监子管理系统

在应用智慧案件子管理系统时，高支模/脚手架监测系统属于一个最为重要的组成部分。高支模/脚手架监测系统，其所指的便是在生产果程中的关键部位安装应用、应变监测仪器，从而借助这些监测仪器，对这些构件的应力、应变情况进行实时的监测，以此来窥探相关数据的变化。而后在依托于物联网技术，使所检测的数据能够通过网络的方式，传输到大数据云端中心。

首先，相关监测数据在达到云端之后，大数据云端则会依托现有的数学模型，对传输过来的数据进行详细的分析，而后在依据数据分析的结果，及时进行预警以及报警的方法。正是在这样的情况下，便可以切实有效的提高企业单位对模架、脚手架等的监控监测能力。这里需要特别指出的是，在这一环节充分融入声光报警系统，亦能切实有效的提高平支模以及脚手架的安全性。

其次，物联网下的智慧安监子系统，还能实现对基坑的监测，而此监测系统则为基坑工程自动化监测系统。此种监测系统的精髓在于，应用多种传输方式，将基坑施工现场的监测设备、监测仪器以及无线传感器等借助物联网的方式连接在一起。而在具体的方式，所采用的则是主动亦或是被动触发的方式，以此来实现实现对基坑的监测。其中所涉及到的主要监测指标有横向位移数据、竖向位移数据以及倾斜变化锚杆应力等诸多层面的数据。而在数据采集完成之后，则会通过数据传输的方式，及时反馈到大数据云端处理中心，继而保证基坑数据的实时性、真实性等重要因素。

最后便是起重机械的检测，此种监测方法的机理在于，在起重机械的关键性部位安装上相关的传感器，以此来实现对机械用数据以及其它数据的检测。这期间有所涉猎的检测数据，主要包括吊重、高度、风速以及倾斜角等等，之后在将数据通过物联网技术，传输到云端处理中心。这样的情况下，施工单位便能充分的结合设备电力的控制单元，对机械设备进行一定程度上的控制，继而提高机械设备应用的安全性。这里需另外说明的是，将机械设备操作人员的操作信息录入到云端服务系统中，能够使企业单位充分依托现有管理体系，避免非法作业以及情况的阿生，进而实现对操作人员的监管。

3.3 远程视频监管子系统

远程视频监管子系统，其所包括着主要为计算机网络技术、视频监控技术等。在实际应用上，远程视频监控技术，能够使企业的管理人员在实时洞悉到具体的生产建设情况，从而做到全天候的实时监控。可见，此系统在智慧工地体系中的应用，有着积极的意义。这是因为，实时性的监控监测等，能够帮助管理人员在第一时间洞悉到建设工程中存在着的隐患问题，从而在安全问题正处于萌芽阶段，便将其彻底遏制，继而落实对项目的宏观管控。其对于建筑建设的改进等，亦有一定的推动作用，尤其是对建设工程的质量来讲，有着极其现实的意义。所以，远程视频监管子系统亦成为了智慧工地系统的一个重要组成部分。

3.4 环境监测子系统

环境监测子系统的作用在于对场地的施工情况以及监测。其主要是基于传感器技术、数据采集技术以及无线传感网络技术与远程数据通信技术，实施的一个总新型的检测系统。通常的情况下，主要监测的内容湿度、噪声、风速、风向以及气压等相关的数据，从而为行业监管部门评价文明施工以及环境的水平，建立切实有效的监管方式。

其中，在进行施工的过程中，扬尘噪音一直都是困扰建筑施工行业的重要问题。因此，充分借助环境监测子系统，进行相关的监测活动便成为了一种可能。这中间，其可以作用于施工现场的分成、污染等进行数据检测，而在设备的构成上，主要包括数据采集设备、数据处理系统、传输系统以及检测设备等。而具体的检测设备则包括噪音检测仪、扬尘检测设备、摄像机等等，在以上设备落实之后，便可以尝试依托其对扬尘噪音情况进行自动化的监测，以此来明确噪音的等级以及扬尘的情况。之后在借助物联网，将相关数据传到云端进行分析处理，以此来起到分析预警的作用，继而推动建设工程智慧工地的发展。

3.5 VR 安全教育体验

VR 是近年来新兴的一种技术，其指的就是虚拟现实。而其应用的机理在于，使相关人员借助VR 设备，对施工各个环节中可能存在的问题，进行规避以及洞悉。实践表明，如果企业资金允许的话，应尝试构建进行VR 安全教育的场所，进而以三维还原现实的方式，还原具体的应用场景，以此来营造一个真实的安全教育环境[6]。这样的好处在于，能够帮助施工人员更好的了解到施工需要注意的安全细节，从而满足安全教育的需求。

3.6 其它层面的保障性措施

智慧工地同物联网融合的过程中，云平台十分关键，因为其主要的作用就在于，汇总来自各个子系统的数据信息并且对其进行分析。因此，施工单位应以现实为出发点，致力于打造一个能够实现互联互通以及综合化的生态监管系统，并将企业单位的人员、环境等子系统融入到其中，打消人员之间的沟通障碍，继而为智慧工地的建设提供良好的支撑。

同时，企业单位应依托智慧工地系统本身以及物联网特点，完善相关管理以及控制的机制。便是使智慧工地系统能够为施工领导者提供可靠的数据分析以及支撑。如这一过程中，施工场地有安全性问题出现时，单位企业便应该及对问题原因以及地点进行及时的定位，以此来保障施工的质量以及安全。最后，在依托物联网技术手段，构建切合生产劳动实际的服务体系，并为此制定相应的规划设计等，以此来确保智慧工地效力的最大化发展。