基于BIM技术的智慧工地系统在项目建设管理中的应用

李江华

河南工业职业技术学院城市建设学院（473000）

1 智慧工地和BIM技术概述

智慧工地特指通过信息化手段，利用BIM技术对工程项目精准设计并进行施工模拟，围绕施工过程管理，构筑科学管理，智能生产的施工项目信息化生态圈，将计算出来的数据在虚拟现实环境下，融合物联网收集到的工程信息来深度挖掘并进行分析，提供趋势预测和专家预案。在工程施工项目中进行可视化智能管理，不但可以提高工程管理水准，同时也会实现生态和绿色建造[1]。

2 具体工程概述

文章以紫琅湖二号地块办公楼项目为实际工程案例，此工程总建筑面积12万m2，地下结构部分为4.6万m2，施工难度较大，地理位置位于南通新区中央创新区，靠近紫琅湖公园，所以对环境控制需求标准较严格。土建，通风，钢结构，智能化安装，消防都是工程设计包括的门类，再加上施工场地面积狭小，交叉作业较多，所以对现场施工管理要求较高。面对形势比较复杂的工程建设问题，有必要对现场施工进行智慧化管理，融合BIM技术智能技术，提升工程管理效率，并在此基础上构筑三级联动信息共享管理模式，以工程项目部、政府主管部门和企业总公司为主要内容，在此平台上实现高效化和精细化管理，达成建筑工地当代化，安全的管理目的[2]。

3 基于BIM技术智慧工地系统在项目建设管理的具体应用

3.1 施工前期快速统计工程量

在施工初期，降低成本，减少安全隐患，合理布局施工现场，对提升工程效益有重要意义。此次工程进度快，施工较复杂，难度大。所以在施工前期有必要对各类机械资源做出合理布局，融合BIM技术，在智慧工地系统精准做出施工布置设计和规划，关注材料堆场、临边防护、塔吊、施工现场布置的合理性，有关人员应结合施工实际现状，确立措施项目清单。此次工程因体量较大，单体较多，所以想要在进度限制之内保质保量的完成任务，有关人员要多角度系统的考虑现场布置方案，结合施工进度层层推进，尽可能减少二次搬运，提高工程效率。构筑带有场地布置的BIM模型，进行施工模拟，找到产生矛盾的核心位置，结合施工进度，演示场地内材料堆场，施工机械以及临时建筑发展中的矛盾，以此找出合理的解决方案，并对外出具场地平面布置图。为了杜绝现场混乱，要合理组织施工交通，做好平面布置[3]。

3.2 智能环境监测系统

在智能环境监测系统中可以同步检测风速、风向、噪声、温度等多个指标，系统全天不间断工作。一旦引发故障，系统自带报警功能，并配备了led显示屏，可让有关人员一目了然的了解现场数据。同时，系统会总结收到的监测数据，第一时间传输到云平台，系统接收到的数据超过标准值会自动报警，此系统和喷雾系统联动，一旦系统报警，喷雾系统会实时启动。

3.3 远程视频监控智慧应用

远程视频监控智慧应用属于应用智能视频安全监控的系统，针对现场进行远程监控和控制。在此系统中，可以找寻到施工现场的历史视频和现实动态，一般情况下，会在塔吊配电室，材料堆场，办公区以及各个通道设置此系统，以便了解不同区域的具体情况，第一时间发现存在的安全隐患并实时处理，尽可能的避免安全隐患事故，保障工人安全。除此之外，系统也会总结视频数据并传输到云平台，辅助政府官员实时访问，了解现实情况。

3.4 智能设备监测系统

1）塔吊监测系统会实时记录塔吊司机的具体行为，也能监测记录，存储对塔机重量，幅度，回转角度，风速等数据，会通过人脸识别方式对塔吊司机进行身份认证，认证成功之后方可启动。系统也会远程控制塔机的运作状态，如利用GPRS来传输远程数据，并和BIM模型数据进行对比，如果产生异常数据会第一时间发送到云平台，系统一旦出现故障，也会自动发出报警信号。

2）施工电梯运作监测系统集成了超重报警，超人数报警，黑匣子数据记录以及远程监控等功能。同时此系统也添加了身份认证功能，识别认证成功之后方可启动电梯。除此之外，系统也会远程控制电梯的运作状态，一旦发生故障和异常情况，数据会实时发送到云平台[4]。

3.5 危大工程管理智慧应用

高层临边，电梯井都是施工现场一些比较危险的区域在区域，周边会布置管制报警器，一旦人员靠近会发出报警声音，提醒现场人员。对应的信息和数据也会实时传输到云平台，方便管理人员收集数据，及时处理，以免产生安全事故。

3.6 装配式构件运输，安装方案的信息化控制

利用构件预埋芯片，可以进行运输信息，装配信息和生产信息的共享，制订安装方案，明确构建的装车和运输规划，并结合现场对构建吊装的需求，确认装车和运输构件的数量和类型，满足构件现场的安装需求，做好协同配送装车和运输[5-6]。

4 智慧工地系统在项目建设管理中的前景展望

随着人工智能和信息化技术的高速发展，在未来，智慧工地系统在项目建设管理中应用一定会越来越广泛，技术也会更加集成。

1）结合建筑施工企业智能化和信息化的发展需求，在之后会有更多的建设项目和企业应用智慧工地系统，促进智慧工地系统的普及率，应用的广度也会随之扩大。

2）随着人工智能广泛应用和信息化终端产品的改革，在未来，人工智能和智慧工地系统交融广度会越来越高，会让系统整体更加智能。①基于人员管理等角度，除了具有人脸识别，指纹识别功能之外，也可利用语音识别中的声纹系统，为人员构筑声纹身份证。语音识别系统也会在应急救援板块加以应用，如救援人员身体负荷超重无法自救时，可以唤醒语音报警系统得到救援。当救援人员无法清晰表达自己身份，也可通过痛苦的“哎呦”声构筑声纹身份证，帮助外部人员辨别身份信息；②基于人不安全行为管理等角度，应用计算机视觉系统的跟踪和运动技术，可以设定连贯性作业行为轨迹，预判作业人员的下一个行为，只要超出原来设定的轨迹范围，则自动判定为不安全行为，提前预警；③基于防护设施安全管理等角度，应用计算机视觉系统的检测和物体识别技术，一旦被检测防护设施强度逐渐变弱，会自动发出预警信息，此项技术也可在隐患排查治理板块上加以应用。如借助视频和感应终端甄别分析，检测或拍摄的内容，找寻人的不安全行为及周边作业环境存在的缺陷等，以一种拍摄内容的文本向有关单位的人员进行发送，帮助人们找寻安全隐患，并提出治理方案；④基于危险作业环境管理等角度，机器人取代人工作业，也是未来的发展趋势。

3）随信息技术的高度发展，在未来的智慧工地系统技术会更加集成，安全管理各个板块不再孤立，通过建设智慧工地云平台，可以将现场子系统进行系统集成，将各个子系统的信息化数据集中展现出来，帮助人员清晰的明确信息化内容，自动收集汇总信息化数据并进行数据筛选，综合分析项目的安全生产管理情况，为管理人员决策提供参照[7]。

5 结论

近些年，智慧工地系统在项目建设管理中应用的广度和深度趋于广泛，随着智能系统和BIM技术的高速发展，在未来，智慧工地系统技术会更加集成，管理会更加现代化，功能也会更加实用，利用云平台质量管理和进度管理有关信息数据，会全方位清晰的提高施工现场的管理效率，并通过大数据分析安全、质量及进度等指标，提高工程项目管理的科学和精准度。通过文章研究，得出了如下的结论:利用BIM技术智慧工地系统，在项目建设管理中，前期可以快速统计工程量，利用智能环境监测系统、远程视频监控智慧系统及智能设备监测系统，可以更好的做出身份验证，也能了解现场施工的具体情况，为有关人员提供参照。除此之外，还会在一些比较危险的区域设置管制报警器，方便人员及时处理，杜绝产生安全事故。在未来，智慧工地系统在项目建设管理的应用一定会越来越多，同时信息化和人工智能交融程度也会越来越高。总的来说，在如今信息高速发展的时代，智慧工地系统在项目建设管理上将会带来一场深远的改革，使其成为未来实现本质管理的主要途径和手段。