建筑工程智慧工地的构建探讨

2021-03-30王勇

建材与装饰 2021年2期

王勇

（霍州煤电集团云厦建筑工程有限公司，山西霍州 031400）

0 引言

在智慧城市不断发展的背景下，智慧工地理念被提出并得到了广泛推广。现阶段，智慧管理已逐步走入社会生产与人类生活中，建筑行业也不例外，越来越多的智能化技术已运用于建筑工程管理工作中。在建筑工程日益复杂、工地管理难度日益增加、劳动力日益紧缺的同时，国家对建筑工程的智能化水平也提出了越来越高的要求，智慧工地受到了越来越多的关注。可以将智慧工地的概念归纳如下：借助新型科技手段有效集成工地管理的相关软件以及硬件，扭转“单线型”管理模式为“信息交互型”管理模式，使建筑工程各个参建单位可以实时交互，提高了工地的智能化、信息化以及可视化水平。智慧工地的构建离不开各类信息技术，比如说BIM 技术、物联网技术、人工智能技术、云计算技术、互联网技术等等，上述信息技术可以赋予工地“可感知”的性能，使数据的收集、整理、分析、评估以及预测更加高效，为管理者进行决策提供了更有力的依据，从而使工地管理工作更加智能化。具体来说，建筑工程智慧工地的构建可以为各个参建单位提供完善的工地管控方案，将“线下”管理流程转变为“线上”，通过快速、准确的数据收集、整理以及分析系统为各个参建方积累宝贵的信息资源财富，进而有效提高工地管理效率、提高绿色施工水平。

1 建筑工程智慧工地构建的意义

1.1 实现对建筑工地的高效化、统筹化管控

建筑工程往往涉及诸多的参建单位以及管理机构，在施工过程中，往往需要灵活协调各类物资以及人员，确保各个参建单位相互配合以保证建设目标顺利达成。在传统的建筑工地中，往往存在着管理内容繁杂、管理效率低下等问题，为施工带来了较多的阻碍。智慧工地的构建可以高效、实时、准确的收集现场各类信息数据，进一步借助人工智能技术对数据进行分析以及预测，并依据预测结果制定有效的控制措施。在智慧工地中可以通过管理平台实现信息的整合以及共享，通过平台汇总各个业务系统的数据信息，打造互通互联的沟通模式，最大化提高各个参建单位的沟通效率，最终实现建筑工地的高效统筹管控。

1.2 实现对建筑施工的全方位、全过程管控

大部分建筑工地具备占地面积大、管理内容多等特征，因此施工场地的布置尤为重要。从空间管理的层面来看，需要在施工场地中合理布置生产区、加工区、存储区、作业区、办公区、生活区等区域。从管理层级的层面来看，需要有效的开展行政监管、项目管理以及企业管理，并合理调配各专业分包以及各劳务分包。在传统工地管理模式下，管理者需要深入现场，不断发现问题并解决问题，实际管理中难免出现疏漏，导致现场存在较多的质量安全隐患。智慧工地的构建使得管理者可以借助电脑以及手机进行线上管理，通过手机APP 或者是网页全方位、全过程的管控工地实际情况，确保各类信息收集的准确性、过程性、及时性以及准确性，同时确保管理者可以及时发现现场各类质量安全问题，并采取合适的纠偏措施。

2 建筑工程智慧工地构建的原则

（1）安全性：在智慧工地管理系统中，往往包含着一整套工地信息管理流程，管理流程中由包含着不同管理层级的信息处理环节。因此，在构建智慧工地管理系统时，应严格控制不同管理层级的访问权限以及操作权限。同时，还应确保管理系统的数据存储功能具备优越的抗冲击性能与数据恢复性能，进而确保系统在遭遇突发情况时仍能稳步运转。总的来说，在智慧工地构建过程中，应采取合适的信息安全保证措施，对于技术系统以及硬件产品的选用要加强审核，保证技术系统足够成熟、硬件产品足够稳定。

（2）实用性：应结合施工现场存在的实质性问题进行智慧工地的构建，无须为博人眼球而在系统中设置华而不实的功能。管理平台设计时，要确保界面具备一定的逻辑性和可操作性，确保管理者可以顺畅使用，进而保证项目建设的稳步开展。

（3）可扩展性：在智慧工地构建过程中，还需要确保系统具备一定的可扩展性，以应对智慧工地在不断发展趋势下提出的新需求。此外，还应确保智慧工地系统的各类技术指标符合相关法律、法规的要求，确保功能的设置符合相关技术规范的要求。

（4）兼容性：在智慧工地构建过程中，还需要确保系统具备一定兼容性，对于各类子系统应选用标准数据接口，确保各类子系统可以与不同的硬件设备进行对接，实现数据的顺利传输。

3 建筑工程智慧工地构建的途径

3.1 构建综合型管理云平台

智慧工地的构建核心在于打造“系统平台+智能终端”的复合型管理系统。具体来说，智慧工地的构建应借助互联网、BIM、云计算、VR&AR 等信息信息化技术，构建企业信息、人员信息、设备信息、项目信息以及法律法规等五类信息库，进一步打造综合型管理云平台。上述综合型管理云平台是智慧工地的数据中心，也是保障建筑工程建设顺利开展的核心所在，平台涉及工程的行政监管、企业管理、工人管理，也涉及施工现场的质量管理、进度管理以及安全文明管理。管理云平台可以全方位收集并分析现场各类数据，并对各个重难点环节开展实施监控，进而为管理者提供有力的决策依据，推进了建筑工地管理的智能化发展。

3.2 构建劳务实名制管理系统

借助互联网技术、云技术、物联网技术等，在施工现场开展实名制考勤管理。通过劳务实名制管理系统的构建，有效管理四方主体，实时收集、整理劳务人员信息，并实现劳务人员信息的共享，进一步借助劳务实名制管理系统实现过程化管理，杜绝各类劳务纠纷问题，从根本上解决劳务人员数量多而难以管理的问题，进一步打造高效集约的劳务管理模式，同时为建筑工程施工企业的劳务共享提供更多的可能。

3.3 打造VR 安全教育体验馆

可以将VR 技术理解为虚拟现实技术，基于VR 技术的安全教育即打造3D 模式下的沉浸式体验安全教育。通过打造VR 安全教育体验馆，可以借助VR 头盔/眼镜以及手柄等产品为施工现场作业人员提供关于现场安全的沉浸式体验。具体可以针对施工现场基础工程、主体工程以及装修工程中常见的安全隐患打造3D 场景，利用虚拟元素提升3D 场景的真实感，进而强化施工现场作业人员的安全意识。

3.4 构建塔吊安全监管系统

塔吊监管系统借助手机端或者电脑端打造监管平台，进一步布设对吊具高度、旋转角度、起吊重量、起重风速等的传感设备，依托无线通讯系统，在起吊过程中将上述传感数据实时传输至塔吊监管平台中，通过数据的实时传输，一方面避免超载、吊具碰撞、吊具倾覆等事故，确保起吊机具处于安全状态中，及时扼杀事故，使安全“可视化”，另一方面可以借助塔吊监管系统实现人脸识别，即基于新型生物人脸识别技，对起吊设备的操作人员进行严格管理，禁止无关人员操纵起吊设备，确保人员处于安全状态中。此外，还可以构建塔吊视频安全管控系统，通过可视化的系统、借助高清摄像头，利用360°的监控方式实时观察塔吊幅度以及高度变化，并实时追踪吊钩位置所在，改变传统的“盲吊”，最大化提升现场吊装作业的安全性。

3.5 构建智能化安全管控系统

智能化安全管控系统的需要借助视频数字压缩技术、网络通信技术以及视频监控技术等信息化技术，智能化安全管控系统的构建有利于提高工地的安全防护管理力度，并实现对于现场安全防护措施落实情况的全方位监管。借助手机APP 或者是PC网页，管理者可以实时观测各个施工环节的中安全要素，及时发现安全隐患并予以消除。智能化安全管控系统的构建一方面加大了工地治安管理的力度，另一方面推动了工地管理方式的革新，有利于保障项目建设的和谐与稳定。

3.6 构建智能化环保管控系统

智能化环保管控系统是建筑工地粉尘、噪声等污染源的“克星”，智能化环保管控系统包含如下四部分：前端监控设备、数据收集及传输系统、后台数据处理系统、远程监控平台。智能化环保管控系统中集成了粉尘监控器、噪声监控器、气象参数仪、云台摄像机等设备，借助物联网技术，有效实现了对于粉尘、噪声等污染源的实时监控，管理者借助智能化环保管控系统可以及时分析现场的扬尘高度以及噪声等级，进而采取合适的防治措施，最终保障施工现场的节能与环保。