智慧工地系统在建筑施工过程中的应用

（宜昌明威建设工程有限公司，湖北宜昌 443000）

近年来，随着社会经济的稳定发展、我国城市化规模的不断扩大，建筑行业得到了足够的发展机会，但也暴露出许多问题，其中，管理问题是较重要问题之一。施工现场的管理出现问题，会导致施工中出现安全隐患，导致建筑工程施工过程中劳动资源和材料的浪费，耗费了额外的成本，影响最终的工程质量。为了对上述问题进行优化，建筑企业应及时利用高新科技成果对自身工作进行改善，应将智慧工地系统应用到建筑施工及其管理过程中。

1 智慧工地系统基本介绍

1.1 智慧工地系统的概念

智慧工地系统是信息化时代产生的一种新的现代工程生命周期管理理念，其来源可以追溯到2008年11月IBM公司提出“智慧地球”概念，与物联网、云计算、智能化等技术紧密相关。智慧工地系统是将工地利用信息化技术手段进行管理，通过信息技术搭建信息化管理平台。利用人工智能技术、信息传感技术，通过可穿戴设施、进出口传感器、工地监控装置等设备，将建筑工程中的人员与活动连接，形成物联网。将信息上传至搭建的信息化互联网平台，形成物联网与互联网的整合，提高工程的管理效率和信息化水平。

1.2 智慧工地系统的应用意义

首先，智慧工地系统的应用能够提高建筑工程的管理效率，智慧工地系统通过大数据处理技术进行运转，可提高管理过程中的信息收集、分析的速度。由于整个建筑工地接入了互联网系统，各个部门以及人员间的交互方便程度与沟通速度均显著上升，从而提高了管理者命令下达、各个部门间信息传递、反馈信息上报等工作的灵活性、速度。

其次，应用智慧工地系统减少了建筑工程中的安全隐患，对施工人员本身而言，多数施工人员受教育水平有限，知识文化程度较为缺乏，安全意识存在缺陷，智慧工地系统中每位施工人员均可以进行登记，可记录每位施工人员在建筑工地的活动轨迹，对出现的问题可及时进行纠正。智慧工地系统提供即时上报功能，可保证在发现安全隐患、出现安全问题时，及时进行检查和解决，有效保证了工程项目的安全性。

2 智慧工地系统的结构设置

智慧工地系统根据具体功能的不同可分为信息感知层、网络传输层、应用处理层。

信息感知层可与建筑工程项目的施工人员直接连接，需要用到软件和硬件设施，包括多种信息采集、信息反馈设备（温度、压力、变形等各种传感器设备）、GPS定位设备、电子标签系统、视频图像采集设备等，包括这些设备配套的各种软件系统。其具体功能为直接对施工人员、施工设备、使用材料、施工活动等工程信息进行采集，将应用层提供的处理信息、处理指令传达给施工人员。

网络传输层是连接施工人员与管理层的部分，需要使用的设备主要包括各种有线、无线信息传输设备以及部件，例如、WLAN系统、蓝牙装置等，包括这些设备配套的各种软件系统。其具体功能为实现各类终端和应用主体之间的信息交换，将信息感知层收集的信息传导至应用处理层，将应用处理层下达的信息传导至信息感知层。

应用处理层是与建筑工程项目的管理人员进行直接连接的，需要使用的软件和硬件设施为各种类型的硬件平台，例如服务器、工作站、数据库等，包括相应的智能处理软件。其具体功能是将收集的信息传导至管理人员，通过大数据处理等技术对收集的信息进行智能处理，为建筑工程中出现的问题提供参考信息、处理方法。

信息感知层是整个智慧工地系统的基础，负责信息收集；网络传输层是智慧工地系统的信息传达渠道，负责信息传递；应用处理层是系统的核心，负责分析信息提供解决方案。

3 智慧工地系统在建筑施工过程中的具体应用

3.1 对施工人员进行智慧管理

智慧工地系统在建筑施工的中均可以得到有效应用，可通过智能化系统对参与施工的工作人员，进行有效管理。具体操作为设置实名制管理系统，将每一位参与建筑工程项目的工作人员进行登记，通过SQL系统建立数据库，结合门禁设备、智能卡系统建立对应的一卡通系统，记录每一位劳务人员在工地内的进出记录、活动轨迹、消费情况等。

智慧管理系统主要有以下优点：（1）可对工作人员的活动情况进行实时监测，可有效避免安全事故的发生，如果发生安全事故，也可在第一时间进行责任划分以及安全漏洞的处理，工作人员的安全教育记录可以载入此系统，可有效保障劳务人员的安全。（2）对所有工作人员的工种信息进行登记后，可随时对工程的人员分配情况进行分析，可以通过门禁信息分析工程的参与人数，直接观测人员的工作情况，与施工计划、施工目标对比，可以及时对人员分配进行调整，提高了建筑工程的施工效率。（3）可以对工作人员的工资发放进行管控，有保障劳务人员的利益。

3.2 通过传感器对建筑工程环境进行实时监控

压力、声音、温度、湿度等传感器以及配套的智能处理设备，在智慧工地系统中得到了较为广泛的应用。

设置扬尘、噪声监测设备，通过传感器对施工现场的扬尘数据、噪声情况进行实时监测，测得的数据及时向应用处理层进行输送，出现数据超标应及时触发报警系统。通过配套的智能处理设备对施工现场进行处理，例如通过水雾喷淋设备进行降尘处理，通过降噪设备进行降噪处理等手段进行优化。

设置温度和湿度传感器可以对施工现场的环境变化进行24 h不间断监控，可以进行及时记录和数据统计。如果环境温湿度等情况超标，可以通过报警系统进行提示，相关责任人可以迅速进行处理，防止环境情况失控。通过数据统计、管理行为记录等工作，可以提供参考，节省了人力、物力，提高了施工管理效率。

3.3 对塔吊进行安全监控

塔吊安全是建筑施工中的重要安全问题之一，通过智慧工地系统可以有效进行塔吊设备的安全监控。将传感器安装于塔吊的各个部位，通过转幅传感器、高度传感器、倾角传感器等，对塔吊的运行数据进行全方位监控。通过网络传输层将数据即时传递到管理层，施工管理人员可以随时了解塔吊的活动情况。如果出现问题，塔吊安全预警系统可结合问题发生位置发出针对性警告。对塔吊的运行数据，可以通过数据库系统进行记录、整理，通过大数据分析系统，分析潜在的运行风险，结合预警系统发出即时预警，可以及时纠正塔吊操作人员存在的不规范操作，消除安全隐患，有效避免塔吊安全事故的发生。

3.4 工地财务安全保障系统

建筑施工面临的安全隐患是内部的操作安全，包括外部人员带来的财务安全，智慧工地系统可以增加建筑工地的安全性，防范盗窃。通过设置一卡通、门禁系统可以加强人员管理，有效阻止外来人员的混入。此外，在工地周围设置红外对射传感器，一旦在工地周围或死角出现异常侵入行为，会自动向相应的人员发出报警，准确提示报警位置，可及时、迅速地做出处理。报警系统由以往常用的红外报警器改进形成，提高了安全保障效率，减少了人力资源的压力。

4 现阶段智慧工地系统的待改进方面

通过上述的介绍可以预见智慧工地系统在未来将成为建筑施工管理的首选，是建筑业转型升级的有效推动力，但就现阶段的实际情况分析，智慧工地系统还存在许多待改进的方面。

智慧工地系统的使用涉及多种高端技术，例如人工智能技术、信息模型构建技术等，这些技术对开发者的专业素质有一定要求。进行大规模使用时，需要耗费较多的成本，对建筑业而言，其难以承受技术的开发、使用，因此，在未来应借助技术的进步进行成本优化。

5 结语

本文介绍了智慧工地系统的基本概念、使用优点、结构组成、功能以及在建筑施工过程中的具体应用等内容。将智慧工地系统应用在建筑施工过程中，能有效提高建筑工程的施工效率，保障施工的安全性，可对施工人员的人力资源分配进行调整参考，提高了建筑工程的经济效益，因此，智慧工地系统具有较好的使用和推广潜力。在实际施工中，针对智慧工地系统存在的不足，应进一步改进、优化，结合施工现场的实际环境，提高智慧工地系统的科学化程度。