依托信息技术构建智慧建筑工地管理探讨

2023-01-02广东石油化工学院建筑工程学院郭文定

中国建设信息化 2022年8期

文｜广东石油化工学院建筑工程学院郭文定

社会在进步，人们对于建筑行业的要求也越来越高，使得建筑工程管理过程更加复杂。而信息技术的应用，为建筑工程提供了更多的可能性。通过对信息技术的灵活应用，能够实现信息协同共享，减少资源浪费，实现建筑工地各项工作互联互通，进而推动建筑行业良性化发展。

1.智慧建筑工地的概念

智慧建筑工地就是指在传统的建筑工地上灵活应用多样化的信息手段，提高工地施工管理效率和质量，降低风险隐患，进而逐步实现绿色生态建造。在建筑工地中，作业人员可以灵活应用各类信息技术，对工程项目涉及到的数据进行统计和分析，构建虚拟模型，为施工过程进行预测，以便及时修改方案，制定风险应急措施。依托于物联网技术、大数据技术等，在虚拟的环境下辅助作业人员对施工过程实施可视化管理，有针对性的降低风险隐患，提高建筑工地的信息化水平[1]。

2.智慧建筑工地的构建意义

2.1 建立信息化生态圈

建筑工程施工过程中，应用信息技术能够对整个施工过程进行数据的精准获取和图纸设计，做好一系列施工流程模拟工作，方便设计人员从中发现问题，及时修改施工方案。同时，围绕施工过程中各个环节的工作，构建一套科学生产的信息化生态圈，对于整个过程实施动态化监测，以能够在出现问题的时候追溯源头，将职责落实到部门人头上，大大提高施工质量[2]。

2.2 提供数据支持

智慧建筑工地的构建，充分发挥了各类信息技术的应用优势，能够从表面的数据资料中挖掘深度的规律，并为领导层提供参考，方便其作出正确的决策。同时，信息技术的应用还进一步优化了各类资源，减少了建筑企业的施工成本和人工精力，为建筑企业创造更多的经济收益。

2.3 提高内部管理效率

信息技术的应用还有助于建筑企业做好内部管理工作，提高各项工作的效率，推动建筑企业的持续创新升级。发挥各类信息技术的优势，使得建筑企业内部管理工作的深度得以拓展，精度得以提升，能够针对各个工程项目中可能遇到的风险隐患，制定针对性的防范和应急措施，最终推动建筑行业的健康发展。

3.依托信息技术构建智慧建筑工地

3.1 支撑技术

3.1.1 数据交换标准技术

在建筑工程项目的实施过程中，从前期的规划、设计，到中途的施工，以及到后期的竣工验收等等，都需要各类数据的交换和共享。这些数据量多且繁杂，它们分布在不同阶段、不同时间，且在录入的时候还可能是作业人员使用了不同的计算机应用软件，导致了数据传递之间存在局限性。为此，应用信息技术就能达到数据传输畅通的目的，即便是在不同计算机应用软件中，面对不同的数据格式等，都能够在短时间内达到共享的目的。

3.1.2 BIM 技术

BIM 技术具有可视化的特点，能够模拟施工现场作业，设计参数，实现协同工作。通过虚拟建模，将项目的各项数据录入其中，以图像的形式呈现出来，方便作业人员直观的观察了解。与此同时，作业人员可以直接在虚拟模型上修改数据，优化施工方案，有效的避免了后期出现返修的情况。此外，将数据和射频识别技术结合，还能够辅助管理人员管理各类物资。

3.1.3 3S 技术

该技术融合了各类先进技术，如全球定位系统、遥感技术、卫星定位系统等，属于一种高度集成的现代信息技术，能够对各个空间信息进行全面采集和处理，并通过一定的途径传播和表达出来。同时，3S 技术还能够通过传感设备，给用户创设沉浸式的体验，实现环境和用户之间的交互功能。

3.1.4 物联网技术

在互联网的强力支持下，不同物体和物体之间可以构建信息联系，进而形成物联网，实现各个物体之间的信息交换。

3.1.5 云计算技术

该项技术也涵盖了存储、计算等内容，计算的方式十分多样高效，其主要是将多个低成本的计算实体融合在一起，通过网络的形式，汇聚成拥有强大计算能力的完美系统[3]。用户可以随时随地的使用，最终通过高效强大的计算方式获得结果。

3.2 应用技术

3.2.1 智能监控技术

（1）群塔作业协同监管应用技术

这项技术的应用能够将作业人员的人面像录入进系统中，只有拥有权限的作业人员才能操作对应的机械设备，不是作业人员的并不能够启动机械设备。同时，该项技术还可以在器械设备上安装传感器，对其工作状态实施动态化检测。如可以在吊车的操作室内安装传感器，将盲区可视化，若出现危险情况能立即报警。

（2）施工电梯智能监控技术

将该项技术安置在施工现场的电梯中，可以随时对电梯的运行状态进行统计和分析，尤其是当电梯出现超重等情况时，会发出警报。每日记录电梯乘坐人员的数量和重量，安装了驾驶员的身份识别系统，避免无关人员随意操作。

（3）卸料平台智能监控技术

将监控技术安置在卸料平台上，同时还安置了传感器、显示器、报警器等，目的是为了维持卸料平台的顺利运行。若卸料平台超重，也会及时发出警报，提醒作业人员迅速了解到情况，并找准地方解决问题，避免安全事故。

3.2.2 智能监测技术

（1）环境监测、降尘除霾联动技术

该项技术也融合了很多先进技术，如监测技术、预警系统、干预系统等，将其应用到施工场地中，可以对现场的环境进行实时监测，同时将相关数据传输到云平台中，方便作业人员了解并溯源。同时，在系统中还能够对收集到的数据进行全面的分析，按照提前设置好的相关标准做以判断，若存在问题也会立即报警并打开喷淋系统。

（2）智能防火监测技术

该项技术的应用原理就是对施工场地中的用能状态进行实时检测，如果监测到存在不合理的情况，也会立即报警通知作业人员，并且还会自动切断供能系统。当现场温度超出了指标，或是发生了火灾，设备也会立即发出警报。

3.2.3 无线能耗监测及节能控制技术

该项技术主要是针对施工过程中的能耗问题，对其进行优化管理，涵盖了能耗的数据、走势分析、排名、指标分析等等。作业人员通过了解这些数据，进行对比分析，从而能够找到其中存在的风险隐患，并及时遏制风险[4]。

3.2.4 智能降温技术

该项技术主要是针对施工现场温度较高的情况，依据当时的环境温度等，采集相关数据，当数据达到一定的指标之后，再进行喷洒降温。在智能喷水的作用下，不仅能够降低现场温度，还能够节能降耗。

3.2.5 精准定位技术

作业人员每日施工时，要穿戴制定的衣服和设备，通过无线测距和无源被动检测技术，可以对当天现场的施工情况、人员情况等做以了解，考核施工人员的工作指标。由此不仅能够减少工作精力，还能做到安全管理，为后续施工人员的薪资发放等提供参考。

3.3 管理技术

3.3.1 无线巡航技术

应用无人机，提前设定了相关参数，在允许飞行的空间内，动态化采集现场资料。后台系统可以将这些资料立即传输到计算机中，方便管理人员结合现场情况作出相关决策，从源头上降低了安全隐患。

3.3.2 智联应用技术

以物联网技术为核心，依照统一的接口标准，对各项机械设备上的数据进行动态化采集，方便作业人员对施工现场进行合理的管理。同时，该项技术还能整合各项数据，并对现场的生产情况进行智慧化的监管，不仅加大了监管力度，还使得监管面更加宽泛。

3.3.3 VR 体验技术

该项技术融合了3D 影像投影技术，不仅为管理人员带去了沉浸式的体验，还能将施工现场可能遇到的突发情况进行模拟，如灭火逃生、高空坠物等等。管理者用这项技术开展安全教育，能够进一步强化作业人员的安全意识，大大提升了施工质量。

4.依托信息技术构建智慧建筑工地整体架构

在实际的应用过程中，工作人员应结合实际情况，对整体架构进行设计和应用。从宏观的角度出发，构建智慧建筑工地时应考虑两个问题。其一是智慧建筑工地系统的功能分区，细化为施工管理、危险监测、质量管理、施工巡检、应急管理等多个方面，同时依据功能的不同和风险系数，将智慧建筑工地的信息系统功能分区为现场管理系统、线上监管系统和临时调度系统。其二，在信息系统的构建中，可以大体将智慧建筑工地的系统分为监控终端、数据传输、数据处理、核心控制四个板块。其中，监控终端是依据不同环境、设备等安装传感器设备，如上述提到的电梯、卸料平台、现场温度监控等等；数据传输可以分为有线和无线两种形式，如上述提到的无人机数据实时传输等；数据处理和核心控制终端主要体现在计算机系统上。