基于“互联网+智能化”的智慧工地管理系统研究

朱 爽

（中核华纬工程设计研究有限公司，江苏 南京 210019）

近年来，互联网技术的发展速度不断加快，对各行各业的发展具有促进作用，建筑工程施工工作也不例外，将互联网技术和智能化技术有机整合，构建智慧工地管理系统，能够提升工地管理的工作效果，改善施工监督管理的手段和模式，使施工管理工作能够向着智能化和智慧化的方向发展。因此，建议施工企业在实际工作中，根据工程项目的管理特点和需求，合理进行智慧工地管理系统的构建和设计，确保能够利用互联网技术和智能化技术，促使工地管理效果和智能化水平的提升。

1 智慧工地分析

智慧工地主要就是利用工地管理可视化系统、智慧技术等，为施工企业、工程管理部门和政府部门等，提供工地现场的管理数据，通过在工程施工现场安装不同类型的传感器设备，采用现代化的技术措施，形成智能化工地施工监督控制体系和问题防范体系。智慧工地技术在应用的过程中，能够弥补传统工地管理措施和监督措施的不足，全方位进行施工现场材料、人力资源、机械设备、工艺技术和环境的监控，与此同时，智慧工地技术的应用，强调施工安全，以安全生产为主，将安全事故的预防和治理有机整合，提升工程施工的安全和质量。与此同时，智慧工地中存在智能化的施工监控系统，是以物业管理功能和施工管理功能为一体的智能化管理平台，利用可视化系统，能够全面执行施工安全监管的工作，提升施工现场远程管理的效果，有效排除工程现场的安全风险和质量风险，主要的优势表现为以下几点：其一，能够对施工现场进行远程化和统一化管理，减少现场监督管理和检查工作的压力和频率，降低人员管理成本，提升整体的工作效果，与此同时，还能利用视频监控的技术实时性掌握工程现场的情况，了解工地的施工动态和质量进度等，明确安全风险和质量风险等防范措施的落实情况，对于面积较大的工地，也能够全方位进行远程监管；其二，工地施工的过程中，一旦有异常现象或者是突发情况，系统能够快速做出报警，提醒相关的工作人员科学进行处理；其二，智慧工地技术在应用期间，能够利用传感器技术进行不同施工设备的监测分析，采集设备运行的数据信息，准确判断设备的质量和安全性，为工地设备的安全管理提供保障。与此同时，智慧工地技术的应用，还能为业主可视化呈现工地施工进度、安全性、质量等情况，使施工企业能够为业主提供高质量服务；其三，智慧工地技术的应用，能够使施工企业通过智慧技术进行工地现场的巡查，及时发现问题进行闭环处理，避免工地现场出现施工问题，进一步提升管理工作的效果。

2 基于“互联网+智能化”的智慧工地管理系统构建

2.1 系统架构

以互联网技术和智能化技术为基础的智慧工地管理系统构建，应科学合理进行系统架构的设计，在系统中设计前端设备、数据信息传输的网络系统、数据信息处理和应用的部分、用户操作的部分。对于前端设备而言，主要涉及到摄像机设备、温湿度变送器设备、空气环境检测仪设备、显示屏幕和红外线对射探头设备、传感器设备等等，用来进行工地现场数据信息的采集，完成数据采集后，利用有线或是无线信息传输网络，将数据传输到后端应用平台，用户在用户操作的部分即可进行本地或是远程监控，实现对工地的管理。

2.2 系统功能模块

2.2.1 作业人员和安全监控

智慧工地管理系统构建的过程中，应重点设计工地现场作业人员监控功能模块和工地安全监控功能模块，远程进行施工人员的监督和施工安全的管控，进一步提升工地人员管理效果和安全管理效果。

（1）作业人员的监控。作业人员监控功能模块的设计，主要是对工地现场作业人员进行状态管理、教育培训管理、消费管理、信息管理和住宿管理等。在该功能模块中，构建实名制的综合劳务管理模式，采用门禁类型、通道闸管理类型、视频监控类型、自动化考核评价和通道流量统计分析类型的技术等，前端部分所采集的数据信息传输给施工管理部门，对各类数据信息进行共享，确保能够有效进行工地现场作业人员的监控。与此同时，在设计工地作业人员监控功能模块的过程中，需完善模块的功能，主要为：①对工地现场作业人员的信息进行监管。设计工作人员的身份证信息、独立二维码信息和综合信息的数据库系统，将二维码归类成为族，按照每位人员的身份信息，科学合理进行工地现场劳务人员的年龄、性别和结构等组成的分析，统一进行现场工作人员的管理和监督；②对现场工作人员进行考勤。为每位工作人员发放专门的卡片，要求工作人员进入工地的过程中刷卡，使相关管理部门能够准确核实人员的考勤情况，提供准确的薪资结算依据，预防出现劳务纠纷问题。③对现场施工人员进行统计分析。采用系统进行工作人员的分类和统计，实时化掌握现场工作人员的整体人员数量、工种情况等，做好工地和宿舍与办公区的人员管理工作。除此之外，该功能模块中还需设置作业人员诚信档案，完善工作人员的教育培训模式和体系，合理进行宿舍的管理和生活用水用电的管理等，确保各项管理工作的智能化和智慧化开展。

（2）安全监管。目前，在建筑工程工地现场中，安全事故的发生率较高，为有效维护施工现场机械设备、人员的安全性，提升现场安全的监督检查效果，在智慧工地管理系统设计的过程中，需要开发工程现场的安全监管功能模块，利用远程技术统一进行现场管理和安全监控。①科学进行起重机设备的安全监管，做好数据对接和可视化管理的工作，同时，还需进行升降机设备的安全监督，采用全方位的监控方式，远程进行监管和预警，为确保大型机械设备的安全性提供支持。②合理进行现场防护基础设施的安全监控，采用红外线对射的技术措施，对工地现场进行大范围的监控，一旦工地现场有安全防护设施的问题，即可快速进行警告和语音提示，在网络平台进行远程报警，和视频监控系统互动，自动化报警的同时，将显示器的画面切换成为安全监控的画面，使管理部门能够远程进行安全防护设施的监管，促使现场安全防护工作的有效开展。③全面进行施工人员安全行为的监督，实时性进行施工人员的行为跟踪管理，了解每位人员的具体工作状态，如果发现工作人员发生安全事故，即可快速进行救援。如果在监控的过程中发现有人员闯入危险区，及时发送警告信息，预防发生安全事故。一旦工作人员遇到危险时，也可按下紧急按钮，向相关部门发送求救的信号，维护现场工作人员的安全。④在工地安全监控的功能模块中，还需重点完善电梯门的自动化监控功能，对每个楼层的电梯门状态进行远程统一监控，同步化和自动化进行控制，一旦有异常状况快速报警。⑤对工地现场的吊装施工和物料平台进行安全监控，利用视频监控的方式准确识别吊装施工安全问题和物料平台的安全问题，施工管理部门能够及时进行工地安全的控制。⑥远程进行工地消防监控系统的控制，利用无线网技术将烟感探测设备、燃气报警设备等数据传输到智慧云和操作终端，施工管理人员全面了解现场的消防监控情况，准确进行消防安全问题的定位，快速解决工地的消防安全问题。除此之外，工地安全监控的过程中进行供电系统安全、高空作业安全等监控，充分发挥智慧工地管理系统的价值。

2.2.2 远程视频监控

远程视频监控功能模块的设计，主要分为工地施工现场、生活区域和办公区域等部分，利用远程视频监控的方式进行工地出口和入口、施工操作和周围环境的监控，掌握工程现场的情况，使施工管理部门和业主都能利用操作终端远程进行现场的查看。首先，在视频监控的功能模块中，实时性进行工地现场情况的监测，远程获得工地现场的视频图像，按照工程管理的工作需求，对视频监控画面进行切换，选择需要查看和管理的现场画面；其次，远程性进行球机的控制，根据工程项目的施工管理工作需求，对带有云台的球形摄像机设备进行远程控制，完成设备的旋转操作、变焦和变倍操作等，同时，还可以利用浏览器进行本地视频图像的远程查看，或是进行某个图像的远程录制，为工程项目的施工管理提供依据。

2.2.3 环境监控

由于建筑工程工地施工的过程中，可能会因为施工操作出现扬尘污染的问题和噪声污染的问题，不仅会对生态环境造成破坏，也可能会导致周围居民的正常生活受到影响，科学合理地进行施工环境的管理十分重要，因此，在构建智慧工地管理系统的过程中，应重点设计环境监控的功能模块，智能化和自动化进行工地噪声、杨尘等环境监测数据的采集分析，利用网络信息系统传输给管理部门，使管理部门能够全面掌握施工现场环境污染的情况，科学合理进行应对和处理，从而有效进行施工现场环境的保护。在环境监控的功能模块中，设置施工现场扬尘的监测系统和控制系统，实时性采集扬尘数据信息，设定相应的阈值，一旦数据信息超过设定的标准，自动化开启喷淋设备；环境监控功能模块中设置噪声实时性数据监测的功能，一旦数据超出预警数据值，自动化发送信息，使管理部门能够进行噪声的管控。除此之外，还需实时性进行工地现场风速和风向的监控，自动化进行建筑受力的计算分析，构建风压数据库系统，便于准确进行施工现场环境管理。

2.2.4 施工监控

施工监控功能模块的设计，主要是根据建筑工程项目的特点，完善智慧工地管理系统中的不同工序施工监控模式。①基坑施工的监控模式。动态化进行基坑施工情况的管理，设置三级预警体系，自动化生成工程施工的应急预案、趋势分析表格和资料数据信息表格等，使施工管理部门能够远程进行基坑施工的监管。②混凝土施工工作的管理。系统进行混凝土结构施工情况的监测分析，准确采集材料配比数据、施工强度和稳定性数据、结构养护的数据等，为确保混凝土施工质量提供支持。同时，为了保证混凝土结构的养护效果，系统自动化进行养护分析，实时性进行结构质量的检验检测，确保施工管理部门能够全面维护工程质量。④对重要工序施工情况进行远程管理，采用现场传感器设备进行不同工序施工数据的采集和分析，相关部门按照数据信息和视频监控的图像，及时发现重要工序施工质量问题，科学合理进行质量问题的应对和处理，有效维护工程施工的质量和水平。

2.2.5 其他监控

基于“互联网+智能化”的智慧工地管理系统设计过程中，不仅需要设计施工监控、人员和安全监控等功能模块，还需根据智慧工地管理的需求，设计其他的功能模块。①设计工地水电管理的功能模块。该功能模块的设计，主要是进行工地现场的用电和用水监测，在用电设备检测的过程中，实时性检测设备的数据信息，自动化进行统计，生成相应的报表，同时，在照明系统检测的过程中，还能实时性统计分析照明用电的情况，分区域进行数据的汇总，为工地节电管理工作提供准确依据；工地现场用水管理方面，自动化采集分析不同工作的用水数据，使工地管理部门能够按照用水数据信息，制定完善的节约用水方案计划。②BIM功能模块。近年来，建筑工程项目的科学技术快速发展，BIM技术受到广泛应用，在智慧工地管理系统设计的过程中，应根据实际情况设计BIM功能模块，通过三维模型自动化进行施工现场情景的展示，采用3D技术将模型转变成为3D动画，使施工管理部门在3D动画虚拟空间中提前预测工程施工可能会发生的质量问题、进度和安全问题等，提升工地管理工作的可视化水平。同时，还可将BIM技术和全息展示技术有机整合，全面展现工地现场的情况，使工地管理部门能够实时性和全方位进行工地的管理。

3 结语

综上所述，基于互联网与智能化技术的智慧工地管理系统构建过程中，需完善系统的整体架构，合理设计系统的功能模块，通过较为完善的作业人员和安全监控功能模块、远程视频监控功能模块、工地环境和施工工作监控功能模块等，对建筑工程工地施工的安全性、质量、进度等进行智慧化和智能化的监控，达到预期的智慧工地管理目的。