基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧工地構(gòu)建

薛延峰

西安科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，陜西西安 710054

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧工地構(gòu)建

薛延峰

西安科技大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，陜西西安 710054

在物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的應(yīng)用之下，在社會(huì)各領(lǐng)域、各行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，更加傾向于智能化、智慧化方向去研究、去發(fā)展、去創(chuàng)新，例如近幾年被人們所熟知的“智慧圖書館”、“智慧城市”等，其所蘊(yùn)含的創(chuàng)新理念就是一種智慧化、人性化的科學(xué)管理理念。關(guān)于當(dāng)期智慧工地的構(gòu)建，其基本框架體系與前者如出一撤，主要就是將更多地人工智慧、傳感技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等高科技技術(shù)植入到建筑、機(jī)械、施工人員穿戴設(shè)施以及工程施工場(chǎng)地進(jìn)出關(guān)口等，也就是我們所說(shuō)的“物聯(lián)網(wǎng)”。本文重點(diǎn)針對(duì)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境下，就如何更好地構(gòu)建智慧工地進(jìn)行探討與分析。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智慧工地；數(shù)字建設(shè)管理；網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

“智慧工地”是智慧地球、智慧城市理念在工程建設(shè)領(lǐng)域行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用，主要實(shí)施手段就是通過(guò)運(yùn)用一種嶄新的工程生命周期管理理念，包括互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算、信息化、數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用。在我國(guó)國(guó)內(nèi)的一些城市都有成功的案例，目前像在北京、上海、南京、安徽等地，不少智慧工地、智慧城市試點(diǎn)工程項(xiàng)目也正在籌劃之中。

1 概念解讀

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

“物聯(lián)網(wǎng)”概念的問(wèn)世，基本上打破了人們傳統(tǒng)觀念認(rèn)識(shí)下的固定思維方式，就以當(dāng)前逐漸興起的智慧城市建設(shè)為例，包括像工程建筑物、公路工程、機(jī)場(chǎng)等，尤其是在工程建筑建設(shè)領(lǐng)域，由于物聯(lián)網(wǎng)高新科技的應(yīng)用，使得一些工地工程項(xiàng)目逐步形成一套完備化、數(shù)字化的智慧工地網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺(tái)。

關(guān)于“物聯(lián)網(wǎng)”的定義，它主要是通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，并嚴(yán)格按照工程項(xiàng)目之前設(shè)置、規(guī)劃好的協(xié)議將其中各項(xiàng)要素、物品進(jìn)行連接，在互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算運(yùn)用環(huán)境下實(shí)現(xiàn)最終的信息交換、資源共享、以及數(shù)字化通信，包括智能化識(shí)別系統(tǒng)、跟蹤定位系統(tǒng)、操作管理與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在工作管理人員的視野中，就是一種“實(shí)況直播”。

1.2 智慧工地

關(guān)于“智慧工地”，可以將其簡(jiǎn)單的概括為兩個(gè)方面，一是施工圖紙立體化，二是施工人員APP智能化。

關(guān)于工程建筑施工圖紙立體化，主要是指將整個(gè)工程施工圖紙上的所有信息通過(guò)現(xiàn)代化、專業(yè)化、數(shù)字化的信息終端設(shè)備，將智能建筑系統(tǒng)平臺(tái)中的所有信息、數(shù)據(jù)全部以一種立體圖形呈現(xiàn)出來(lái)，無(wú)論是工程建筑的技術(shù)設(shè)計(jì)人員還是施工人員，都可以隨心所欲的在整個(gè)建筑物內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息交流、數(shù)據(jù)漫游，包括其中工程各項(xiàng)目的設(shè)計(jì)構(gòu)件、設(shè)計(jì)缺陷都一目了然。在智慧工地施工圖紙立體化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)件過(guò)程中，起到關(guān)鍵作用的就是BIM技術(shù)的應(yīng)用，在BIM技術(shù)的應(yīng)用之下，像人們生活、工作所居住、辦公的房子，在重新修建的時(shí)候?qū)?huì)極大的降低成本，并且工程建筑物的質(zhì)量有著強(qiáng)大的保障，使用壽命也會(huì)極大的增長(zhǎng)。

關(guān)于施工人員APP智能化，我認(rèn)為，智能化與人性化完美融合下的一種管理機(jī)制、管理理念、管理應(yīng)用技術(shù)就是我們所提到的“智慧化”。諸如此類，就像“智慧圖書館”一樣，“智慧工地”在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用之下，所顯現(xiàn)出來(lái)的也是一種數(shù)字化、現(xiàn)代化的一種先進(jìn)技術(shù)理念。在工程建筑物的建設(shè)施工過(guò)程中，施工人員APP智能化就是指工地施工現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的所有一線工作管理人員均會(huì)人手配置一部智能手機(jī)，在這個(gè)實(shí)施步驟當(dāng)中，施工管理工作人員可以充分發(fā)揮出先進(jìn)的手機(jī)APP應(yīng)用功能，包括對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的各項(xiàng)資料數(shù)據(jù)的掌握，實(shí)現(xiàn)基本數(shù)據(jù)、圖片、流程、記錄、提醒、隱蔽等信息采集，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源信息的區(qū)域內(nèi)共享，從辦公室到施工現(xiàn)場(chǎng)，在這個(gè)智慧工地網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)系統(tǒng)框架下，所有的管理人員都能夠?qū)崟r(shí)的了解、掌握工地現(xiàn)場(chǎng)的施工場(chǎng)景、施工進(jìn)度，同時(shí)還可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中所出現(xiàn)的各類問(wèn)題以及突發(fā)性情況。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智慧工地構(gòu)建

2.1 “智慧工地”系統(tǒng)集成

2.1.1 混凝土攪拌車超載超速監(jiān)管系統(tǒng)

關(guān)于混凝土攪拌車超載超速監(jiān)管系統(tǒng)，最關(guān)鍵的就是根據(jù)GPS全球定位系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)裝載量信息反饋系統(tǒng)，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)完備化的視頻影像實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。因?yàn)樗矊儆谥腔酃さ亟ㄔO(shè)的一部分，而智慧工地也是智慧城市的重要組成部分，在一些工地交通道路上，通過(guò)這種先進(jìn)的智能化系統(tǒng)平臺(tái)的控制，能夠有效的減少或者避免交通安全事故的發(fā)生。

2.1.2 工地可視化管理系統(tǒng)

工地可視化管理系統(tǒng)，可以說(shuō)它是一項(xiàng)集中控制型的全程、全網(wǎng)、全能化的監(jiān)控系統(tǒng)，可以在工地工程施工現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控全覆蓋，包括區(qū)域內(nèi)的生活區(qū)、大門、制高點(diǎn)（塔吊）、堆場(chǎng)等，更加方便工程管理人員掌握工程項(xiàng)目實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。

2.1.3 塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)

這里所說(shuō)的塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，就是在工地工程施工建設(shè)的現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)塔機(jī)裝置“黑匣子”，來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工程施工等相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)的信息顯示、報(bào)警、輸出以及控制等操作要求。

2.2 構(gòu)建“智慧工地”的美好暢想

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用下的智慧工地，所實(shí)現(xiàn)的是對(duì)工程進(jìn)度的全掌握，意思就是說(shuō)，工地工程施工管理人員可以足不出戶就能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、無(wú)誤的掌握與控制著工地施工現(xiàn)場(chǎng)的具體操作情況，包括施工技術(shù)人員的考勤、工程建筑物材料的使用情況、工程建筑施工數(shù)據(jù)錯(cuò)誤情況等。

上述關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智慧工地構(gòu)建的探討與研究，重點(diǎn)提出了三項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)，包括混凝土攪拌超載超速監(jiān)管系統(tǒng)、工地可視化管理系統(tǒng)、塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)等。通過(guò)以上智慧工地系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，能夠真正的實(shí)現(xiàn)工地的信息化、全智能化。在充分利用BIM技術(shù)的基礎(chǔ)之下，不斷促使著工地現(xiàn)場(chǎng)工程施工的各個(gè)環(huán)節(jié)相互交替、相互管理，最終高效的滿足與實(shí)現(xiàn)了工地工程施工建設(shè)項(xiàng)目的綠色、智能、低碳、集約化的物聯(lián)網(wǎng)精細(xì)智慧管理模式。

3 結(jié)論

“智慧工地”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用下的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，所涉及到的支撐技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)、BIM技術(shù)、可視化技術(shù)、3S技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及數(shù)字化施工系統(tǒng)等。尤其是對(duì)于云計(jì)算功能的應(yīng)用，包括網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)等互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)，從而最終在內(nèi)部形成一套機(jī)制、緊密的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)通訊信息化平臺(tái)等，在這個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)當(dāng)中，工地現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員可以利用手中的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線WIFI網(wǎng)絡(luò)以及無(wú)線電通訊等數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)，完美的實(shí)現(xiàn)工程建筑物建設(shè)所需要的通信數(shù)據(jù)信息資源。系統(tǒng)中所運(yùn)用的LBS定位技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)的工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行視頻監(jiān)控，包括施工管理人員的在崗考勤、人員定位以及遠(yuǎn)程監(jiān)督等，這對(duì)于確保工地現(xiàn)場(chǎng)施工人員的人身安全、規(guī)范施工現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)秩序至關(guān)重要。

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[2]趙波，黃超.淺談云存儲(chǔ)技術(shù)在數(shù)字工地中的某些應(yīng)用[C]//第七屆中國(guó)智慧城市建設(shè)技術(shù)研討會(huì)論文集，2012：102-106.

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TP3

A

1674-6708（2015）144-0064-01

薛延峰，工程師，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用