基于BIM技術(shù)的智慧工地系統(tǒng)在項目建設(shè)管理中的應(yīng)用

李江華

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院城市建設(shè)學院（473000）

1 智慧工地和BIM技術(shù)概述

智慧工地特指通過信息化手段，利用BIM技術(shù)對工程項目精準設(shè)計并進行施工模擬，圍繞施工過程管理，構(gòu)筑科學管理，智能生產(chǎn)的施工項目信息化生態(tài)圈，將計算出來的數(shù)據(jù)在虛擬現(xiàn)實環(huán)境下，融合物聯(lián)網(wǎng)收集到的工程信息來深度挖掘并進行分析，提供趨勢預測和專家預案。在工程施工項目中進行可視化智能管理，不但可以提高工程管理水準，同時也會實現(xiàn)生態(tài)和綠色建造[1]。

2 具體工程概述

文章以紫瑯湖二號地塊辦公樓項目為實際工程案例，此工程總建筑面積12萬m2，地下結(jié)構(gòu)部分為4.6萬m2，施工難度較大，地理位置位于南通新區(qū)中央創(chuàng)新區(qū)，靠近紫瑯湖公園，所以對環(huán)境控制需求標準較嚴格。土建，通風，鋼結(jié)構(gòu)，智能化安裝，消防都是工程設(shè)計包括的門類，再加上施工場地面積狹小，交叉作業(yè)較多，所以對現(xiàn)場施工管理要求較高。面對形勢比較復雜的工程建設(shè)問題，有必要對現(xiàn)場施工進行智慧化管理，融合BIM技術(shù)智能技術(shù)，提升工程管理效率，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)筑三級聯(lián)動信息共享管理模式，以工程項目部、政府主管部門和企業(yè)總公司為主要內(nèi)容，在此平臺上實現(xiàn)高效化和精細化管理，達成建筑工地當代化，安全的管理目的[2]。

3 基于BIM技術(shù)智慧工地系統(tǒng)在項目建設(shè)管理的具體應(yīng)用

3.1 施工前期快速統(tǒng)計工程量

在施工初期，降低成本，減少安全隱患，合理布局施工現(xiàn)場，對提升工程效益有重要意義。此次工程進度快，施工較復雜，難度大。所以在施工前期有必要對各類機械資源做出合理布局，融合BIM技術(shù)，在智慧工地系統(tǒng)精準做出施工布置設(shè)計和規(guī)劃，關(guān)注材料堆場、臨邊防護、塔吊、施工現(xiàn)場布置的合理性，有關(guān)人員應(yīng)結(jié)合施工實際現(xiàn)狀，確立措施項目清單。此次工程因體量較大，單體較多，所以想要在進度限制之內(nèi)保質(zhì)保量的完成任務(wù)，有關(guān)人員要多角度系統(tǒng)的考慮現(xiàn)場布置方案，結(jié)合施工進度層層推進，盡可能減少二次搬運，提高工程效率。構(gòu)筑帶有場地布置的BIM模型，進行施工模擬，找到產(chǎn)生矛盾的核心位置，結(jié)合施工進度，演示場地內(nèi)材料堆場，施工機械以及臨時建筑發(fā)展中的矛盾，以此找出合理的解決方案，并對外出具場地平面布置圖。為了杜絕現(xiàn)場混亂，要合理組織施工交通，做好平面布置[3]。

3.2 智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

在智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中可以同步檢測風速、風向、噪聲、溫度等多個指標，系統(tǒng)全天不間斷工作。一旦引發(fā)故障，系統(tǒng)自帶報警功能，并配備了led顯示屏，可讓有關(guān)人員一目了然的了解現(xiàn)場數(shù)據(jù)。同時，系統(tǒng)會總結(jié)收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)，第一時間傳輸?shù)皆破脚_，系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)超過標準值會自動報警，此系統(tǒng)和噴霧系統(tǒng)聯(lián)動，一旦系統(tǒng)報警，噴霧系統(tǒng)會實時啟動。

3.3 遠程視頻監(jiān)控智慧應(yīng)用

遠程視頻監(jiān)控智慧應(yīng)用屬于應(yīng)用智能視頻安全監(jiān)控的系統(tǒng)，針對現(xiàn)場進行遠程監(jiān)控和控制。在此系統(tǒng)中，可以找尋到施工現(xiàn)場的歷史視頻和現(xiàn)實動態(tài)，一般情況下，會在塔吊配電室，材料堆場，辦公區(qū)以及各個通道設(shè)置此系統(tǒng)，以便了解不同區(qū)域的具體情況，第一時間發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患并實時處理，盡可能的避免安全隱患事故，保障工人安全。除此之外，系統(tǒng)也會總結(jié)視頻數(shù)據(jù)并傳輸?shù)皆破脚_，輔助政府官員實時訪問，了解現(xiàn)實情況。

3.4 智能設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)

1）塔吊監(jiān)測系統(tǒng)會實時記錄塔吊司機的具體行為，也能監(jiān)測記錄，存儲對塔機重量，幅度，回轉(zhuǎn)角度，風速等數(shù)據(jù)，會通過人臉識別方式對塔吊司機進行身份認證，認證成功之后方可啟動。系統(tǒng)也會遠程控制塔機的運作狀態(tài)，如利用GPRS來傳輸遠程數(shù)據(jù)，并和BIM模型數(shù)據(jù)進行對比，如果產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)會第一時間發(fā)送到云平臺，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，也會自動發(fā)出報警信號。

2）施工電梯運作監(jiān)測系統(tǒng)集成了超重報警，超人數(shù)報警，黑匣子數(shù)據(jù)記錄以及遠程監(jiān)控等功能。同時此系統(tǒng)也添加了身份認證功能，識別認證成功之后方可啟動電梯。除此之外，系統(tǒng)也會遠程控制電梯的運作狀態(tài)，一旦發(fā)生故障和異常情況，數(shù)據(jù)會實時發(fā)送到云平臺[4]。

3.5 危大工程管理智慧應(yīng)用

高層臨邊，電梯井都是施工現(xiàn)場一些比較危險的區(qū)域在區(qū)域，周邊會布置管制報警器，一旦人員靠近會發(fā)出報警聲音，提醒現(xiàn)場人員。對應(yīng)的信息和數(shù)據(jù)也會實時傳輸?shù)皆破脚_，方便管理人員收集數(shù)據(jù)，及時處理，以免產(chǎn)生安全事故。

3.6 裝配式構(gòu)件運輸，安裝方案的信息化控制

利用構(gòu)件預埋芯片，可以進行運輸信息，裝配信息和生產(chǎn)信息的共享，制訂安裝方案，明確構(gòu)建的裝車和運輸規(guī)劃，并結(jié)合現(xiàn)場對構(gòu)建吊裝的需求，確認裝車和運輸構(gòu)件的數(shù)量和類型，滿足構(gòu)件現(xiàn)場的安裝需求，做好協(xié)同配送裝車和運輸[5-6]。

4 智慧工地系統(tǒng)在項目建設(shè)管理中的前景展望

隨著人工智能和信息化技術(shù)的高速發(fā)展，在未來，智慧工地系統(tǒng)在項目建設(shè)管理中應(yīng)用一定會越來越廣泛，技術(shù)也會更加集成。

1）結(jié)合建筑施工企業(yè)智能化和信息化的發(fā)展需求，在之后會有更多的建設(shè)項目和企業(yè)應(yīng)用智慧工地系統(tǒng)，促進智慧工地系統(tǒng)的普及率，應(yīng)用的廣度也會隨之擴大。

2）隨著人工智能廣泛應(yīng)用和信息化終端產(chǎn)品的改革，在未來，人工智能和智慧工地系統(tǒng)交融廣度會越來越高，會讓系統(tǒng)整體更加智能。①基于人員管理等角度，除了具有人臉識別，指紋識別功能之外，也可利用語音識別中的聲紋系統(tǒng)，為人員構(gòu)筑聲紋身份證。語音識別系統(tǒng)也會在應(yīng)急救援板塊加以應(yīng)用，如救援人員身體負荷超重無法自救時，可以喚醒語音報警系統(tǒng)得到救援。當救援人員無法清晰表達自己身份，也可通過痛苦的“哎呦”聲構(gòu)筑聲紋身份證，幫助外部人員辨別身份信息；②基于人不安全行為管理等角度，應(yīng)用計算機視覺系統(tǒng)的跟蹤和運動技術(shù)，可以設(shè)定連貫性作業(yè)行為軌跡，預判作業(yè)人員的下一個行為，只要超出原來設(shè)定的軌跡范圍，則自動判定為不安全行為，提前預警；③基于防護設(shè)施安全管理等角度，應(yīng)用計算機視覺系統(tǒng)的檢測和物體識別技術(shù)，一旦被檢測防護設(shè)施強度逐漸變?nèi)?，會自動發(fā)出預警信息，此項技術(shù)也可在隱患排查治理板塊上加以應(yīng)用。如借助視頻和感應(yīng)終端甄別分析，檢測或拍攝的內(nèi)容，找尋人的不安全行為及周邊作業(yè)環(huán)境存在的缺陷等，以一種拍攝內(nèi)容的文本向有關(guān)單位的人員進行發(fā)送，幫助人們找尋安全隱患，并提出治理方案；④基于危險作業(yè)環(huán)境管理等角度，機器人取代人工作業(yè)，也是未來的發(fā)展趨勢。

3）隨信息技術(shù)的高度發(fā)展，在未來的智慧工地系統(tǒng)技術(shù)會更加集成，安全管理各個板塊不再孤立，通過建設(shè)智慧工地云平臺，可以將現(xiàn)場子系統(tǒng)進行系統(tǒng)集成，將各個子系統(tǒng)的信息化數(shù)據(jù)集中展現(xiàn)出來，幫助人員清晰的明確信息化內(nèi)容，自動收集匯總信息化數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)篩選，綜合分析項目的安全生產(chǎn)管理情況，為管理人員決策提供參照[7]。

5 結(jié)論

近些年，智慧工地系統(tǒng)在項目建設(shè)管理中應(yīng)用的廣度和深度趨于廣泛，隨著智能系統(tǒng)和BIM技術(shù)的高速發(fā)展，在未來，智慧工地系統(tǒng)技術(shù)會更加集成，管理會更加現(xiàn)代化，功能也會更加實用，利用云平臺質(zhì)量管理和進度管理有關(guān)信息數(shù)據(jù)，會全方位清晰的提高施工現(xiàn)場的管理效率，并通過大數(shù)據(jù)分析安全、質(zhì)量及進度等指標，提高工程項目管理的科學和精準度。通過文章研究，得出了如下的結(jié)論:利用BIM技術(shù)智慧工地系統(tǒng)，在項目建設(shè)管理中，前期可以快速統(tǒng)計工程量，利用智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、遠程視頻監(jiān)控智慧系統(tǒng)及智能設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)，可以更好的做出身份驗證，也能了解現(xiàn)場施工的具體情況，為有關(guān)人員提供參照。除此之外，還會在一些比較危險的區(qū)域設(shè)置管制報警器，方便人員及時處理，杜絕產(chǎn)生安全事故。在未來，智慧工地系統(tǒng)在項目建設(shè)管理的應(yīng)用一定會越來越多，同時信息化和人工智能交融程度也會越來越高。總的來說，在如今信息高速發(fā)展的時代，智慧工地系統(tǒng)在項目建設(shè)管理上將會帶來一場深遠的改革，使其成為未來實現(xiàn)本質(zhì)管理的主要途徑和手段。