智慧工地建設(shè)的必要性與應(yīng)用發(fā)展

陳冬梅

施工是促進(jìn)地方發(fā)展的重要事業(yè)，但施工涉及的環(huán)節(jié)多、層次多、人員多、跨度周期長，安全管理成為施工管理中的一個(gè)難題和痛點(diǎn)。如何加強(qiáng)現(xiàn)場安全管理，做到早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早處理，減少施工事故的發(fā)生，提高施工質(zhì)量，更好地保證現(xiàn)場安全，已成為建筑行業(yè)共同關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，各種高新技術(shù)和大數(shù)據(jù)被應(yīng)用到施工現(xiàn)場，其中最成功的是智能現(xiàn)場管理平臺?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的智能施工現(xiàn)場，建立了通用的管理平臺，利用計(jì)算機(jī)、照相機(jī)、智能手機(jī)、共享信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了全天候監(jiān)控，最終實(shí)現(xiàn)了施工檢驗(yàn)、質(zhì)量管理、服務(wù)管理、安全數(shù)字化施工、綠色施工、提高現(xiàn)場管理能力，也標(biāo)志著工程安全監(jiān)理工作進(jìn)入了信息化時(shí)代。

一、智慧工地建設(shè)的必然性

建筑行業(yè)的特點(diǎn)是產(chǎn)品固定，建筑形狀不規(guī)則，建筑變化大。在施工過程中，施工條件相對較差，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。安全事故的預(yù)防是困難的。屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)，建筑業(yè)在建設(shè)項(xiàng)目的過程中參與建設(shè)的人員非常多，且以農(nóng)民工為主力，一些農(nóng)民工在建設(shè)過程中一定缺乏自我保護(hù)意識，以及相應(yīng)的安全管理跟不上工程建設(shè)的實(shí)際情況，由于施工條件的變化，在施工過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)較多的原因，如施工項(xiàng)目安全事故頻繁發(fā)生，造成嚴(yán)重人員傷亡等。隨著信息科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和創(chuàng)新，科學(xué)技術(shù)不僅可以促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展，而且給建設(shè)項(xiàng)目的管理帶來無限的可能性。建設(shè)智能化施工現(xiàn)場已成為解決施工現(xiàn)場管理問題的有效措施。

建筑工程施工現(xiàn)場的具體管理過程主要包括施工現(xiàn)場的生產(chǎn)、人員安全、施工技術(shù)、質(zhì)量管理等內(nèi)容。管理過程中還包括以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是綜合管理，在具體工程管理過程中，既要滿足工程建設(shè)工期，又要考慮工程建設(shè)成本，既要充分考慮工程進(jìn)度，又要充分保證工程建設(shè)安全，在同一場景下，既要對施工人員進(jìn)行有效的管理，還需要控制建筑工程施工材料的質(zhì)量;二是勞動(dòng)力流動(dòng)相對強(qiáng)勁。根據(jù)工程進(jìn)展情況，施工人員按專業(yè)順序分批進(jìn)場。建筑工程專業(yè)分包規(guī)模較大，導(dǎo)致工程總承包管理困難;三是施工現(xiàn)場實(shí)體管理有效。在混凝土施工過程中，難以對施工現(xiàn)場進(jìn)行材料管理，設(shè)備管理，人員培訓(xùn)教育等方面的綜合管理。

二、智慧工地的應(yīng)用效果

其一，智能網(wǎng)站互聯(lián)網(wǎng)信息采集系統(tǒng)可以有效監(jiān)控人員的考勤，施工數(shù)據(jù)和資料的使用，提高施工人員的工作效率，將人臉識別技術(shù)引入三類人員和特種作業(yè)人員的管理，科學(xué)有效地管理安保人員的考勤。實(shí)時(shí)檢測設(shè)備材料，避免材料浪費(fèi)，保證機(jī)械設(shè)備的合理使用，降低維修成本。到施工現(xiàn)場監(jiān)測進(jìn)出車輛和材料的運(yùn)輸情況，每輛車的情況，每批材料的情況。在不出去的情況下，管理人員可以使用移動(dòng)APP或互聯(lián)網(wǎng)平臺及時(shí)準(zhǔn)確地了解施工現(xiàn)場的情況，并及時(shí)發(fā)布指令，提高科學(xué)管理的效率。其二，結(jié)合BIM系統(tǒng)，智能施工現(xiàn)場可在施工前模擬項(xiàng)目全生命周期，提前發(fā)現(xiàn)問題并提前解決問題，避免施工過程中類似情況造成的損失，模擬項(xiàng)目中的資金使用情況，預(yù)測實(shí)際施工中的資金消耗。在施工過程中，對工程進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，與模擬進(jìn)度進(jìn)行對比，通過信息收集和分析，及時(shí)反饋和糾正，發(fā)現(xiàn)問題。同時(shí)對施工過程中的成本進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，明確資金流向，確保施工各方利益。在保證工程質(zhì)量的前提下，指導(dǎo)和監(jiān)督施工過程，有效提高施工效率。其三，隨著建設(shè)規(guī)模越來越大，施工現(xiàn)場的安全和秩序問題越來越突出，智能現(xiàn)場的出現(xiàn)正好解決了這一問題。施工現(xiàn)場全覆蓋監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)識別進(jìn)出施工現(xiàn)場的人員信息，確保施工現(xiàn)場的安全有序。

三、建筑工地發(fā)展現(xiàn)狀

建筑業(yè)的工作模式基本固定，在施工過程中面臨不同的施工環(huán)境。目前在項(xiàng)目管理中遇到的問題主要集中在人員素質(zhì)不高，管理體制不完善。對于管理人員來說，要不斷豐富自己的管理知識儲備和管理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在建設(shè)過程中做好全面管理。施工工作的開展還需要建立規(guī)范的工作制度，有利于提高施工管理工作效率。另外，通過監(jiān)督管理，可以將施工管理的各個(gè)環(huán)節(jié)落實(shí)到位，進(jìn)一步提高建筑工程質(zhì)量。針對建筑行業(yè)越來越多的個(gè)性化需求而進(jìn)行的工作改進(jìn)，可以推動(dòng)建筑工程行業(yè)與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展。此外，建筑工程施工需要運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段，將先進(jìn)的施工理念有效結(jié)合。施工技術(shù)管理機(jī)制的建立和完善也是一項(xiàng)非常重要的工作。技術(shù)管理模式的改進(jìn)使機(jī)制得到相應(yīng)的優(yōu)化，更好地應(yīng)用于整個(gè)施工過程。在當(dāng)前的現(xiàn)場施工管理過程中，各個(gè)施工現(xiàn)場的情況不同，會(huì)出現(xiàn)管理對策和管理方法適用性的分析，從而阻礙管理制度的實(shí)施。在傳統(tǒng)的管理過程中，人工獲取施工信息的方法相對簡單，且在管理過程中難以兼顧環(huán)保、安全、質(zhì)量進(jìn)度等方面。因此，進(jìn)行智能現(xiàn)場系統(tǒng)的建設(shè)十分必要。

四、智慧工地在應(yīng)用及發(fā)展過程中存在的問題

目前，建筑業(yè)在政策、人才、技術(shù)等方面還存在一些問題。第一是政策標(biāo)準(zhǔn)。目前，智能工地在建筑行業(yè)的應(yīng)用缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，法律責(zé)任界限不明確。與此同時(shí)，政府缺乏政策指導(dǎo)。然后是人才問題。學(xué)校和社會(huì)跟不上建筑行業(yè)對智能網(wǎng)站人才培養(yǎng)需求的變化，導(dǎo)致了建筑行業(yè)新人才的短缺，人才的缺乏導(dǎo)致了智能網(wǎng)站的應(yīng)用速度緩慢。需要指出的是，人才的培養(yǎng)不僅是建筑行業(yè)的責(zé)任，也是整個(gè)社會(huì)需要思考和解決的問題。只有全社會(huì)的努力和關(guān)注，才能實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。第二是技術(shù)問題。智能網(wǎng)站需要技術(shù)支持。只有不斷創(chuàng)新新技術(shù)，才能支持智能工地等專業(yè)軟件的綜合應(yīng)用。作為建筑企業(yè)，還需要前期投入設(shè)備，在現(xiàn)場建設(shè)配套的網(wǎng)絡(luò)、通信、電子等基礎(chǔ)設(shè)施，從而帶動(dòng)智能工地系統(tǒng)的運(yùn)行，使智能工地真正發(fā)揮作用。

五、智慧工地在建筑施工中的應(yīng)用

1.智能化噴霧降塵。利用智能設(shè)備對施工現(xiàn)場進(jìn)行噴淋除塵，將施工過程中的環(huán)境污染降到最低，履行企業(yè)的社會(huì)責(zé)任。智能系統(tǒng)具有節(jié)能高效、低成本的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)工作，將相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，工作人員通過對指標(biāo)數(shù)據(jù)的有效分析，為施工現(xiàn)場相關(guān)工作及時(shí)采取有效措施控制和改善施工現(xiàn)場的環(huán)境，保證施工人員的安全健康。

2.日常管理軟件。按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐項(xiàng)檢查相關(guān)項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，確保項(xiàng)目質(zhì)量。在進(jìn)度管理方面，可以隨時(shí)監(jiān)督施工現(xiàn)場的各個(gè)環(huán)節(jié)，總結(jié)每個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度，劃分項(xiàng)目規(guī)劃的各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，包括人員、經(jīng)理的反饋，項(xiàng)目的完成時(shí)間和延誤原因，第一時(shí)間及時(shí)處理和解決問題。當(dāng)它應(yīng)用于材料管理軟件時(shí)，由于在施工過程中使用了更多的材料，所以很難對施工現(xiàn)場進(jìn)行測量。在此過程中，可以利用智能工地實(shí)現(xiàn)對材料使用情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，從而更好地實(shí)現(xiàn)對材料使用情況的查詢和統(tǒng)計(jì)。例如，當(dāng)車輛進(jìn)入現(xiàn)場時(shí)，配合計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)裝車、減重、釋放，從而降低了相關(guān)人員的工作強(qiáng)度和壓力。

3.勞務(wù)人員管理活動(dòng)。借助智能施工系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)上的信息處理優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)勞務(wù)管理，日常管理活動(dòng)從實(shí)名制登記，實(shí)時(shí)考勤到智能識別的定位，提高項(xiàng)目管理的科學(xué)性和有效性。在實(shí)名制登記過程中，通過政府勞務(wù)實(shí)名制管理平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)一步規(guī)范勞務(wù)市場，保障勞務(wù)人員合法權(quán)益。在員工實(shí)時(shí)考勤管理中，采用指紋采集，人臉驗(yàn)證等方式采集員工個(gè)人信息，建立現(xiàn)場實(shí)名考勤制度，提高考勤管理的科學(xué)性和有效性，有效節(jié)約人力成本。智能網(wǎng)站還可以實(shí)現(xiàn)智能頭盔定位系統(tǒng)和手機(jī)應(yīng)用定位，可以及時(shí)處理一些突發(fā)事件，降低風(fēng)險(xiǎn)管理成本。

4.塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)。塔吊安全是施工中需要密切關(guān)注的對象，將智能現(xiàn)場系統(tǒng)應(yīng)用于塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目管理，設(shè)備管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化和實(shí)施監(jiān)控。安全監(jiān)控系統(tǒng)為本工程施工過程中安裝在現(xiàn)場塔吊上的黑匣子。在此過程中，如有一些違反規(guī)定的情況，應(yīng)及時(shí)報(bào)警，引起相關(guān)作業(yè)人員的重視，提高相關(guān)作業(yè)管理的科學(xué)性和安全性。

六、智慧工地的未來發(fā)展趨勢

建筑業(yè)的發(fā)展趨勢是自動(dòng)化、智能化的。隨著BIM技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)的不斷發(fā)展，未來發(fā)展趨勢是新興信息技術(shù)的集成應(yīng)用，進(jìn)一步提高大數(shù)據(jù)與企業(yè)管理信息系統(tǒng)有機(jī)集成的應(yīng)用水平。

傳統(tǒng)施工質(zhì)量管理方法按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，相關(guān)方逐道工序進(jìn)行驗(yàn)收。另外，施工質(zhì)量管理中存在的問題：手工填寫紙質(zhì)介質(zhì)表格匯總，謄寫到電腦上輸出表格中相關(guān)方對表格中的各種檢查項(xiàng)目進(jìn)行簽字驗(yàn)證，管理人員的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，容易造成驗(yàn)收工作遺漏和疏忽。

BIM等技術(shù)的綜合應(yīng)用?；贐IM技術(shù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范生成驗(yàn)收方案，結(jié)合移動(dòng)終端，定位等技術(shù)支持，提前上機(jī)生成方案，利用移動(dòng)終端對檢查點(diǎn)錄入檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（作者單位：中鐵四局集團(tuán)管理研究院）