智慧工地系統(tǒng)在建筑施工過程中的應用

（宜昌明威建設工程有限公司，湖北宜昌 443000）

近年來，隨著社會經濟的穩(wěn)定發(fā)展、我國城市化規(guī)模的不斷擴大，建筑行業(yè)得到了足夠的發(fā)展機會，但也暴露出許多問題，其中，管理問題是較重要問題之一。施工現場的管理出現問題，會導致施工中出現安全隱患，導致建筑工程施工過程中勞動資源和材料的浪費，耗費了額外的成本，影響最終的工程質量。為了對上述問題進行優(yōu)化，建筑企業(yè)應及時利用高新科技成果對自身工作進行改善，應將智慧工地系統(tǒng)應用到建筑施工及其管理過程中。

1 智慧工地系統(tǒng)基本介紹

1.1 智慧工地系統(tǒng)的概念

智慧工地系統(tǒng)是信息化時代產生的一種新的現代工程生命周期管理理念，其來源可以追溯到2008年11月IBM公司提出“智慧地球”概念，與物聯網、云計算、智能化等技術緊密相關。智慧工地系統(tǒng)是將工地利用信息化技術手段進行管理，通過信息技術搭建信息化管理平臺。利用人工智能技術、信息傳感技術，通過可穿戴設施、進出口傳感器、工地監(jiān)控裝置等設備，將建筑工程中的人員與活動連接，形成物聯網。將信息上傳至搭建的信息化互聯網平臺，形成物聯網與互聯網的整合，提高工程的管理效率和信息化水平。

1.2 智慧工地系統(tǒng)的應用意義

首先，智慧工地系統(tǒng)的應用能夠提高建筑工程的管理效率，智慧工地系統(tǒng)通過大數據處理技術進行運轉，可提高管理過程中的信息收集、分析的速度。由于整個建筑工地接入了互聯網系統(tǒng)，各個部門以及人員間的交互方便程度與溝通速度均顯著上升，從而提高了管理者命令下達、各個部門間信息傳遞、反饋信息上報等工作的靈活性、速度。

其次，應用智慧工地系統(tǒng)減少了建筑工程中的安全隱患，對施工人員本身而言，多數施工人員受教育水平有限，知識文化程度較為缺乏，安全意識存在缺陷，智慧工地系統(tǒng)中每位施工人員均可以進行登記，可記錄每位施工人員在建筑工地的活動軌跡，對出現的問題可及時進行糾正。智慧工地系統(tǒng)提供即時上報功能，可保證在發(fā)現安全隱患、出現安全問題時，及時進行檢查和解決，有效保證了工程項目的安全性。

2 智慧工地系統(tǒng)的結構設置

智慧工地系統(tǒng)根據具體功能的不同可分為信息感知層、網絡傳輸層、應用處理層。

信息感知層可與建筑工程項目的施工人員直接連接，需要用到軟件和硬件設施，包括多種信息采集、信息反饋設備（溫度、壓力、變形等各種傳感器設備）、GPS定位設備、電子標簽系統(tǒng)、視頻圖像采集設備等，包括這些設備配套的各種軟件系統(tǒng)。其具體功能為直接對施工人員、施工設備、使用材料、施工活動等工程信息進行采集，將應用層提供的處理信息、處理指令傳達給施工人員。

網絡傳輸層是連接施工人員與管理層的部分，需要使用的設備主要包括各種有線、無線信息傳輸設備以及部件，例如、WLAN系統(tǒng)、藍牙裝置等，包括這些設備配套的各種軟件系統(tǒng)。其具體功能為實現各類終端和應用主體之間的信息交換，將信息感知層收集的信息傳導至應用處理層，將應用處理層下達的信息傳導至信息感知層。

應用處理層是與建筑工程項目的管理人員進行直接連接的，需要使用的軟件和硬件設施為各種類型的硬件平臺，例如服務器、工作站、數據庫等，包括相應的智能處理軟件。其具體功能是將收集的信息傳導至管理人員，通過大數據處理等技術對收集的信息進行智能處理，為建筑工程中出現的問題提供參考信息、處理方法。

信息感知層是整個智慧工地系統(tǒng)的基礎，負責信息收集；網絡傳輸層是智慧工地系統(tǒng)的信息傳達渠道，負責信息傳遞；應用處理層是系統(tǒng)的核心，負責分析信息提供解決方案。

3 智慧工地系統(tǒng)在建筑施工過程中的具體應用

3.1 對施工人員進行智慧管理

智慧工地系統(tǒng)在建筑施工的中均可以得到有效應用，可通過智能化系統(tǒng)對參與施工的工作人員，進行有效管理。具體操作為設置實名制管理系統(tǒng)，將每一位參與建筑工程項目的工作人員進行登記，通過SQL系統(tǒng)建立數據庫，結合門禁設備、智能卡系統(tǒng)建立對應的一卡通系統(tǒng)，記錄每一位勞務人員在工地內的進出記錄、活動軌跡、消費情況等。

智慧管理系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點：（1）可對工作人員的活動情況進行實時監(jiān)測，可有效避免安全事故的發(fā)生，如果發(fā)生安全事故，也可在第一時間進行責任劃分以及安全漏洞的處理，工作人員的安全教育記錄可以載入此系統(tǒng)，可有效保障勞務人員的安全。（2）對所有工作人員的工種信息進行登記后，可隨時對工程的人員分配情況進行分析，可以通過門禁信息分析工程的參與人數，直接觀測人員的工作情況，與施工計劃、施工目標對比，可以及時對人員分配進行調整，提高了建筑工程的施工效率。（3）可以對工作人員的工資發(fā)放進行管控，有保障勞務人員的利益。

3.2 通過傳感器對建筑工程環(huán)境進行實時監(jiān)控

壓力、聲音、溫度、濕度等傳感器以及配套的智能處理設備，在智慧工地系統(tǒng)中得到了較為廣泛的應用。

設置揚塵、噪聲監(jiān)測設備，通過傳感器對施工現場的揚塵數據、噪聲情況進行實時監(jiān)測，測得的數據及時向應用處理層進行輸送，出現數據超標應及時觸發(fā)報警系統(tǒng)。通過配套的智能處理設備對施工現場進行處理，例如通過水霧噴淋設備進行降塵處理，通過降噪設備進行降噪處理等手段進行優(yōu)化。

設置溫度和濕度傳感器可以對施工現場的環(huán)境變化進行24 h不間斷監(jiān)控，可以進行及時記錄和數據統(tǒng)計。如果環(huán)境溫濕度等情況超標，可以通過報警系統(tǒng)進行提示，相關責任人可以迅速進行處理，防止環(huán)境情況失控。通過數據統(tǒng)計、管理行為記錄等工作，可以提供參考，節(jié)省了人力、物力，提高了施工管理效率。

3.3 對塔吊進行安全監(jiān)控

塔吊安全是建筑施工中的重要安全問題之一，通過智慧工地系統(tǒng)可以有效進行塔吊設備的安全監(jiān)控。將傳感器安裝于塔吊的各個部位，通過轉幅傳感器、高度傳感器、傾角傳感器等，對塔吊的運行數據進行全方位監(jiān)控。通過網絡傳輸層將數據即時傳遞到管理層，施工管理人員可以隨時了解塔吊的活動情況。如果出現問題，塔吊安全預警系統(tǒng)可結合問題發(fā)生位置發(fā)出針對性警告。對塔吊的運行數據，可以通過數據庫系統(tǒng)進行記錄、整理，通過大數據分析系統(tǒng)，分析潛在的運行風險，結合預警系統(tǒng)發(fā)出即時預警，可以及時糾正塔吊操作人員存在的不規(guī)范操作，消除安全隱患，有效避免塔吊安全事故的發(fā)生。

3.4 工地財務安全保障系統(tǒng)

建筑施工面臨的安全隱患是內部的操作安全，包括外部人員帶來的財務安全，智慧工地系統(tǒng)可以增加建筑工地的安全性，防范盜竊。通過設置一卡通、門禁系統(tǒng)可以加強人員管理，有效阻止外來人員的混入。此外，在工地周圍設置紅外對射傳感器，一旦在工地周圍或死角出現異常侵入行為，會自動向相應的人員發(fā)出報警，準確提示報警位置，可及時、迅速地做出處理。報警系統(tǒng)由以往常用的紅外報警器改進形成，提高了安全保障效率，減少了人力資源的壓力。

4 現階段智慧工地系統(tǒng)的待改進方面

通過上述的介紹可以預見智慧工地系統(tǒng)在未來將成為建筑施工管理的首選，是建筑業(yè)轉型升級的有效推動力，但就現階段的實際情況分析，智慧工地系統(tǒng)還存在許多待改進的方面。

智慧工地系統(tǒng)的使用涉及多種高端技術，例如人工智能技術、信息模型構建技術等，這些技術對開發(fā)者的專業(yè)素質有一定要求。進行大規(guī)模使用時，需要耗費較多的成本，對建筑業(yè)而言，其難以承受技術的開發(fā)、使用，因此，在未來應借助技術的進步進行成本優(yōu)化。

5 結語

本文介紹了智慧工地系統(tǒng)的基本概念、使用優(yōu)點、結構組成、功能以及在建筑施工過程中的具體應用等內容。將智慧工地系統(tǒng)應用在建筑施工過程中，能有效提高建筑工程的施工效率，保障施工的安全性，可對施工人員的人力資源分配進行調整參考，提高了建筑工程的經濟效益，因此，智慧工地系統(tǒng)具有較好的使用和推廣潛力。在實際施工中，針對智慧工地系統(tǒng)存在的不足，應進一步改進、優(yōu)化，結合施工現場的實際環(huán)境，提高智慧工地系統(tǒng)的科學化程度。