物聯(lián)網技術在智慧工地安全質量管理中的應用

安玉華，王若辰

（吉林建筑大學）

1 引言

隨著物聯(lián)網與云計算等相關技術的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)進入了全新的發(fā)展階段，并且呈現出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，智慧工地也應運而生。物聯(lián)網技術作為一種重要的應用產業(yè)，可以有效整合系統(tǒng)內部所有可用資源，達到滿足各種消費者的使用需求。為此，將物聯(lián)網技術應用于智慧工地安全質量管理中，試圖構建智能、高效、綠色的智慧工地安全質量管理平臺，從而有效提高智慧工地安全質量管理水平。

2 基于物聯(lián)網智慧工地安全質量管理的相關概念

“智慧工地”是智慧城市理念在建筑行業(yè)的具體體現，其內涵是一種新的信息化管理理念?！爸腔酃さ亍本C合云計算、物聯(lián)網、人工智能等現代技術，支持對人和物的全面感知，以人員、機械、材料、方法、環(huán)節(jié)為核心，實現了信息協(xié)同共享、全面智能管理、科學決策管理等基本功能，能夠全方位的提高工程建設生產效率、工地管理效率、項目決策能力等關鍵要素，從而實現建筑工地的科學化、流程化、精細化和數字化。

物聯(lián)網技術利用傳感器技術、RFID 技術、GPS等技術，實時采集物體的變化信息，實現對物料、物體、人的網絡訪問，實現動態(tài)智能識別、自動管理控制。

智慧工地與物聯(lián)網技術的融合是智慧工地安全質量管理的必然趨勢。

3 智慧工地安全質量管理現狀

近幾年來，在大數據和“互聯(lián)網+”的大力支持下，智慧工地迅速崛起，并且具有良好的市場發(fā)展空間，智慧工地實踐項目也開始涌現。目前，我國智慧工地主要應用在重點工程項目上，這些項目工程量大，歷時較長，環(huán)境復雜，參與主體眾多，協(xié)調難度非常大。為了提高智慧工地安全質量管理水平，國家和政府采取了一系列措施，加大智慧工地人力、物力和財力的投入，有效地提高了智慧工地安全質量管理信息化水平。但是，智慧工地起步較晚，還面臨諸多的問題，特別是傳統(tǒng)的工地管理模式和施工儀器，已然無法滿足智慧工地的基本需求，阻礙了智慧工地效能的發(fā)揮。

物聯(lián)網技術具有明顯的優(yōu)勢，將其應用到智慧工地安全質量管理中具有重要的意義與價值。首先，物聯(lián)網技術可進行大范圍、全球定位系統(tǒng)的精確定位，可實現紅外傳感器等設備傳感功能，并依托相關技術人員建立相應的現場施工信息數據，對相關信息數據進行科學分配和高度整合，方便相關人員對后期數據信息進行分析。其次，物聯(lián)網技術能智能化收集數據信息，有效地跟蹤每一項工作任務的具體流程，科學、細致地進行權責劃分，實現對責任的跟蹤落實，不僅能夠提高工程項目管理效率，而且可為工程質量打下良好基礎。最終，涉及建設的相關部門可以利用物聯(lián)網技術及時掌握具體施工情況，并對工程提出相關建議，為工程施工提供保障，最大限度地滿足各方需求。

4 基于物聯(lián)網的智慧工地安全質量管理問題

將物聯(lián)網技術應用到智慧工地的安全質量管理中，能使工地建設科學化、智能化、數字化，不僅能對工地上的人員、物料和設備進行科學化管理與監(jiān)控，還能清楚掌握工地建設的全過程，對于大型工程能夠獲得足夠的控制能力，確保施工順利進行，保障施工人員的生命安全。但是基于物聯(lián)網的智慧工地安全質量管理還存在諸多問題，具體表現在幾個方面。

4.1 人員管理設備缺失

基于物聯(lián)網的智慧工地安全質量管理中，大多數產品都將人員信息集成到手機端APP 上，各種報警器和流程信息都將在手機端上顯示和處理，這些功能都需要手機的智能化。但是施工現場基層作業(yè)人員未必都能擁有經濟實力購置智能手機，因此手機的智能化也將大大影響業(yè)務流程的處理和信息的接收，從而降低智慧工地安全質量管理信息化的實際效率。

4.2 設備管理質量欠缺

基于物聯(lián)網的智慧工地安全質量管理要求對施工現場設備進行信息化管理，尤其是操作人員使用智能安全帽、塔吊等設備的監(jiān)控預警信息，以及移動終端安全巡檢等都要依靠網絡來傳遞信息。這就需要建立良好的網絡環(huán)境，確保施工現場設備的穩(wěn)定運行。目前，智慧工地基本上實現了網絡的全覆蓋，但是網絡質量卻參差不齊，部分偏僻地區(qū)網絡環(huán)境較差，無法滿足安全管理信息化產品功能的正常運行需求，嚴重影響了智慧工地安全設備的實際運行。

4.3 物資管理追蹤滯后

在基于物聯(lián)網的智慧工地安全質量管理中，對物資管理與追蹤是關鍵，能夠保證施工過程中物資的合理利用與有效監(jiān)管。但是目前智慧工地安全質量管理的資金投入不足，導致建設過程中需要墊付大量資金或向銀行貸款，限制了物資管理平臺的開發(fā)與使用。因此，施工企業(yè)只有有限的資金支持智慧工地安全質量管理信息化的應用，導致產品的功能和性能較差，無法有效追蹤物資的使用情況，導致智慧工地安全質量管理效用有限。

5 基于物聯(lián)網的智慧工地安全質量管理對策

5.1 人員管理信息化

建立以物聯(lián)網技術為基礎的智慧工地人員管理，主要是利用物聯(lián)網技術，有效整合無線通信、數據采集、人臉識別、人員活動狀態(tài)監(jiān)測等相關模塊，將相關數據傳輸到工地人員管理系統(tǒng)，實現人員管理和監(jiān)控。

對進入現場的工人進行實名制信息采集，并將相關信息輸入系統(tǒng)，隨后向工人發(fā)放一卡通，詳細記錄工人的基本信息。施工場地LED顯示屏能實時統(tǒng)計出現場員工人數，員工的上班時間，各個工作崗位的人數等等。

建筑工人進入施工現場需要佩戴安全帽，并在閘口對建筑工人進行人臉識別，通過安全帽記錄建筑工人的基本信息。管理人員借助安全帽中的智能芯片能夠對建筑工人的工作狀態(tài)、安全位置、活動軌跡等進行定位與跟蹤，及時掌握建筑工人的安全狀態(tài)，從而實現對建筑工人的全方位監(jiān)控。

另外，利用物聯(lián)網技術，可以將建筑工人的位置、活動軌跡等數據實時地更新到現場員工管理系統(tǒng)中，并通過現場員工管理系統(tǒng)進行建筑工人統(tǒng)計分析，全面掌握建筑工人的地域分布和工作狀況。鑒于此，工地管理人員可以借助大數據技術，在保證施工質量、進度、安全的前提下，抓住建筑工人分布的熱點和勞動力的高峰，進一步合理安排現場各工種的勞動量，最大限度地提高生產效率，減少窩工損失，實現建筑項目的施工質量、進度、安全等綜合目標。

5.2 設備管理科學化

智能化現場設備管理是基于物聯(lián)網技術建立的機械設備管理系統(tǒng)。利用攝像機和各種傳感器進行現場機械設備數據的采集，作為機械設備管理系統(tǒng)的基礎數據源。同時，采用微電子技術、高精度定位和無線通信等技術，將現場機械設備的數據納入機械設備管理系統(tǒng)中，并支持設備信息的統(tǒng)計查詢，使機械設備操作員、保安人員通過機械設備管理系統(tǒng)了解實時工作信息和運行狀態(tài)，實現對機械設備安全設備的實時跟蹤。

此外，機械設備管理系統(tǒng)還能對機械設備的種類、數量、型號、維護、運行、管理、操作人員等信息進行統(tǒng)計、記錄、實時匯總，保證機械設備信息管理的及時性、準確性和共享。特別是對于機械設備的壽命以及可靠性等，通過設定指標進行預警，一旦超過閾值就會自動報警，從而提高機械設備的安全性和可靠性。

5.3 物料管理智能化

智慧工地物料管理以物聯(lián)網技術為支撐，構建了工程物資管理系統(tǒng)，實施對物料的全面動態(tài)管控。

在材料采購環(huán)節(jié)，應用物聯(lián)網技術，可以快速準確地生成材料需求清單，克服了人工統(tǒng)計方法計算速度慢、數據準確性低的缺點。依據材料需求清單編制材料采購計劃，并按計劃在平臺上完成在線訂購，進一步了解工程物資管理系統(tǒng)中物料的狀態(tài)。

在物料驗收方面，利用物聯(lián)網技術對整個驗收過程進行監(jiān)控，并將關鍵材料，如原始單據、質量證等拍照留證；利用工程物資管理系統(tǒng)APP 實施非稱量物料的接收，如實施非稱量物料的進、出等操作，也能快速清點現場物資，克服了傳統(tǒng)人工清點效率低、耗時長、數據準確等缺點。

對于施工現場監(jiān)控，將視頻監(jiān)控與工程物資管理系統(tǒng)相結合，實現了對建筑項目物料存放的實時監(jiān)控。具體地說，根據場地平面圖對材料進行存儲，在物料存放區(qū)域設置電子標識牌，對相關物料進行標記與識別，并根據需要及時進行更新。與此同時，根據工程物資管理系統(tǒng)反饋的物料出入庫數據，進行物料數量及成本的統(tǒng)計。一旦現場抽查或發(fā)生突發(fā)異常情況，必須馬上啟動實時監(jiān)控系統(tǒng)，查看監(jiān)控錄像，對現場物料進行全面控制，確保建筑項目物料的透明化。

6 結語

當前，我國施工企業(yè)項目規(guī)模不斷擴大，數量不斷增加，工程建設行業(yè)的市場競爭進入白熱化階段。加強工地安全質量管理，直接關系到施工人員的生命安全，關系到建筑工程項目的質量保障和施工企業(yè)的經濟效益。將物聯(lián)網技術應用于智慧工地安全質量管理，不僅可以提高現場安全管理水平，而且還能帶來良好的經濟效益。未來，還需要將物聯(lián)網技術與其他技術結合，開發(fā)智慧工地安全質量管理系統(tǒng)，為智慧工地的安全質量管理提供集成的在線平臺，從而不斷提高智慧工地安全質量管理水平，實現智慧工地的持續(xù)發(fā)展。