基于物联网技术的智慧工地构建

朱伯忠

(中新天津生态城城市管理中心 天津市 300467)

基于物联网技术的智慧工地构建

朱伯忠

(中新天津生态城城市管理中心 天津市 300467)

由于受到广泛应用的物联网信息技术的影响，目前在建筑工程工地中开始大量应用基于物联网技术的智慧工地。基于物联网技术的智慧工地，与人们所熟知的智慧城市和智慧图书馆一样，属于一种人性化、智慧化的科学管理理念，其在工程施工场地进出关口、施工人员穿戴、施工设施、机械和建筑等各个方面运用虚拟现实、传感技术和人工智慧等相关技术，极大地提升了工地现场管理水平。基于此，本文对基于物联网技术的智慧工地的构建进行了分析和介绍，供大家参考。

物联网技术；智慧工地；构建

在工程建设领域中智慧城市和智慧地球等理念的应用成果就是所谓的智慧工地，智慧工地主要采用包括数字化技术、信息化技术以及物联网云计算技术等在内的各种先进的工程生命周期管理技术。目前基于物联网技术的智慧工地在我国的安徽、南京、上海、北京等很多省市都出现了比较成功的案例，并且取得了一定的成果。

1.智慧工地概述

首先，施工人员APP智能化：施工人员APP智能化就是所谓的智慧化，智慧工地与智慧图书馆、智慧城市一样都是在应用物联网技术的基础之上形成的一种先进化、现代化和数字化的技术理念[1]。施工人员APP智能化在工程建筑施工中的运用主要是在施工现场区域内将智能手机配备给所有的一线管理人员，施工管理人员在能够将手机APP的应用功能充分地发挥出来，从而更加全面地掌握施工现场内包括隐蔽、提醒、记录、流程、图片和基本数据等在内的各种资料和数据，还可以利用互联网云计算信息化技术进行区域内的资源信息共享。所有的施工管理人员从办公室到施工现场能够通过智慧工地网络平台系统对工程现场的施工进度、施工场景进行及时地了解和掌握，并且还可以将出现在工程施工现场的各种突发情况和问题及时地寻找出来，采取有效地措施加以解决[2]。

其次，建筑施工图纸立体化：建筑施工图纸立体化主要是通过数字化、专业化、现代化的信息终端设备，采用立体图形的方式将智能建筑系统平台中的数据和信息呈现出来，这样设计人员和施工人员就能够针对整个建筑物进行随意地数据漫游和信息交流，也可以清楚的了解和掌握工程项目的设计缺陷和设计构件。在构建智慧工地筑施工图纸立体化时BIM技术的应用发挥了最为关键的作用。在建造或者重新修建人们用于工作、生活的办公、居住的建筑物时通过BIM技术能够严格地控制建筑成本，并且有效地保障工程建筑物的质量，最终全面增强建筑物的使用寿命。

2.以物联网为基础的智慧工地的重要作用

主要依靠人力的传统的工地管理方法往往具有较低的效率。为了能够消除传统工地中存在的安全生产核心业务未能深度融合信息化、建筑施工企业较低的信息化水平和落后的安全监管防范手段等问题，以物联网为基础的智慧工地开始受到了人们的普遍关注。以物联网为基础的智慧工地能够通过环境传感器、智能设备传感器、视频探测器等各种传感设备采集各种资料和信息，并且向智慧工地的服务平台上传工地现场的噪声粉尘数据、塔式起重机施工升降机等作业时的动态情况、工地现场的作业视频数据等。各个监管部门通过智慧工地能够对在建工地的作业情况进行24小时的全天候监控，从而将移动巡检的闭环形成。相对于执法人员定期上门抽检而言，通过智慧工地能够将各种安全隐患及早发现，并且有效地降低安全监管部门的监工成本。除此之外，企业通过智慧工地能够更加有效地开展安全质量监管工作，对企业的责任主体予以落实，并且能够帮助企业实施自我监管，将工程施工工地的现场信息实时掌握住，有效地减少企业的管理成本[3]。

3.以物联网技术为基础的智慧工地的构建

3.1 以物联网技术为基础的智慧工地的系统集成

①智慧工地的塔吊安全监控系统：智慧工地的塔吊安全监控系统主要是将黑匣子装设在工程工地施工现场的塔基上，这样就可以实现显示、输出和控制各种工程施工参数数据的相关操作要求。

②以物联网技术为基础的智慧工地可视化管理系统：作为一项集中控制型的、全能化、全网、全程的监控系统，以物联网技术为基础的智慧工地可视化管理系统能够全覆盖式地监控工地工程施工现场区域，其中包括区域内的堆场、制高点、大门和生活化区域等，这样工程管理人员就能够将工程场地的各种实时动态很好地掌握住。

③以物联网技术为基础的智慧工地混凝土搅拌车超载超速监控系统：通过实时装载量信息反馈系统和GPS全球定位系统将一个先进的、完善的实时监控视频影像网络平台建立起来，这就是所谓的混凝土搅拌车超载超速监控系统。在智慧工地的建设中混凝土搅拌车超载超速监控系统属于一个非常重要的组成部分，利用该智能化系统平台在工程施工工地的交通道路上可以极大地减少发生交通安全事故的概率[4]。

④以物联网技术为基础的工地管理平台：以物联网技术为基础的工地管理平台属于各个业务系统的监控中心，其主要具备以下几个方面的功能：首先，对各种轨迹和视频等前端数据进行自动获取；其次，对监测数据报表进行自动分析和统计；再次，能够形成信息门户，对报警信息进行及时推送，对预警级别进行设置，从而确保分级预警的实现；最后，对各类前端设备进行统一管理。

⑤以物联网技术为基础的高支模监控：利用前端传感器实时监测高大模板的立杆轴力、支架变形和模板沉降，其具有危险报警、超限预警和实时监测等功能。系统主要是由监控软件、智能采集仪和前端采集器等共同组成。

⑥以物联网技术为基础的生活区用电监控系统：将电参数采集模块安装在每间工人宿舍中，从而对生活区房间交流电路中的功率、电流和电压等参数进行准确测量。利用通讯接口可以将数据自动传输到监控终端，对各宿舍的用电情况进行自动记录和显示，一旦出现超出功率上限的情况，系统就可以自动报警。

3.2 智慧工地构建的未来发展

应用以物联网技术为基础的智慧工地的最为主要的目的就是全面地掌握工程的施工进度，这样在足不出户的情况下，工地工程施工管理人员也可以对现场的具体操作情况进行准确、无误、及时、有效地掌握和控制，其中包括建筑施工数据错误情况、工程建筑物材料使用情况、施工技术人员的考勤情况等。在上文中探讨并研究了以物联网技术为基础的智慧工地的构建，其中主要提出了塔吊安全监控系统、工地可视化管理系统和混凝土搅拌超载超速监管系统等物联网数字化应用技术。利用上述的智慧工地系统集成网络平台可以确保建筑工地实现全智能化和信息化。在对BIM技术进行充分利用的情况下，可以使现代工地现场施工的各个环节实现相互管理和相互交替，最终能够实现集约化、低碳、智能和绿色的工地工程施工建设项目管理系统。

4.结语

以物联网技术为基础的智慧工地构建过程中应用到了数字化施工系统、虚拟现实技术、3S技术、可视化技术、BIM技术和数据交换标准技术等，特别是应用了网络存储、效用计算、并行计算、分布式计算和网络计算等互联网数字化应用技术，由此智慧工地形成了一整套的、先进的现代网络通讯信息化平台、数据库系统网络平台等。工程现场施工管理人员通过这个系统平台能够有效地开展施工现场的监督和管理工作，因此可以极大地提升工地施工现场的管理水平。

[1] 杜非非. 试论物联网技术在高校智慧校园建设中的应用[J]. 山东工业技术. 2016(02)

[2] 房辉,常盛. 物联网在智慧城市中的应用与思考[J]. 信息系统工程. 2016(01)

[3] 周金昭,杜迎军,沈克. 物联网技术在起重机运行管理中的应用[J]. 设备管理与维修. 2015(12)

[4] 曾凝霜,刘琰,徐波. 基于BIM的智慧工地管理体系框架研究[J]. 施工技术. 2015(10)

G322

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1007-6344（2016）03-0328-01

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