物联网技术在建筑施工安全管理中的应用

罗元江

摘要：目前，我国的物联网技术的发展迅速，在计算机技术快速发展的形势下，技术发展也得到了新契机。物联网技术作为信息行业发展的产物，有较强的综合性，并且涵盖的内容也是多方面的。如今，物联网技术被应用于智能建筑安防系统中，主要是为了防止人为破坏和自然灾害的破坏。本文从物联网技术和智能建筑的概念入手，围绕传统安防系统的不足以及物联网技术的应用优势展开讨论，并指出智能建筑安防系统中物联网技术的具体应用，为今后的研究提供一些参考依据。由于我国科技水平在不断提高，所以人们也开始提高对居住条件的要求，建筑领域里逐渐将智能建筑當作了研究的热点。建筑是智能建筑的基础，建筑设备、相关的通信网络、管理系统构成了智能建筑的完整系统。因智能建筑结合着科技和自身的优势，所以未来的建筑行业将以智能建筑为主。此外，物联网技术有很大优势，它涵盖了自动化、传感器、网络及嵌入式系统等综合性技术，可以将其应用到智能建筑安防系统中，这对于建筑技术来说是一个全新的尝试，发展前景良好。

关键词：物联网技术;建筑施工安全管理;应用

引言

近年来由于5G建设的高速发展，物联网技术随之高速增长，智能建筑行业规模不断扩大，通过物联网技术对智能建筑的成本控制参量分析和模型构建，提高成本控制的精度和工程造价的准确性，降低了施工成本，改善了建设的质量水平。智能建筑可以利用物联网技术对建筑内暖通空调、供水、发电、照明系统、网络等通过人工智能处理器对建筑的整体分析和优化，可以大大节省运营成本，增加投资的收益率。在高科技产业云计算、大数据、物联网等高速发展过程中，智慧城市将成为全球先进文明城市的发展方向，智能建筑将是智慧城市的重要组成部分，给我们带来收益和便利，具有无可限量的潜力。物联网是通过各种信息传感器实时采集各类信息，在终端设备、边缘域或云中心通过机器学习对数据进行分析。智能建筑可以利用物联网技术对建筑内暖通空调、供水、发电、照明系统、网络通过人工智能处理器对于建筑的整体分析和优化，可以大大节省运营成本，提高投资回报率。

1 物联网技术和智能建筑的概述

1.1 物联网技术

物联网的产生离不开传感器以及各种控制设备，依据所约定的协议，有效联系互联网与信息或资料，在这一过程中达到了通信和交换信息的目的，最终实现了智能化信息识别、定位和监督。物联网中有互联网协议和传感器控制协议这两种类型。互联网作为物联网得以发展的前提，经过相应的延伸和扩展后，物体之间能实现信息交换。物联网被应用到智能建筑中可以将其分成三个部分：传感器、执行设备、控制网。连接网络平台、传感器等是互联网协议所指的重点内容。感知层、连接层和应用层是现代智能建筑的物联网应用架构涵盖的重要部分。

1.2 智能建筑

1984年，第一幢智能建筑由美国建成，在此之后，现代建筑艺术、网络通信技术、自动控制技术、计算机软件技术在一定的方法作用下进行融合与集成，这就成为建筑行业最重要的一个发展方向。据相关的调查资料显示，美国有近万栋的智能建筑。近年来，在日本新建的建筑中智能建筑约占65%。相比而言，尽管我国的建筑行业起步较晚，但有着迅猛的发展势头，并且应用的也很广泛。智能建筑通过与物联网技术有效结合体现出两个方面：一是智能建筑将相关标准、数据内容和中间件架构全面提供给物联网;二是物联网技术的发展促使智能建筑前进。总之，物联网技术和智能建筑这两者之间始终是相互促进和影响的关系。

2 物联网技术在建筑施工安全管理中的应用

2.1 物联网下智能建筑展望

物联网技术在建筑业、工业、电子行业、交通行业、汽车行业都有了深入的应用。随着科技的不断进步，智能建筑在物联网的发展下将结构、系统、服务、管理跟用户需求进行优化组合。智能建筑不仅可以提高舒适的环境，还可以提高工作效率，降低建筑成本，已经成为智慧城市发展的必然趋势。目前智能建筑主要体现在系统设备自动化和通信系统信息化，随着科技的发展，物联网技术下的智能建筑会采用系统信息综合管理，对智能建筑内所有的设备信息进行收集、传输和处理，在物联网下智能建筑可以实现人与物的连接，物与物的连接，通过云计算收集处理和人工智能逻辑分析决策，朝着智能化方向发展。

2.2 建筑信息模型数据关联

智慧基建安全监测系统搭建之前首先需要利用建筑信息模型（BIM）建模，通过现场勘查，确定高支模的监测位置;用准确的数据修正模型。利用BIM进行有限元分析，计算出高支模搭建中最为不利的位置。监测人员在最不利危险点的位置上布置自动化监测装置，实时收集高支模模板沉降、支架变形和立杆轴力等相关节点的数据，对节点数据的持续观测和分析。系统将数据传感器与BIM进行关联，在BIM中具有现场的三维几何信息，监测平台将两者关联显示这样就能够实时、动态、立体地展示出各监测点的状态信息，一旦现场的某一传感器监测值超出预警阈值，平台里BIM对应部位上就会显示预警提示。这样通过大数据的输入，使BIM数据可实现实时更新、实时监控，从而更直观地进行预警提示。可见，基于物联网的智慧监测方案采用了自动化的监测方式，扩大了系统监测内容，提高了监测频率，大大缩短了异常响应时间，能够显著提高施工现场的安全监测及预警水平。

2.3 在公共安防中的应用

总的来说，物联网传感器在安防监控中是一个关键部分，利用光纤光栅传感网络以及无线传感网络。在工程建设的材料中，可以利用光纤光栅传感网络，因其具有很强的感知力，还能对细微参数进行有效的检测。由于智能建筑中的电力系统有较高的工作强度，因此，对光纤光栅传感器的安装问题要重视，安装时要确保其安装关键位置上，这样才能将监测作用全部发挥出来，以免烧坏电路。除以上要求外，可利用传感器对工程内部质量进行检测和分析，以便提前做安全防范，保证建筑物安全。无线传感器本身所设节点不多，而且智能化程度很高，在火灾的报警防控中应用极其广泛，救灾效率得到提高。

3 结束语

在5G通讯建设高速发展的背景下，物联网技术会推动云计算、人工智能、大数据发展，智能化将是未来的发展方向和趋势，智能建筑行业在不断地扩大，对于成本控制和工程造价都提出了更高的要求，相关技术人员应该运用好物联网技术实现对智能建筑成本控制和工程造价预测，要顺应时代的发展，不断的运用新的技术总结和分析，实现参量体系和数据模型不断优化，有效地实现降低智能建筑建造成本，降低运营成本，提高建设质量水平。

参考文献：

[1]杨文博，吴睿，高峰，等.BIM技术结合有限元分析在高支模施工中的应用[J].工程技术研究，2018，27（11）：244-245.

[2]许丹萍.高支模自动化实时监测在混凝土浇筑过程中的分析与应用[J].中国新技术新产品，2019（6）：94-97.

（作者单位：中国水利水电第七工程局有限公司）