建筑工程管理中智慧工地系统的应用思考

张登云

（山西凯嘉张壁古堡生态旅游有限公司，山西 晋中 032000）

0 引言

从某一层面上讲，智慧工地系统是在工程管理领域中应用智慧地球理念的具体表现，就有着明显的信息化特征，同时该系统也充分应用了大数据、移动互联网等技术手段，针对建筑工程管理实施了精密的设计和模拟，配合全过程管理的理念要求，从多个角度入手，提高建筑工程管理成效[1]。为了更好地阐述智慧工地系统的应用价值，本文在简要概括智慧工地系统定义和应用优势后，简要总结了智慧工地系统的关键技术，然后结合工作经验总结，从人员管理、环境控制、安全管理、技术优化、物资管理这5 个方面入手，对智慧工地系统的应用进行了分析和讨论，希望可以构建信息化、智能化、数字化的建造工程管理体系，确保建筑工程管理水平得到提升。

1 建筑工程管理中智慧工地系统概述

1.1 智慧工地系统定义

应用智慧工地系统，其目的是在建筑工程施工管理中融合信息化管理手段，借助信息化技术提高管理工具的远程可操控性，进一步保证施工进度、施工安全和施工质量，同时依托网络平台实现信息资源的共享，并以此为基础进行工程管理与监督工作。一般情况下，可以将智慧工地系统管理操作划分为应用部分、终端部分和平台部分这3 个部分。其中，应用部分负责合理化分配施工管理期间所产生的资源，是推进管理模式现代化发展的基础；终端部分负责合理化运用互联网技术，负责收集、分析各种施工现场信息，然后以该部分信息为基础，展开有效的现场管理与监督工作；平台部分主要负责统计数据工作，是利用大数据技术推动智慧工地系统运行稳定的前提。

1.2 智慧工地系统应用优势

在建筑工程管理中应用智慧工地系统，可以实现高效化收集与分析项目数据信息，可以有效整合信息处理和各项管理工作，可以大幅度提升信息处理效率和质量，从而精准预判施工过程潜在的制度隐患、安全隐患和进度隐患。总体来说，智慧工地系统充分利用了信息技术以及人工智能的优点，利用互联网做基础，搭建信息化管理平台，然后在创新管理模式的基础上，进一步增强部门沟通的有效性，整个过程对传统建筑工程管理模式不足之处的进一步完善和补充，是结合施工现场实际情况后，依托信息技术手段与设备，在提高建筑工程管理效率与质量的同时，有效创建信息化管理系统的重要支撑。

2 建筑工程管理中智慧工地系统的关键技术

2.1 物联网技术

配合使用机械技术、计算机技术、软件技术和传感技术，实现设备之间的信息交互，就是物联网技术。在智慧工地系统中，合理化应用物联网技术，可以有效满足感知人员信息、环境信息和设备状态信息的需求[2]。例如，对于人员信息进行感知，在物联网技术的支持下，可以应用IC 卡识别或人脸识别等感知方式；对于设备工作温度、压力和流量等相关数据信息，则可以配合使用自动化仪表进行获取；对于扬尘信息，通常可以应用PM2.5监测仪进行测量获得。总体来说，智慧工地系统感知建筑工程各项管理数据，离不开物联网设备与技术的支持。

2.2 大数据技术

具有有效处理和整合海量数据信息功能的大数据技术，是当前深度挖掘价值信息的技术手段，将该技术应用在建筑工程管理当中，配合使用大数据挖掘功能，探寻不同数据之间的有效关联，可以在保证数据信息掌握全面性的基础上，实现信息的相互融合与交互，实现安全管理风险预警等各项提前预测功能。例如，在搭建建筑工程脚手架到时候，运用包含大数据技术的智慧工地系统，就可以有效分析脚手架信息、环境信息和人员信息，然后探寻上述信息之间的内在关联，依托强大的大数据分析功能，寻找在施工建设过程中可能存在的施工安全风险，从而实现智能化建筑工程管理。

2.3 移动互联网技术

运用手机APP 以及PC 终端设备，通过接通互联网，实现建筑工程施工管理各项信息的有效交互，就是移动互联网技术[3]。应用智慧工地系统的移动互联网技术，可以配合使用物联网设备将所有施工信息上传至无线网络服务器，然后经由服务器云平台下达指令，促使施工现场各自动化设备进行交互作业。在此过程中，管理人员和其他人员可以利用移动互联网技术，创建远程监控系统，不仅可以满足远程观看监控画面的需求，同时也实现了有效结合施工现场管理与远程管理的目标。

3 智慧工地系统在建筑工程管理中的应用内容

根据前文分析可知，智慧工地系统在建筑工程管理工作中具有显著的应用可行性，是可以满足建筑工程全过程管理需求的系统，所以为了帮助相关人员针对性了解该系统的应用价值和细节，本文将结合以下5 个层面进行具体的探究。

3.1 智慧环境控制系统的应用

建筑工程在施工建设环节，难免会出现不同程度的噪声污染、扬尘污染，而这部分工程污染会对现场施工以及周边居民产生干扰，对此，基于智慧工地管理角度，本文认为需要将绿色管理模块纳入智慧工地管理系统，确保工程管理工作展开之际，能够对噪声指标、空气质量指标等施工现场污染指标实施强化监测[4]。由此可见，在智慧工地系统搭建过程中，需要结合工程需求，提高对环境污染监测的重视度，同时配备精度较高的自动化监测设备，进一步测定施工现场环境湿度、噪声、颗粒物浓度等相关参数，并应用LED 显示屏进行显示，对于已经超出规定值的指标参数信息，要在标红的基础上做出相关预警。在此环节，要求工程管理人员将所测定的数据信息，第一时间上传至移动互联网终端，确保监测数据准确性的同时，保证监测数据提供的实时性，从而为施工作业人员结合实际数据基础，做出科学判断提供支持。如果在监测过程中发现有异常数据，例如，颗粒物浓度超出标准数值，则此时需要针对性激活智慧环境控制系统的喷雾降尘模块，确保降尘处理作业第一时间展开。此外，如果在施工现场，设置有标准养护室，则此时需要配置高精度传感器，重点关注监测该部分养护室内环境，在保证全天候跟踪记录环境数据的同时，提高施工现场湿度、温度等相关数据测定的精准性，从而保证数据参数支持的实时性、可靠性、详细性。

3.2 智慧安全管理系统的应用

在建筑工程管理过程中，应用智慧工地系统与BIM 技术的有效结合，创建符合现代化建筑工程需要的安全管理系统，具有显著的意义。展开来讲，通过BIM 技术可以针对性实施碰撞检测，同时结合建模分析，更为直观地展示建筑机电管线等一系列关键结构部位，保证施工作业人员能够更加清楚的认识管线交叉、碰撞情况[5]。然后在全面性了解的前提下，充分考虑工程现实需求，做好预留孔洞位置及尺寸的设置，进而实现优化排布管线施工的目的。在建筑安全管理期间，为避免对现在的安全事故进行24h 防控，除了要保证部门之间的协调配合外，还需要结合采取大数据等先进技术手段，搭建5G 智慧信息岛，利用信息岛的模式，减少出现信息传输断层的问题，尽可能在保证信息全面覆盖的情况下，强化应急突发事件处理及时性。此外，本文认为工程负责人可以积极推动建立能够满足实时监控需求的360°立体空间系统，应用AI 眼镜等一系列智能设备与塔式起重机摄像头的连接，实现全方位视野、全面性监测。如果在具体实施监测作业期间，发现有异常情况，需要同步进行停止施工以及设备参数的调整工作。由于塔吊摄像头具有显著的夜视功能，可以满足工程负责人要求的24h 无间断监管需要，因而具有一定提升建筑工程安全效益的作用。最后，本文认为可以配合使用VR 技术手段，通过预先模拟现场施工细则，提前展示可能在施工现场存在的各项安全问题，然后借助智慧安全管理系统配合应用智能识别，在实施多元化联动监测的过程中，精准辨识危险源，从而发挥建筑安全防线的应用价值。

3.3 智慧技术优化系统的应用

建筑工程在施工建设环节，施工技术有明显的复杂性特点，在严格的施工标准要求下，保证施工技术操作质量尤为重要。鉴于此，本文认为工程管理人员需要应用智慧工地系统，进一步优化钢筋施工、混凝土施工等关键施工技术[6]。以混凝土施工为例，此项施工作业，需要涉及混凝土搅拌、混凝土养护以及混凝土浇筑等环节。其中，在搅拌混凝土的时候，为了减少出现混凝土离析现象，就可以借助智慧工地系统，通过在系统内部输入混凝土相关参数，配合定期测定的方式，保证混凝土浇筑作业的顺利完成；在浇筑混凝土的时候，为了减少出现浇筑不连续的现象，可以利用智慧工地系统，实时监测浇注位置与时间，继而保证位置选择的精准性以及浇筑时间间隔的合理性。在养护混凝土的时候，配合使用AI 系统与智慧工地系统，可以满足养护施工作业人员定期完成远程巡检养护的工作需求，同时养护施工人员也可以依托智能化设备，进一步测定包括温度、湿度等在内的混凝土养护参数，从而重点观测混凝土裂缝问题。如果在养护作业期间，发现混凝土存在裂缝等相关问题，则需要在上传相关数据的同时，联合预警信息进行对应处理，从而保证按照施工标准要求建设工程项目，做到充分提高工程项目施工质量。

3.4 智慧物资管理系统的应用

建筑工程施工建设过程中，一般需要进行频繁的物资采购行为，而在物资中包含有施工材料以及施工设备等多方面内容，整个采购过程相对烦琐，但应用智慧工地系统，配合使用手机APP、PC 等移动终端，可以形成全程闭环式的进场物资管理工作，即全方位跟踪记录材料采购、材料运输到材料验收的过程信息，然后将上述数据信息上传至服务器云平台，确保为实现智能化物资管理提供便利[7]。例如，以某建筑工程为例，其针对物资进行现场管理作业的时候，就应用了区块链＋智慧工地系统的有效联合，创建了完善的物资管理模式，对所有进场的建筑材料，按照不同批次设置唯一的区块链指纹，而生产商、原料商以及经销商则需要结合不同电子签名的形式记录详细信息节点，此种方式有助于工程管理人员进行深度的记录和审核，配合PC 端以及移动端可以实现动态化追踪，并且由于应用了区块链技术，在实现动态组网的过程中，可以进行去中心化分布式计算工作，有助于降低智慧工程建筑成本。以监测深基坑施工为例，结合深基坑无线监测系统与LOT 技术，可以将传感器内部数据信息第一时间上传至云端系统，然后通过合法授权节点的形式，实现数据的分布式存储，确保后续决策的科学性与合理性。

3.5 智慧人员管理系统的应用

建筑工程在施工阶段，需要涉及大量的人力，而对于人员管理来说，施工现场准入问题、考勤问题就成为主要难点，绝大多数施工建设单位会采用IC 卡考勤技术，但容易出现IC 卡丢失的现象，而如果采用指纹识别技术，一旦施工人员出现手部清洁度不足或手部伤口等情况，就会影响识别效果[8]。鉴于此，本文提出应结合智慧门禁系统中的面部识别，提高人员管理的智慧化水平。展开来讲，面部识别系统内容如下。首先，识别技术分为人脸识别与虹膜识别，其中，人脸识别需要应用3D 多维人像采集技术，针对施工现场全体工作人员进行全面性识别；虹膜识别技术虽然具有识别精准度高、识别效率高的优势，但该技术应用成本也比较高。其次，智能安全帽准入识别，依托普通安全帽为基础，通过安装储存信息传感器、定位传感器以及处理传感器，保证施工人员各项信息都能够被录入其中，只要智能安全帽被佩戴，在智慧门禁系统主机端就会进行人员辨别和反馈。最后，智能追踪系统，智慧工地系统主机端对进入施工现场的施工人员进行定位，然后按照施工人员行进路线进行精准判断，减少出现人为失误的可能。在此期间，如果发现有人员管理隐患，需要及时进行预警与排查。

4 结语

综上所述，展开建筑工程管理工作，需要应用大量的人力、物力，需要耗费大量的时间成本，并且容易存在管理失效的情况，但是在应用智慧工地系统后，可以利用先进性信息技术手段，提高信息搜集与整合的效率，提高信息共享与传输的及时性，保证工程施工环节各项操作的安全与有效。由此可见，智慧工地系统应用是当前建筑工程企业强化自身企业效益、经济效益和社会效益的重要途径，也是未来推动建筑工程行业发展与建设的中坚力量。