基于物联网技术的智慧工地构建

2021-11-26潘斌

魅力中国 2021年22期

潘斌

（中通服和信科技有限公司，安徽合肥 230088）

引言

智慧工地是近几年新兴起的一种全新的管理理念，其不仅有利于降低安全事故发生概率，实现低碳生产，还可以落实精细化管理，促进企业持续发展。接下来，笔者将围绕智慧工地这一核心内容，基于物联网技术的角度对其基本概述、重要意义、系统组成、构建策略等多方面展开讨论，希望以下内容可以对从事智慧工地构建工作的相关人员提供参考。

一、智慧工地

所谓智慧工地，通常是指利用先进的信息技术和三维设计平台对工程项目的施工设计进行模拟，以施工管理为核心，创建智能生产、互联协同、科学管理的信息化施工生态圈，充分利用物联网和虚拟现实技术对获取的工程信息进行科学的分析和数据深入挖掘，从而制定出具有较高参考价值的施工预案，在此基础上进一步实现工程建设的可视化管理，切实有效地提高工程管理的智能化水平。

二、重要意义

（一）降低事故概率

无论任何工程项目，工作人员均应将安全问题放在首要位置，工地安全与施工现场技术人员的人身安全有着密切的联系，其涉及到社会稳定、企业形象以及工人背后的家庭幸福，而智慧工地的广泛应用则可以有效地实现安全生产的基本目标，对工地上的事故高发环节设置相应的安全预警提示[1]。如危险物泄漏自动预警系统、塔吊限位自动防撞系统、废弃物滑坡自动监测系统、工地厂区全方位监控系统等等。合理地利用先进技术以及智能设备对工地中各施工环节进行安全监控，可以显著降低事故概率，为实现工地安全生产的战略目标创造条件。

（二）实现低碳生产

工程项目建设过程中不可避免地会产生一些污染环境的物质，如扬尘危害、噪音危害等等，这些危害不仅会在一定程度上影响周围居民的身心健康，还会对周边生态环境产生一定的负面影响。而智慧工地的有效构建则可以大幅度改善这一现状，工作人员可以在智慧工地上引进智能设备来帮助企业实现节能减排的目标，从而更好地促进企业向经济、生态效益双丰收的方向持续稳定发展。如即时通报系统、自动降尘系统、针对湿度、噪声、温度、PM2.5 的智能感应系统、实时监控系统等等[2]。当监控系统出现数据超标的情况时，便会自动启动预警系统，将污染防治工作落实在工地生产的全过程中，以此来实现智慧工地的低碳生产理念。

（三）落实精细化管理

在物联网技术的支持下，工作人员可以在工地现场的重要位置合理地布设传感器设备，通过这种方式来构建智能化的安全防护系统，以此来实现对智慧工地上人、材、机等各要素综合全面地管理和监控，更好地完成对各施工环节技术人员的协同管理工作，保障工程项目的成本预算、项目质量以及施工进度均能达到预期理想的效果，大幅度提升工地施工的精细化管理水平。

三、系统组成

（一）质量管理系统

该系统主要是指在相关政府部门的统筹规划下，建立在物联网技术基础之上的应急管理机构，主要用于对工地安全生产中所出现的突发性事故进行有效处理，继而保障工程项目的质量水平。质量管理系统主要涵盖政府部门、施工现场以及企业三个不同层面上的管理工作，对此工作人员可以按照分级管理以及权限设置的管理原则，使得不同质量监管部门都能及时地获取和反馈其分属监管范围以内的工地生产信息，实现即时管理、移动办公的基本理念。质量管理系统主要通过感应装置、视频软件、检测系统将工地施工各个环节的数据信息传递至执法终端，从而帮助质量管理人员实现科学管理的最终目标。

（二）远程监控系统

远程监控系统也是智慧工地中非常常见的监控方式。顾名思义，该系统可以帮助管理人员突破空间和距离的限制，实现对复杂施工环境中材料储存状态以及技术人员的施工行为进行全方位的监控。与此同时，管理人员还可通过远程监控系统中的语音对话功能对施工现场的施工内容进行指挥调度，大幅度降低管理成本，提升管理效率。

（三）安全监控系统

工地施工过程中经常会使用到一些大型机械设备，而这些设备在施工作业中的使用风险较高，安全监控系统则是用于对这些大型机械设备的使用进行安全监控，以此来降低安全风险，提高工地施工的安全水平。以塔式起重机设备为例，根据相关数据统计结果我们可以得知，85%的塔式起重机在施工作业的使用中均存在不同程度上的违章作业和超载情况，从而极易引发安全事故[3]。而安全监控系统的构建则可以通过声光报警和运行记录等方式来对起重机设备进行安全监控，对其中出现安全隐患的施工行为给予预警提示，从而有效地防止技术人员进一步出现高危的施工行为。

（四）实时检测系统

实时检测系统则主要是针对工地施工中的混凝土浇筑、施工环境、地基检测、钢结构应力、基坑支护等数据信息的检测[4]。该系统通常是利用无线传感技术以网络输送、全面感知、智能分析等形式来实现对各环节施工作业的分析、检测以及提出相应的解决方案，这也是构建智慧工地的重要步骤。

（五）人员管理系统

人员因素是实现智慧工地良好运行的重要因素，因此人员管理的重要性不言而喻。人员管理系统通常是针对参与工地施工作业的技术人员的行为所展开的管理工作，其中包括考勤情况、车辆进出情况、上岗情况等等，这样可有效地实现对工地内劳务人员的动态监督和管理，显著降低外包劳务潜在的风险问题，为后续可能会发生的纠纷提供数据参考，为营造智慧工地奠定人才基础。

（六）环保监控系统

为了进一步响应国家所倡导的生态环保理念，工作人员还应加强对生态建设重视力度，重点把控工地施工对周边生态环境可能会产生的污染物。环保监控系统是非常有效的一种管理形式，其可以将工地施工作业中所获取的数据信息以图表或者曲线的方式进行科学的分析和展示，最终实现对工地环保动态的有效管理，继而加强对污染物的预警力度，从根源上将可能对生态环境造成污染性的物质进行排除，营造绿色环保的智慧工地环境。

四、构建策略

（一）循序渐进地建设过程

上述我们也明确了智慧工地是由多个子系统构建而成的，每一个子系统的开发都应建立在先进的技术以及智能设备的基础上，这样才能最大程度上保障智慧工地中各子系统均能发挥出其应有的作用效果。但值得工作人员重点注意的问题是，智慧工地的建设是一个循序渐进的过程，而不是一蹴而就的，因此工作人员需结合企业自身情况以及工地施工现状，逐步开发和推进智慧工地项目。例如，在起重机监管系统中，工作人员可先对其中最为重要的安全监控系统进行开发，再逐步对塔机风险预警、塔机视频监控等其余功能进行推进，在保障施工质量、施工进度以及经济效益的前提下逐渐完成对智慧工地的建设工作。

（二）保障系统技术质量

智慧工地的构建是建立在物联网技术的基础上，单从技术的层面上来看，智慧工地在实际应用中所涉及的子系统对技术的专业性要求极高，因此为了能够更好地实现智慧工地的战略目标，施工企业应当积极加强与先进科研团队之间的技术合作，通过二者之间的优势互补最终实现1+1 ＞2的成效，一起分摊技术研发风险，从而实现共同进步与发展，在科技创新思想与物联网技术的双重碰撞下将智慧工地的项目在工程项目中深入贯彻落实。