高 峰

（山东华邦建设集团有限公司，山东 潍坊 262500）

构建智慧工地系统是提高建筑工程项目管理效力的重要途径，该系统的突出功能在于对施工关键要素的严格监控，促使各单位部门形成联动，对施工风险进行预警和防控，降低各种类型事故的发生，从根本上保障现场作业人员的人身安全。为了保证智慧工地系统在建筑施工过程中的合理应用，应该明确该系统的组成结构，引入现代化、高新科技产物，完善智慧工地系统功能，从而更好地服务于建筑工程项目管理工作，整合资源，降低成本，发挥实效，为项目立体化、动态化、全面化管理的实现保驾护航。

1 智慧工地系统应用的必要性

传统项目管理工作中受到管理人员专业素质能力的影响极大，倘若管理人员的管理知识储备不丰富，缺少项目管理经验，就有可能在工程实践中难以落实岗位责任，加大建筑工程项目的质量安全风险，威胁施工人员的生命安全。再加上施工现场环境较为复杂多变，施工人员的文化层次普遍较低，通常缺乏安全施工、文明施工的意识，不注重操作的规范性，未能合理使用安全防护设施，在突发性意外事件来临时手足无措，失去了逃生的最佳时机，不但建筑施工遭到延误，而且一旦人员伤亡其所在家庭将陷入灭顶之灾。城市中高层建筑林立，建筑施工的工程量更大，复杂程度更高，传统项目管理模式不再适用，要想规避安全事故，强化建筑施工过程及施工现场管理，运用智慧化技术手段势在必行（图1）。

图1 智慧工地安全管理中心

信息时代的到来使得信息技术在建筑行业中的应用愈发常见，借助物联网、BIM、云计算、大数据、人工智能等技术建设智慧工地系统，针对建筑工程施工特点及施工现场的具体情况制定安全管理策略，根据获得的相关信息适时进行调整，将信息存储在云端，打破了陈旧落后管理的局限性，与建筑全生命周期管理相契合。智慧工地系统包含有感知层、传输层、处理层等多个层次，可以将采集到的项目信息在相应层次上处理分析，提供给项目管理人员，为决策制定提供了有力的数据支持。以智慧工地系统为依托实施智慧监督、智慧协调、智慧培训等工作，保证进度、质量、安全、环境管理得到有机协同，践行安全文明施工理念，项目管理体系得以全面革新。

2 智慧工地系统的主要结构

智慧工地系统的应用价值越来越被建筑企业所认同，虽然系统功能有着一些差异，可是系统结构普遍涵盖以下几个层次：

2.1 信息感知层

使用有关信息采集的专业设备来获取建筑工程项目工序质量、资源使用、气候环境等信息，比如说传感器、GPS定位设备、视频监控设备等，所得到的信息时效性较强，可以客观真实地反映出施工人员活动是否标准规范以及材料设备是否得到合理使用，信息感知层可以认为是整个智慧工地系统的基础。

2.2 网络传输层

以有线网和无线网为载体进行数据信息的传播，将采集到的工程信息传输给各个主体单位，增加他们对建筑施工的了解，促进数据信息的交换。作为信息传输的枢纽，网络传输层要将项目信息实时反馈给管理层，得到管理层下达的指示后告知施工人员整改意见，促使施工人员将整改措施落到实处。

2.3 应用处理层

管理人员利用计算机和移动设备登录系统平台，根据信息分析结果制定管理决策，需要依靠应用处理层的功能，从系统提供的多个方案中选择最为恰当的一种，对数据信息进行价值创造，防止类似问题的重复发生，强化项目管理效果。管理决策经由网络传输层传递给施工人员，使得不同岗位人员能够在线交流，集思广益，智慧工地系统的有力支撑下项目管理体系会得到进一步的完善。

3 智慧工地系统在建筑施工过程中的应用策略

现阶段，智慧工地系统已经成为了建筑工程项目施工管理的重要辅助工具，在项目施工阶段智慧工地系统发挥了不可小觑的价值，应用流程为：运用传感器和视频监控装置对施工机械作业情况进行监测，将施工人员考勤信息传输给智慧工地系统，位于管理和指挥中心的人员结合获得的视频、图像信息责令质量安全负责人及时将隐患整改，降低安全事故发生几率。智慧工地系统的主要功能有：

3.1 对施工人员进行智慧管理

保障施工人员的人身安全和切身利益是建筑工程项目管理的根本目标，鉴于部分施工人员专业素质较低、安全防护意识较差的情况，运用智慧工地系统进行培训、考核、薪酬等方面的管理，体现智慧管理思想。一是专门构建数据库保存全体施工人员的基本信息，为施工人员发放智能卡，出入工地以及在工地内的施工和消费活动都要使用智能卡，坚决不允许冒名使用他人的智能卡。二是施工人员进入智慧工地系统的安全教育培训板块学习安全知识，获悉安全事故原因及自身岗位责任，在线参加安全知识考核，考核通过以后获得参与施工的证件。三是给施工人员发放专属安全帽，安全帽能够自动定位施工人员位置，记录作业时间作为考勤依据，当施工人员摘下安全帽一段时间或者遭受剧烈撞击，安全帽会发出报警信号。四是智慧工地系统能够根据施工人员的考勤情况及工资标准计算应发工资，保证施工人员利益不受侵害，如图2。

图2 智慧工地人员管理系统

3.2 对施工环境进行实时监控

施工现场的温湿度、噪音、扬尘等超过阈值会引起较为严重的环境污染问题，威胁到生态健康，不良施工条件还会增加施工安全风险，环境管理是建筑工程项目管理的重要内容。运用智慧工地系统中的传感器及智能控制装置每隔一定时间进行一次环境监测，包括PM2.5、噪音分贝、风速风向、温湿度等信息，将环境数据用LED显示屏投放出来，让所有施工现场人员知道当前的环境状况，合理安排施工流程和施工工序，降低建筑施工对生态环境的不利影响。预先在自动控制装置中设置阈值，当系统检测到环境污染物质浓度超标时启动装置，例如使用喷淋设备降低扬尘，噪音分贝超过国家规定的建筑施工最大数值时采取隔音措施，有效避免了对附近居民生活造成过多干扰，防止矛盾生成，安全文明施工也会真正深入到施工人员心中。

3.3 对塔吊进行安全监控

一般来说，塔吊转幅、高度、倾角、载重等信息都是需要重点进行监测的，在塔吊的对应位置安装传感器，当塔吊作业时会自动采集相关信息，将塔吊吊钩位置和作业情况清晰显示在司机室的显示屏上，防止因视觉受阻造成碰撞现象，极大提高了塔吊操作的安全性。传感器会自动变焦，追踪塔吊作业的整个过程，预测塔吊作业线路是否会发生碰撞，提前发出预警，距离越近，信号发出频率越快，声音和光线的交替变换引起司机注意，提醒司机规避此类问题。塔吊运行过程中的数据信息上传至云端保存，一旦发生安全事故会作为判定责任的有效依据，打消司机侥幸心理。除此之外，塔吊司机使用智能卡、指纹和人脸识别等多重验证方式启动塔吊设备，各项操作都要在线备案，为塔吊安全管理给予保障。

3.4 周界防范红外对射系统

有些建筑材料的价值高昂，不法分子在逐利思想的诱惑下铤而走险，建筑施工过程中经常会出现材料被盗事件，给施工单位造成了巨大损失。对此，利用智慧工地系统极为必要，发挥关键性作用的要数周界防范红外对射系统，用于对建筑施工现场进行24 h不间断的监控。该系统的隐蔽性和抗干扰能力较强，无盲区和死角，即使在不良天气下也能正常运行，系统运行供电电路和报警信号输出电路并非一个，若不法分子人为切断系统供电线路，不会影响到报警信号的传输。系统检测的准确率高，小动物通过红外防卫射束不会发出警报，成人的入侵行为逃不过系统的监测，在发现不法行为的第一时间发出报警信号，与管理中心形成联动，管理人员接收信号后迅速与公安机关取得联系，通知其所在位置，维护施工单位财产安全，使得施工单位免于遭受不必要的损失。

3.5 升降机安全监控子系统

高层建筑施工中不可或缺的一类设备就是施工升降机，为了防止出现操控不当、维修保养不及时的情况，要利用智慧工地系统构建升降机安全监控子系统，采集施工升降机的运行数据，保存在云端上，为升降机的全过程管控提供支持。升降机上运用人脸识别技术，只有通过人脸识别的专业人员才能操控升降机，其他人员则不能启动升降机，以降低安全风险。系统在维保周期来临之际会对相关责任人发出预警，提醒其按时维修和保养升降机，升降机上安装的传感器和摄像头会将人员行为进行抓拍，将维保前后升降机运行数据进行比较，判断维修保养责任是否落实。不断升级升降机安全监控子系统，在线对升降机运行状况实施监控，管理人员随时调取操作人员、维保人员及使用人员的信息，使得升降机的安全问题可以追根溯源，得到妥善处理，从源头上防控安全事故。

3.6 工地防疫

面对全国各地复杂严峻的疫情防控形势，人数多、来源广、流动大的建筑工地成为疫情防控难点之一。建筑工地不同于其他场所，存在人员密集、流动性强、管理难度大等问题，如何更好更快控制疫情成为摆在建筑企业眼前最大的难题。在复杂多变的形势下，能否有序做好工地人员管理、高效安全生产，成为各大工程项目施工管理水平的一场大考。

在这特殊时期，建筑业企业应积极利用数字化技术，在提升疫情防控效率的同时，将防疫工作和工地智慧管理相融合，实现人员、施工安全闭环管理，进而提升企业精益管理能力和决策能力。例如应用高精度热成像测温、生物识别、健康码实时调取等多种技术，对施工人员进行人脸识别，在施工人员进入现场时，即可显示该人员的实时体温、健康码状态、核酸检测记录和疫苗接种等数据，做到无接触测温，避免人员之间的交叉感染 ； 还能根据设定的防疫要求，对异常情况自动报警，提醒现场管理人员及时处置，实现工地防疫前哨的数字化、信息化管理。

通过“软件平台 + 智能硬件”的方式在完成施工现场的定期巡检外，还可在规定路线进行喷洒消毒，识别未佩戴口罩、体温异常等人员情况，通过语音功能进行提示和防疫宣讲，精准防疫、 科学施工。利用大数据技术， 快速掌握企业在建工地的防疫管理具体情况， 切实做到以“人防 + 技防 + 物防” ，构筑企业智慧防线，如图3。

图3 智慧工地防疫通道

4 结语

科学技术及建筑行业的飞速发展使得先进监控和管理技术设备被应用到了项目管理工作中，利用多种高新技术建设智慧工地系统，实施对人机物法环的科学化、精细化管理，最大程度降低安全事故几率，维护建筑施工的安全高效性，打造高质量的建筑工程项目，为公众创造舒适健康的居住之所，是建筑企业义不容辞的责任。希望文章关于智慧工地系统应用的研究能够在实践工作中起到参考和借鉴的作用，为建筑行业的创新发展贡献一份力量。