冯天娇 吴振宇
中国建筑第八工程局有限公司南方分公司 广东深圳 518107
【摘要】：“智慧工地”已然成为建筑业研究中热门的板块之一，它的应用推广对改变传统施工管理模式和解决施工管理痛点有着深远影响。本文结合“智慧工地”在实际施工项目中的应用，介绍部分子系统的应用原理及效果，体现“智慧工地”的应用价值。
【关键词】：智慧工地，监控，监测，信息化，协同
1引言
随着“智慧城市”理念的提出以及建筑业发展需要，“智慧工地”概念应运而生并快速蓬勃发展。时至今日，国内在政策以及供应商和需求方的大力推动及支持下，“智慧工地”逐步形成体系并得到大规模推广。
2智慧工地应用的必要性
建筑业是我国国民经济的支柱性产业之一，同时也是安全事故频发的高危高风险行业，如何做好建筑施工管理一直是建筑业内热议的话题。传统施工管理面临着质量管理难度大、安全监管不到位、责任划分不明确、“信息孤岛”严重、数据发掘收集困难等诸多问题。智慧工地利用物联网技术、传感技术、虚拟现实技术、人工智能、云计算等新一代高科技信息技术，围绕施工过程管理，建立新型施工项目管理体系，为工程施工提供高效的可视化智能管理模式，实现项目效益最大化。
3智慧工地在施工项目中的具体应用
本文以中山大学?深圳建设工程项目施工总承包（Ⅱ标）为例，体现智慧工地在实际施工项目中的应用价值。该项目依山而建，建设用地约62万m2，建筑面积约42万m2，包含八栋建筑单体以及室外道路、管廊等配套工程，存在地势较为复杂，场地范围广，项目管理协调难度大等难题。
在对智慧工地的需求分析中，项目组期望通过智慧工地达到精益化管理水平，实现互联互通、信息共享、智慧监管、高效协同等目标。项目施工过程中以BIM协同管理平台以及智慧工地大数据平台为核心，集合现场多个子系统，智慧化开展项目管理应用。本文根据各子系统应用方向以及相关特点将智慧工地子项划分为劳务管理、绿色工地管理、平安工地管理、智慧生产管理、智能办公服务及联动管理六大类。如图所示
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3.1劳务管理模块
采用劳务信息采集一卡通门禁系统和线上安全答题模式，快捷完成劳务人员个人信息、实时人像、考勤录入、执业证书、作业工种等基本信息的采集以及全面覆盖进场安全教育培训，云端自动完善进场人员信息档案及培训记录。过程中 满足人脸识别考勤、出勤数据统计等功能，杜绝人员管理混乱、出勤率溯源难导致纠纷无据可依等问题。在现场及生活区覆盖5G有线及无线网络，满足工人上网需求，安装智能无线广播，自动播报安全知识、当日新闻、放松音乐等，增加工人的安全意识并调节工人情绪。实现对建筑工人信息化、系统化管理的需求。
3.2绿色工地模块
施工现场采用环境监测联动降尘喷雾系统，通过感应器、无线传输设备、预警系统、喷淋系统等，对现场风向、风速、PM2.5、PM10等进行实时监测，超过预警值后触发喷淋设备，其中喷淋系统供水由雨水回收利用系统提供，达到降尘节水效果；采用风光互补节能路灯及空气能热水系统，利用风能、太阳能、空气能等可再生资源，环保高效，节能降耗。
3.3平安工地模块
该项目中着重部署监控类及监测类系统设备，监控类系统包含塔吊防碰撞预警及盲区可视化系统、升降机监控及防坠落系统、视频安防监控系统、车辆识别等；监测类系统包含基坑或边坡安全监测预警系统、智能烟感系统、用电监测及智能限电模块、智能防疫测温系统等。
塔吊及升降机的智慧管理系统均是通过传感器、GPRS模块、限位器、高清摄像头等采集运行数据及实时传输图像，本地系统对数据自动分析后给出应对措施并反馈到设备应急系统中以启动制动装置，避免设备事故的发生。
视频安防监控系统搭载了高清摄像头，可安装于现场需要监视的场所，如围挡周边，出入口、加工厂、堆场等地，后台的AI解析器将通过画面及相关设定对目标物进行捕捉，如识别火焰火苗、未戴安全帽、人员闯入等，保障施工现场人和物的安全。
车辆识别准入系统在识别车牌自动放行的基础上，增加了对异常车辆的出入预警，如未登记入库的泥头车、罐车、随车吊等各式常用车辆，实现车辆出入智能化管理，后台大数据统计也为物料管控及工程量核算提供帮助。
基坑或边坡安全监测预警系统是根据监测点位部署传感器与监测仪器后，通过无线传输，将位移、沉降、锚索应力等实时监测数据推送到云端，自动进行数据匹配及分析，达到预警值后自动生成监测数据快报并发出警告，由此形成完整的监测预警体系。
智能烟感系统、用电监测及智能限电模块这两项子系统分别监测空气中烟雾含量及二级配电箱电流大小、温度湿度等参数，超过预警值后均自动触发报警，智能限电模块还将进行断流处理，对保障生活区用电及消防安全起到重要作用。
3.4智慧生产模块
采用智能电子地磅系统、混凝土标养室远程控制系统等，能加快混凝土的进场验收及取样效率，规范试块管理，智能控制养护条件，提高试块检验合格率，从而减少间接工作对工程进度的影响；项目引入的实测实量机器人、抹灰机器人、自动焊接机器人等，在缩短作业时间，提高相应工程任务的工作效率方面存在积极影响；在生产进度管理方面，项目使用无人机预设航线，空中自动巡检采集现场影像资料，能满足管理人员对现场全面了解，排查隐患，指导进度的需要，从而合理安排生产任务，保障施工进度。
3.5智能办公服务及联动管理模块
现如今，办公OA系统已十分普及，在其基础上可以扩展出更多云端服务，让施工项目中的各类申请流程更加明晰，流程办理更加快捷。项目使用BIM协同管理平台以及智慧工地大数据平台，根据项目需求，配置相应模块，通过手机APP端，数字化协同开展现场安全、质量、物资、商务管理等工作，如行为安全之星、质量巡检、物资收料、商务收方等任务，均可在移动端中发起，设定相关责任人，依照流程推动，形成闭环管理；现场劳务信息采集一卡通门禁系统、监控及监测类子系统等接入智慧工地大数据平台，保留原始数据，输出数据统计分析结果，各业务模块独立的数据库还将为决策者提供信息支撑。两个平台最终通过项目驾驶舱的形式将各业务模块的数据成果在矩阵大屏终端展示。
4总结与提升
本文阐述了智慧工地技术在中山大学?深圳建设工程项目施工总承包（Ⅱ标）中的具体应用和价值体现。智慧工地技术不仅为工程管理者提供了智慧化的管理手段，更拓宽了管理层的决策空间，填补管理漏洞，为施工管理带来便利，满足建筑施工精细化管理的业务需求。但不可否认的是智慧工地技术仍存在不足之处，作为高度集成的应用，其设备的数据端口及支撑平台的接口协议暂不具备高度的开放性和兼容性，导致设备与平台间的对接存在阻碍。而智慧工地应用的先进性和科学性很大程度上取决于产品供应商们，施工企业中缺少专业性人才，使得施工企业对智慧工地的管理处于不利的位置。再者，智慧工地应用需投入的成本较大，项目需承受较大的资金压力，加之产品的使用寿命较短，相关技术不够成熟等问题，都成为了阻碍智慧工地应用发展的因素。相信随着国家政策的推动以及智慧工地普及程度的提高，智慧工地产业研究不断深入，智慧工地应用会达到更高水平，最终促进建筑业数字化智能化转型升级。
【参考文献】
[1] 毛志兵. 推进智慧工地建设 助力建筑业的持续健康发展.《工程管理学报》，2017.10
[2] 崔堃鹏，王剑，王凤亮，宁占金，王建伟，冷强. 智慧工地集成化综合应用技术研究.《兰州交通大学学报》，2021.04
[3] 任月敬. 浅谈智慧工地系统在建筑工程管理中的应用.《智能城市》，2021.05