李仁海，牟曉成

（中國建筑第二工程局）

1 引言

智慧工地是在大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的共同作用下形成的一種新型公路工程施工技術(shù)，該技術(shù)通過大量的數(shù)據(jù)信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部經(jīng)過分析最終得到科學(xué)有效的施工方案。通過分析得出的方案，合理有配項(xiàng)目現(xiàn)有的資源， 同時(shí)能夠直接解決傳統(tǒng)施工中所存在的一些問題，幫助施工人員對于未來的施工計(jì)劃進(jìn)行決策分析，對于提高施工質(zhì)量具有很大的影響意義。

2 智慧工地前期規(guī)劃運(yùn)用的主要技術(shù)手段

2.1 BIM 技術(shù)的運(yùn)用

項(xiàng)目初期，通過場地測量復(fù)核以后，需要對施工整體布置進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)還需要對施工圖紙進(jìn)行審查，并且編寫施工技術(shù)方案[1]。將BIM 技術(shù)和計(jì)算機(jī)的運(yùn)算分析軟件相結(jié)合，能夠得到各種各樣的建筑參數(shù)信息，將各種數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化以及參數(shù)化設(shè)置，形成具體的三維模型，方便現(xiàn)場施工人員和管理人員掌握施工概況，同時(shí)還可以將施工流程在云端進(jìn)行模擬，以便于在前期發(fā)現(xiàn)和解決相關(guān)施工問題和技術(shù)問題，使它發(fā)揮出更加廣闊的使用效果，為項(xiàng)目建設(shè)帶來更多的利益。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

在人員配置基本完成之后，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將項(xiàng)目部所有人的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過較為高速的通訊技術(shù)將各個(gè)人員的信息參數(shù)全部連接成為一個(gè)整體，通過工作人員在主機(jī)的一端進(jìn)行控制，任何數(shù)據(jù)的交互以及數(shù)據(jù)的流通都會(huì)進(jìn)行智能化識別、定位、分析以及跟蹤，對項(xiàng)目的人員實(shí)行綜合整體的管理，提高人力資源的利用率。

3 智慧工地中期建設(shè)運(yùn)用的主要技術(shù)手段

3.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

在項(xiàng)目投入到建設(shè)以后，需要對現(xiàn)場施工情況進(jìn)行記錄和數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)還需要妥善管理，但是對現(xiàn)場的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤比較困難，通過運(yùn)用新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，海量的數(shù)據(jù)當(dāng)前已經(jīng)能夠在統(tǒng)一的系統(tǒng)中被高效管理和運(yùn)行[2]。同時(shí)通過信息數(shù)據(jù)的交互疊加能夠幫助工作人員分析事物之間的規(guī)律聯(lián)系，從而發(fā)現(xiàn)更多有用的知識，完善之前的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)。另外，在建筑工程項(xiàng)目體系內(nèi)，往往會(huì)不斷產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)信息，例如圖紙內(nèi)容、施工進(jìn)度、合同條約、施工材料進(jìn)場信息等。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)⑺械男畔⑦M(jìn)行有效整合，提高施工效率。

3.2 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

高速公路建設(shè)一般都是在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，所以對現(xiàn)場的管理和數(shù)據(jù)的采集極為不便，在施工過程中，現(xiàn)場的施工人員往往都是處于不斷的流動(dòng)狀態(tài)下，傳統(tǒng)的通訊設(shè)備往往需要隨著工作人員的移動(dòng)而移動(dòng)，但是運(yùn)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過智能化的終端系統(tǒng)和無線通訊的方式傳遞信息數(shù)據(jù)，可以有效的克服通訊工作的空間限制，同時(shí)信息傳輸更加清晰準(zhǔn)確（見圖1）[3]。對于現(xiàn)場施工情況復(fù)核的數(shù)據(jù)記錄易丟失不易保存，為相關(guān)人員帶來損失的情況，在采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，通過終端系統(tǒng)，直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，同時(shí)將數(shù)據(jù)上傳到相應(yīng)數(shù)據(jù)管理平臺，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，以免丟失。

3.3 視頻監(jiān)控的運(yùn)用

圖1 信息框架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系

高速公路一般施工路段都比較長，施工工作面比較多，所以現(xiàn)場管理成本費(fèi)比較高且不利于管理。通過利用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和安全檢測系統(tǒng)，結(jié)合項(xiàng)目部云端監(jiān)控室，可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場施工點(diǎn)的全方位控制，利于管理，同時(shí)還可以將現(xiàn)場各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)落到實(shí)處，為施工的管理，安全建設(shè)提供良好的信息渠道。

3.4 環(huán)境監(jiān)測和降塵噴霧系統(tǒng)

在建設(shè)的初期挖填方時(shí)，由于眾多機(jī)械施工和車輛的土石方運(yùn)輸，容易產(chǎn)生大面積和大范圍的揚(yáng)塵污染，通過利用監(jiān)測和降塵系統(tǒng)，在揚(yáng)塵比較高時(shí)，監(jiān)測系統(tǒng)可以檢測出空氣中的揚(yáng)塵含量，同時(shí)利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，啟動(dòng)降塵噴霧系統(tǒng)，對空氣中的揚(yáng)塵進(jìn)行降除，同時(shí)配合監(jiān)測系統(tǒng)，在揚(yáng)塵含量降低后停止工作，提高資源利用率的同時(shí)達(dá)到了良好的效果。

4 應(yīng)用前期存在問題和應(yīng)用后期效果分析

4.1 建設(shè)前期存在的問題

大部分公路建設(shè)項(xiàng)目存在支線繁多，段落長度較大的特點(diǎn)。在推進(jìn)工程建設(shè)的工程中往往都是根據(jù)施工人員現(xiàn)場巡查并且一一上報(bào)才能夠得到建設(shè)信息，這種工作方法常常會(huì)導(dǎo)致信息的失真，影響決策者的及時(shí)管理。項(xiàng)目工程的決策管理工作很大程度上依賴于個(gè)別的決策人員，如果他們的責(zé)任意識不夠或者專業(yè)素養(yǎng)不強(qiáng)，將會(huì)缺乏一個(gè)正確的工作引導(dǎo)，甚至?xí)斐奢^大的施工誤差[4]。

部分公路工程項(xiàng)目為了能夠盡快完成施工任務(wù)，縮短工期，往往會(huì)采取多部門分步施工的方法，但是一個(gè)部門的下屬往往具備多個(gè)管理系統(tǒng)，如果系統(tǒng)和系統(tǒng)之間沒有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的連接，則會(huì)出現(xiàn)信息的孤島效應(yīng)，在最后的信息平臺中出現(xiàn)大量重復(fù)無用的信息。最后因?yàn)楣饭こ潭际翘幱趹敉馐┕ぃ菀资艿街車h(huán)境的影響，因此原本測試的數(shù)據(jù)在經(jīng)過一段時(shí)間之后非常可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的變化[5]。

4.2 應(yīng)用后期效果分析

通過專業(yè)化的信息系統(tǒng)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)手段構(gòu)建一個(gè)專業(yè)的管理建設(shè)體系，能夠根據(jù)外部環(huán)境的不同有效改變內(nèi)部系統(tǒng)的配置，并且保證獲取的信息具有良好的時(shí)效性以及真實(shí)性，幫助現(xiàn)場的施工人員能夠有效感知和相互協(xié)調(diào)。滿足當(dāng)?shù)毓こ痰幕举|(zhì)量需求，充分發(fā)揮各個(gè)方面的工作價(jià)值，在保證施工安全的情況下著重提高建設(shè)效率從而才能夠提高未來的經(jīng)濟(jì)收益。項(xiàng)目管理者在建設(shè)過程中需要對于未來可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目整體的宏觀管理。

其次在相應(yīng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)構(gòu)規(guī)范的要求之下，將應(yīng)用系統(tǒng)連接成為一個(gè)統(tǒng)一的集合體，創(chuàng)建一個(gè)共同工作的基礎(chǔ)平臺。在大量信息數(shù)據(jù)以及事實(shí)的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)決策分析系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠幫助該系統(tǒng)進(jìn)行合理分析決策以及判斷，從而得到合理的計(jì)算結(jié)果。最后數(shù)據(jù)中心通過不斷搜集和管理數(shù)據(jù)源，不斷給中心輸送基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)資料。智慧工地的硬件設(shè)備主要包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)，無人機(jī)巡查系統(tǒng)，為了保護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的規(guī)范性以及安全性，在現(xiàn)場還會(huì)設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)安全管理，二維碼管理以及人員管理等結(jié)構(gòu)[6]。

5 結(jié)語

通過上文的論述可以發(fā)現(xiàn)智慧工地施工模式和傳統(tǒng)的工地施工存在本質(zhì)的差別，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益革新的時(shí)代，未來機(jī)械監(jiān)控設(shè)備會(huì)逐漸應(yīng)用在橋梁隧道施工體系中，這些設(shè)備一方面能夠直接代替人工掌握現(xiàn)場的施工環(huán)境，另一方面還能夠?yàn)楹笃诘木S護(hù)保養(yǎng)工作提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)。同時(shí)在一些其他自動(dòng)化裝置的幫助下，未來智慧工地的基礎(chǔ)工序甚至?xí)粰C(jī)器設(shè)備所取代。