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        基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧工地構(gòu)建

        2022-11-20 15:50:39謝天長(zhǎng)張華張金美
        中國(guó)公路 2022年17期
        關(guān)鍵詞:局域網(wǎng)工地施工現(xiàn)場(chǎng)

        謝天長(zhǎng) 張華 張金美

        (1.江西通慧科技集團(tuán)股份有限公司,江西 南昌 330100)

        物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的產(chǎn)物,在許多行業(yè)中發(fā)揮著不可替代的重要作用,而將其應(yīng)用到建筑行業(yè)當(dāng)中、推動(dòng)智慧工地建設(shè),則是目前熱門研究課題之一。當(dāng)前,已有部分企業(yè)逐步開始探索智慧工地建設(shè),并取得了初步應(yīng)用示范效果,一定程度上提升工地的安全性和環(huán)保性,降低企業(yè)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。在此背景下,結(jié)合當(dāng)下傳統(tǒng)建筑行業(yè)痛點(diǎn),本文系統(tǒng)探討與分析基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧工地構(gòu)建策略,具有顯著的先導(dǎo)意義及實(shí)踐價(jià)值。

        一、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧工地構(gòu)建意義

        智慧工地主要包括施工圖紙立體化和施工智能化管控等,其中施工立體化是指以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙為基礎(chǔ),對(duì)圖紙信息數(shù)據(jù)立體化呈現(xiàn)的過程,能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供更加便利的施工指導(dǎo)。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智慧工地具有以下意義:第一,能夠有效提升工地安全水平,避免安全事故。工地安全管理效果直接決定施工人員生命安全,也影響著千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)家庭的幸福,因此必須要做好安全管理工作。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智慧工地后,可利用現(xiàn)代化智能技術(shù)和相關(guān)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)的全流程監(jiān)測(cè),第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)安全隱患并及時(shí)處理,避免不必要的安全事故,確保安全施工。第二,能夠構(gòu)造綠色工地,實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能生產(chǎn)目標(biāo)。建筑行業(yè)是重要的基建行業(yè),但同時(shí)也是環(huán)境污染問題的高發(fā)行業(yè),無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)帶來(lái)的噪音污染,還是材料運(yùn)輸導(dǎo)致的揚(yáng)塵問題,都切實(shí)影響著周邊居民的人身健康。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),工作人員可借助智能設(shè)備完成環(huán)保管理,推動(dòng)建筑工程綜合效益發(fā)展。第三,成功應(yīng)用智慧工地,大幅提升項(xiàng)目的精細(xì)化管理質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用,讓施工現(xiàn)場(chǎng)管理質(zhì)量得到充分提升,借助各類傳感器建立的智能安防體系,能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)人員、機(jī)械設(shè)備、建筑材料,以及各環(huán)關(guān)鍵要素進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面、智能的監(jiān)控,從而提升現(xiàn)場(chǎng)各種要素管理質(zhì)量,從根本上優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)的人力資源管理、進(jìn)度管理、成本管理,強(qiáng)化建筑工程施工管理的綜合效果。

        二、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧工地構(gòu)建要點(diǎn)

        (一)構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)實(shí)名管理系統(tǒng)

        以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的智慧工地系統(tǒng)具有多方面功能,其中最重要的是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)名管理。通過安裝在施工現(xiàn)場(chǎng)的智能門禁管理設(shè)備,對(duì)建筑施工承包、供應(yīng)商及施工等各類人員進(jìn)行有效管理,避免無(wú)關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)及人員管理疏忽導(dǎo)致的一系列問題。建筑工程施工歸根結(jié)底還是一項(xiàng)以人為基礎(chǔ)的工作,現(xiàn)場(chǎng)人員管理質(zhì)量很大程度上決定建筑工程整體管理效果,相比其他控制要素,人的主觀能動(dòng)性導(dǎo)致管理難度較大,傳統(tǒng)工地管理模式很難完全奏效,而借助智能門禁管理對(duì)所有人員實(shí)名管理,則能從根本上解決這一問題。目前已實(shí)現(xiàn)對(duì)施工人員姓名、性別、年齡、照片、崗位、工種、職務(wù)、工號(hào)、聯(lián)系方式及車輛所屬單位等信息的綜合一體化管理。車輛或人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后,物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)將會(huì)第一時(shí)間對(duì)其識(shí)別并自動(dòng)登記,與此同時(shí)該系統(tǒng)還具備以月份、季度、年度等為周期輸出實(shí)名管理報(bào)表的功能,支持特定時(shí)間段登記記錄的調(diào)取等,有助于工作人員更好了解進(jìn)出車輛及人員信息,有助于提升現(xiàn)場(chǎng)管理質(zhì)量。

        (二)構(gòu)建全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)

        將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到工地管理中目前已較為普遍,而構(gòu)建全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)則是重要環(huán)節(jié)之一。通過在工地周邊、施工區(qū)、現(xiàn)場(chǎng)道路等關(guān)鍵位置安裝高清實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式,及時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況并第一時(shí)間感知突發(fā)事件,并隨之處理和應(yīng)對(duì),降低突發(fā)事件帶來(lái)的負(fù)面影響。此外三維實(shí)景模型,與全面視頻監(jiān)控系統(tǒng)的連接,能夠?qū)崿F(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)全面監(jiān)督監(jiān)管的目標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)建筑工地視覺化管理。從目前部分實(shí)際案例來(lái)看,搭建全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)是智慧工地建設(shè)的重中之重,其能夠及時(shí)準(zhǔn)確把工地實(shí)際情況反饋給工作人員,工作人員則在此基礎(chǔ)上完成全局回溯、細(xì)節(jié)盯控、信息增強(qiáng)、即時(shí)分析等,甚至可以鎖定追蹤特定目標(biāo),保證現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管的精細(xì)化水平。更重要的是,全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)μ崆霸O(shè)定的問題進(jìn)行自動(dòng)化抓拍,比如不佩戴安全帽行為,強(qiáng)化工地安全質(zhì)量管理環(huán)節(jié)。

        (三)構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)局域網(wǎng)

        第一,要強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全。在智慧工地系統(tǒng)構(gòu)建過程中,工作人員應(yīng)保證現(xiàn)場(chǎng)局域網(wǎng)的構(gòu)建質(zhì)量,通過對(duì)智能系統(tǒng)及北斗定位基站組網(wǎng)通訊的方式,保證建筑工地現(xiàn)場(chǎng)局域網(wǎng)的穩(wěn)定性,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)縫傳輸和安全共享,為后續(xù)建筑工地管理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其中無(wú)疑發(fā)揮著不可替代的重要作用,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)搭建智慧系統(tǒng),再通過優(yōu)化安全設(shè)計(jì)、部署網(wǎng)絡(luò)防火墻等方式保證局域網(wǎng)安全穩(wěn)定性,是確保智慧工地構(gòu)建質(zhì)量的必然選擇。第二,合理應(yīng)用北斗定位傳輸。智慧工地分為廣域網(wǎng)傳輸、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)傳輸兩部分,雙方依托的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)截然不同,廣域網(wǎng)信息傳輸中涉及到“第2層隧道協(xié)議虛擬專用網(wǎng)(L2TP VPN)+廣域網(wǎng)”數(shù)據(jù)封裝技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)議(IPSEC)、挑戰(zhàn)握手認(rèn)證協(xié)議(CHAP)加密技術(shù)等一系列安全保障技術(shù),而長(zhǎng)期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)傳輸則主要基于隧道技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)加密,二者都能保證信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確安全傳輸。如上文提到的利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工地人員實(shí)名登記管理,就需要借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和北斗系統(tǒng),并通過廣域網(wǎng)傳輸、長(zhǎng)期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葘?duì)收集到的信息進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸,并保證定位數(shù)據(jù)的保密性,因此工作人員必須要合理利用北斗定位傳輸技術(shù)以及一系列安全加密技術(shù),避免重要數(shù)據(jù)丟失,確保工地管理的智慧化水平。第三,要確保內(nèi)外網(wǎng)隔離。構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)局域網(wǎng)是提升智慧工地系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性的必然選擇,能夠確保內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換效率和傳輸質(zhì)量,通過局域網(wǎng)將內(nèi)外網(wǎng)隔離,是確保智慧工地構(gòu)建質(zhì)量的重要舉措。通過數(shù)據(jù)接口對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換和傳輸,是目前比較常見的一種智慧工地局域網(wǎng)內(nèi)外網(wǎng)隔離方案,其能夠以廣域網(wǎng)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)安全管理,將智慧工地系統(tǒng)數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)隔離開來(lái),再借助單向網(wǎng)閘完成數(shù)據(jù)到內(nèi)網(wǎng)邊界的傳輸,從根本上確保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的輸入效果。

        三、結(jié)語(yǔ)

        智慧工地是近年來(lái)新提出的概念,它主要是基于大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)建成的、具有現(xiàn)場(chǎng)綜合管理控制功能的智能化系統(tǒng)。根據(jù)目前建設(shè)情況,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧工地模式確實(shí)在一定程度上保證了現(xiàn)場(chǎng)管理質(zhì)量。在今后發(fā)展中,為解決建設(shè)工程中出現(xiàn)的各種瓶頸及問題,實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)信息化技術(shù)全面革新,有關(guān)技術(shù)人員必須要結(jié)合工地管理需求,長(zhǎng)期持續(xù)探索人工智能前沿技術(shù)及傳統(tǒng)建筑工程管理的深度融合等重要問題。

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