高 峰

（山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濰坊 262500）

構(gòu)建智慧工地系統(tǒng)是提高建筑工程項目管理效力的重要途徑，該系統(tǒng)的突出功能在于對施工關(guān)鍵要素的嚴(yán)格監(jiān)控，促使各單位部門形成聯(lián)動，對施工風(fēng)險進(jìn)行預(yù)警和防控，降低各種類型事故的發(fā)生，從根本上保障現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全。為了保證智慧工地系統(tǒng)在建筑施工過程中的合理應(yīng)用，應(yīng)該明確該系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，引入現(xiàn)代化、高新科技產(chǎn)物，完善智慧工地系統(tǒng)功能，從而更好地服務(wù)于建筑工程項目管理工作，整合資源，降低成本，發(fā)揮實(shí)效，為項目立體化、動態(tài)化、全面化管理的實(shí)現(xiàn)保駕護(hù)航。

1 智慧工地系統(tǒng)應(yīng)用的必要性

傳統(tǒng)項目管理工作中受到管理人員專業(yè)素質(zhì)能力的影響極大，倘若管理人員的管理知識儲備不豐富，缺少項目管理經(jīng)驗，就有可能在工程實(shí)踐中難以落實(shí)崗位責(zé)任，加大建筑工程項目的質(zhì)量安全風(fēng)險，威脅施工人員的生命安全。再加上施工現(xiàn)場環(huán)境較為復(fù)雜多變，施工人員的文化層次普遍較低，通常缺乏安全施工、文明施工的意識，不注重操作的規(guī)范性，未能合理使用安全防護(hù)設(shè)施，在突發(fā)性意外事件來臨時手足無措，失去了逃生的最佳時機(jī)，不但建筑施工遭到延誤，而且一旦人員傷亡其所在家庭將陷入滅頂之災(zāi)。城市中高層建筑林立，建筑施工的工程量更大，復(fù)雜程度更高，傳統(tǒng)項目管理模式不再適用，要想規(guī)避安全事故，強(qiáng)化建筑施工過程及施工現(xiàn)場管理，運(yùn)用智慧化技術(shù)手段勢在必行（圖1）。

圖1 智慧工地安全管理中心

信息時代的到來使得信息技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用愈發(fā)常見，借助物聯(lián)網(wǎng)、BIM、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)建設(shè)智慧工地系統(tǒng)，針對建筑工程施工特點(diǎn)及施工現(xiàn)場的具體情況制定安全管理策略，根據(jù)獲得的相關(guān)信息適時進(jìn)行調(diào)整，將信息存儲在云端，打破了陳舊落后管理的局限性，與建筑全生命周期管理相契合。智慧工地系統(tǒng)包含有感知層、傳輸層、處理層等多個層次，可以將采集到的項目信息在相應(yīng)層次上處理分析，提供給項目管理人員，為決策制定提供了有力的數(shù)據(jù)支持。以智慧工地系統(tǒng)為依托實(shí)施智慧監(jiān)督、智慧協(xié)調(diào)、智慧培訓(xùn)等工作，保證進(jìn)度、質(zhì)量、安全、環(huán)境管理得到有機(jī)協(xié)同，踐行安全文明施工理念，項目管理體系得以全面革新。

2 智慧工地系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)

智慧工地系統(tǒng)的應(yīng)用價值越來越被建筑企業(yè)所認(rèn)同，雖然系統(tǒng)功能有著一些差異，可是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)普遍涵蓋以下幾個層次：

2.1 信息感知層

使用有關(guān)信息采集的專業(yè)設(shè)備來獲取建筑工程項目工序質(zhì)量、資源使用、氣候環(huán)境等信息，比如說傳感器、GPS定位設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備等，所得到的信息時效性較強(qiáng)，可以客觀真實(shí)地反映出施工人員活動是否標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及材料設(shè)備是否得到合理使用，信息感知層可以認(rèn)為是整個智慧工地系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層

以有線網(wǎng)和無線網(wǎng)為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳播，將采集到的工程信息傳輸給各個主體單位，增加他們對建筑施工的了解，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息的交換。作為信息傳輸?shù)臉屑~，網(wǎng)絡(luò)傳輸層要將項目信息實(shí)時反饋給管理層，得到管理層下達(dá)的指示后告知施工人員整改意見，促使施工人員將整改措施落到實(shí)處。

2.3 應(yīng)用處理層

管理人員利用計算機(jī)和移動設(shè)備登錄系統(tǒng)平臺，根據(jù)信息分析結(jié)果制定管理決策，需要依靠應(yīng)用處理層的功能，從系統(tǒng)提供的多個方案中選擇最為恰當(dāng)?shù)囊环N，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行價值創(chuàng)造，防止類似問題的重復(fù)發(fā)生，強(qiáng)化項目管理效果。管理決策經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳輸層傳遞給施工人員，使得不同崗位人員能夠在線交流，集思廣益，智慧工地系統(tǒng)的有力支撐下項目管理體系會得到進(jìn)一步的完善。

3 智慧工地系統(tǒng)在建筑施工過程中的應(yīng)用策略

現(xiàn)階段，智慧工地系統(tǒng)已經(jīng)成為了建筑工程項目施工管理的重要輔助工具，在項目施工階段智慧工地系統(tǒng)發(fā)揮了不可小覷的價值，應(yīng)用流程為：運(yùn)用傳感器和視頻監(jiān)控裝置對施工機(jī)械作業(yè)情況進(jìn)行監(jiān)測，將施工人員考勤信息傳輸給智慧工地系統(tǒng)，位于管理和指揮中心的人員結(jié)合獲得的視頻、圖像信息責(zé)令質(zhì)量安全負(fù)責(zé)人及時將隱患整改，降低安全事故發(fā)生幾率。智慧工地系統(tǒng)的主要功能有：

3.1 對施工人員進(jìn)行智慧管理

保障施工人員的人身安全和切身利益是建筑工程項目管理的根本目標(biāo)，鑒于部分施工人員專業(yè)素質(zhì)較低、安全防護(hù)意識較差的情況，運(yùn)用智慧工地系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)、考核、薪酬等方面的管理，體現(xiàn)智慧管理思想。一是專門構(gòu)建數(shù)據(jù)庫保存全體施工人員的基本信息，為施工人員發(fā)放智能卡，出入工地以及在工地內(nèi)的施工和消費(fèi)活動都要使用智能卡，堅決不允許冒名使用他人的智能卡。二是施工人員進(jìn)入智慧工地系統(tǒng)的安全教育培訓(xùn)板塊學(xué)習(xí)安全知識，獲悉安全事故原因及自身崗位責(zé)任，在線參加安全知識考核，考核通過以后獲得參與施工的證件。三是給施工人員發(fā)放專屬安全帽，安全帽能夠自動定位施工人員位置，記錄作業(yè)時間作為考勤依據(jù)，當(dāng)施工人員摘下安全帽一段時間或者遭受劇烈撞擊，安全帽會發(fā)出報警信號。四是智慧工地系統(tǒng)能夠根據(jù)施工人員的考勤情況及工資標(biāo)準(zhǔn)計算應(yīng)發(fā)工資，保證施工人員利益不受侵害，如圖2。

圖2 智慧工地人員管理系統(tǒng)

3.2 對施工環(huán)境進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控

施工現(xiàn)場的溫濕度、噪音、揚(yáng)塵等超過閾值會引起較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，威脅到生態(tài)健康，不良施工條件還會增加施工安全風(fēng)險，環(huán)境管理是建筑工程項目管理的重要內(nèi)容。運(yùn)用智慧工地系統(tǒng)中的傳感器及智能控制裝置每隔一定時間進(jìn)行一次環(huán)境監(jiān)測，包括PM2.5、噪音分貝、風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度等信息，將環(huán)境數(shù)據(jù)用LED顯示屏投放出來，讓所有施工現(xiàn)場人員知道當(dāng)前的環(huán)境狀況，合理安排施工流程和施工工序，降低建筑施工對生態(tài)環(huán)境的不利影響。預(yù)先在自動控制裝置中設(shè)置閾值，當(dāng)系統(tǒng)檢測到環(huán)境污染物質(zhì)濃度超標(biāo)時啟動裝置，例如使用噴淋設(shè)備降低揚(yáng)塵，噪音分貝超過國家規(guī)定的建筑施工最大數(shù)值時采取隔音措施，有效避免了對附近居民生活造成過多干擾，防止矛盾生成，安全文明施工也會真正深入到施工人員心中。

3.3 對塔吊進(jìn)行安全監(jiān)控

一般來說，塔吊轉(zhuǎn)幅、高度、傾角、載重等信息都是需要重點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測的，在塔吊的對應(yīng)位置安裝傳感器，當(dāng)塔吊作業(yè)時會自動采集相關(guān)信息，將塔吊吊鉤位置和作業(yè)情況清晰顯示在司機(jī)室的顯示屏上，防止因視覺受阻造成碰撞現(xiàn)象，極大提高了塔吊操作的安全性。傳感器會自動變焦，追蹤塔吊作業(yè)的整個過程，預(yù)測塔吊作業(yè)線路是否會發(fā)生碰撞，提前發(fā)出預(yù)警，距離越近，信號發(fā)出頻率越快，聲音和光線的交替變換引起司機(jī)注意，提醒司機(jī)規(guī)避此類問題。塔吊運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)信息上傳至云端保存，一旦發(fā)生安全事故會作為判定責(zé)任的有效依據(jù)，打消司機(jī)僥幸心理。除此之外，塔吊司機(jī)使用智能卡、指紋和人臉識別等多重驗證方式啟動塔吊設(shè)備，各項操作都要在線備案，為塔吊安全管理給予保障。

3.4 周界防范紅外對射系統(tǒng)

有些建筑材料的價值高昂，不法分子在逐利思想的誘惑下鋌而走險，建筑施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)材料被盜事件，給施工單位造成了巨大損失。對此，利用智慧工地系統(tǒng)極為必要，發(fā)揮關(guān)鍵性作用的要數(shù)周界防范紅外對射系統(tǒng)，用于對建筑施工現(xiàn)場進(jìn)行24 h不間斷的監(jiān)控。該系統(tǒng)的隱蔽性和抗干擾能力較強(qiáng)，無盲區(qū)和死角，即使在不良天氣下也能正常運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行供電電路和報警信號輸出電路并非一個，若不法分子人為切斷系統(tǒng)供電線路，不會影響到報警信號的傳輸。系統(tǒng)檢測的準(zhǔn)確率高，小動物通過紅外防衛(wèi)射束不會發(fā)出警報，成人的入侵行為逃不過系統(tǒng)的監(jiān)測，在發(fā)現(xiàn)不法行為的第一時間發(fā)出報警信號，與管理中心形成聯(lián)動，管理人員接收信號后迅速與公安機(jī)關(guān)取得聯(lián)系，通知其所在位置，維護(hù)施工單位財產(chǎn)安全，使得施工單位免于遭受不必要的損失。

3.5 升降機(jī)安全監(jiān)控子系統(tǒng)

高層建筑施工中不可或缺的一類設(shè)備就是施工升降機(jī)，為了防止出現(xiàn)操控不當(dāng)、維修保養(yǎng)不及時的情況，要利用智慧工地系統(tǒng)構(gòu)建升降機(jī)安全監(jiān)控子系統(tǒng)，采集施工升降機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，保存在云端上，為升降機(jī)的全過程管控提供支持。升降機(jī)上運(yùn)用人臉識別技術(shù)，只有通過人臉識別的專業(yè)人員才能操控升降機(jī)，其他人員則不能啟動升降機(jī)，以降低安全風(fēng)險。系統(tǒng)在維保周期來臨之際會對相關(guān)責(zé)任人發(fā)出預(yù)警，提醒其按時維修和保養(yǎng)升降機(jī)，升降機(jī)上安裝的傳感器和攝像頭會將人員行為進(jìn)行抓拍，將維保前后升降機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷維修保養(yǎng)責(zé)任是否落實(shí)。不斷升級升降機(jī)安全監(jiān)控子系統(tǒng)，在線對升降機(jī)運(yùn)行狀況實(shí)施監(jiān)控，管理人員隨時調(diào)取操作人員、維保人員及使用人員的信息，使得升降機(jī)的安全問題可以追根溯源，得到妥善處理，從源頭上防控安全事故。

3.6 工地防疫

面對全國各地復(fù)雜嚴(yán)峻的疫情防控形勢，人數(shù)多、來源廣、流動大的建筑工地成為疫情防控難點(diǎn)之一。建筑工地不同于其他場所，存在人員密集、流動性強(qiáng)、管理難度大等問題，如何更好更快控制疫情成為擺在建筑企業(yè)眼前最大的難題。在復(fù)雜多變的形勢下，能否有序做好工地人員管理、高效安全生產(chǎn)，成為各大工程項目施工管理水平的一場大考。

在這特殊時期，建筑業(yè)企業(yè)應(yīng)積極利用數(shù)字化技術(shù)，在提升疫情防控效率的同時，將防疫工作和工地智慧管理相融合，實(shí)現(xiàn)人員、施工安全閉環(huán)管理，進(jìn)而提升企業(yè)精益管理能力和決策能力。例如應(yīng)用高精度熱成像測溫、生物識別、健康碼實(shí)時調(diào)取等多種技術(shù)，對施工人員進(jìn)行人臉識別，在施工人員進(jìn)入現(xiàn)場時，即可顯示該人員的實(shí)時體溫、健康碼狀態(tài)、核酸檢測記錄和疫苗接種等數(shù)據(jù)，做到無接觸測溫，避免人員之間的交叉感染 ； 還能根據(jù)設(shè)定的防疫要求，對異常情況自動報警，提醒現(xiàn)場管理人員及時處置，實(shí)現(xiàn)工地防疫前哨的數(shù)字化、信息化管理。

通過“軟件平臺 + 智能硬件”的方式在完成施工現(xiàn)場的定期巡檢外，還可在規(guī)定路線進(jìn)行噴灑消毒，識別未佩戴口罩、體溫異常等人員情況，通過語音功能進(jìn)行提示和防疫宣講，精準(zhǔn)防疫、 科學(xué)施工。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)， 快速掌握企業(yè)在建工地的防疫管理具體情況， 切實(shí)做到以“人防 + 技防 + 物防” ，構(gòu)筑企業(yè)智慧防線，如圖3。

圖3 智慧工地防疫通道

4 結(jié)語

科學(xué)技術(shù)及建筑行業(yè)的飛速發(fā)展使得先進(jìn)監(jiān)控和管理技術(shù)設(shè)備被應(yīng)用到了項目管理工作中，利用多種高新技術(shù)建設(shè)智慧工地系統(tǒng)，實(shí)施對人機(jī)物法環(huán)的科學(xué)化、精細(xì)化管理，最大程度降低安全事故幾率，維護(hù)建筑施工的安全高效性，打造高質(zhì)量的建筑工程項目，為公眾創(chuàng)造舒適健康的居住之所，是建筑企業(yè)義不容辭的責(zé)任。希望文章關(guān)于智慧工地系統(tǒng)應(yīng)用的研究能夠在實(shí)踐工作中起到參考和借鑒的作用，為建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。