余江川 胥悅 李長(zhǎng)江

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，簡(jiǎn)稱IoT）通過(guò)用戶端可以延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)主要是通過(guò)信息傳感儀器收集信息，再將信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳遞，達(dá)到信息交換和智能反應(yīng)的效果。擺脫傳統(tǒng)人力密集型的依賴，逐步實(shí)現(xiàn)智能化，降低人力資源的使用量，提升勞動(dòng)力資源使用效率。依靠物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、高效化、智能化、規(guī)范化、流程化、管理全過(guò)程可控化。

物聯(lián)網(wǎng); IoT; 智能化; 信息傳感

TP274+.2 A

［定稿日期］2023-01-05

［作者簡(jiǎn)介］余江川（1991—），男，本科，助理工程師，主要從事BIM相關(guān)工作；胥悅（1985—），男，本科，高級(jí)工程師，主要從事技術(shù)、質(zhì)量、安全等管理工作；李長(zhǎng)江 （1994—），男，本科，主要從事BIM相關(guān)工作。

國(guó)務(wù)院正式發(fā)布《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》，依據(jù)相關(guān)規(guī)劃文件，我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)全面進(jìn)入數(shù)據(jù)價(jià)值化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和數(shù)字化治理的“四化”協(xié)同發(fā)展新階段，數(shù)字經(jīng)濟(jì)邁向全面擴(kuò)展期?，F(xiàn)階段施工物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于摸索開(kāi)發(fā)階段，對(duì)于建筑施工行業(yè)是一次技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)遇，可以為行業(yè)的進(jìn)步提供更廣闊的平臺(tái)。

1 IoT物聯(lián)網(wǎng)信息化管理

Internet of Things首字母縮寫(xiě)為IoT，簡(jiǎn)稱為物聯(lián)網(wǎng)，指通過(guò)信息傳感器采集各類信息上傳至云端，分析后臺(tái)大數(shù)據(jù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體過(guò)程的智能化管理技術(shù)。通過(guò)5G高速網(wǎng)絡(luò)以及高性能計(jì)算機(jī)、云平臺(tái)等，實(shí)現(xiàn)了信息實(shí)時(shí)傳輸、協(xié)同辦公，把需要的任何物品通過(guò)傳感器與互聯(lián)網(wǎng)連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)取、測(cè)量、管理、定位、智能處理等功能，通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、統(tǒng)一數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同工作，將具有不同功能的子系統(tǒng)集中化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)各子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)、統(tǒng)一維護(hù)、全面監(jiān)控等［1］。物聯(lián)網(wǎng)信息是屬于人工智能化的，因此物聯(lián)網(wǎng)信息可以24 h不間斷輔助管理，為施工管理提供良好的智能平臺(tái)，可以降低管理人員的體力勞動(dòng)強(qiáng)度、提高管理水平（圖1）。

2 建筑施工過(guò)程中應(yīng)用Iot技術(shù)進(jìn)行管理

建筑施工過(guò)程有流動(dòng)性強(qiáng)、產(chǎn)品形式多樣化、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、受自然環(huán)境影響較大等特點(diǎn)。傳統(tǒng)施工管理主要依靠專職管理人員定崗負(fù)責(zé)，具有專業(yè)性強(qiáng)、工作單一的特點(diǎn)；不利于施工情況的總體把控，以及各專業(yè)人員之間的信息交流。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生為施工帶來(lái)了技術(shù)革命，讓各專業(yè)之間的信息交流溝通變得簡(jiǎn)單及時(shí)，提高了管理人員的工作效率，優(yōu)化了管理形式，促進(jìn)了管理水平的整體提高。在施工實(shí)施過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)強(qiáng)大的信息整合能力、運(yùn)算分析能力，為項(xiàng)目信息整理分類施工管理提供了巨大的便利。在工程領(lǐng)域，通過(guò)布置傳感器、二維碼電子簽（RFID）等采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)人、材、機(jī)、法、環(huán)的全方位監(jiān)督［2］。

3 如何運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是一套由傳感設(shè)備、人員、網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“人與人”“物與物”“人與物”之間的信息交換和共享。公司主要通過(guò)工作需求定向研發(fā)相應(yīng)功能，由研發(fā)人員指導(dǎo)一線管理人員使用，并反饋使用效果的循環(huán)路徑。在實(shí)際施工中將簡(jiǎn)單的重復(fù)的事情由各項(xiàng)傳感器來(lái)代替人工，起到一次布置，后續(xù)自動(dòng)運(yùn)行檢查的效果，極大地縮減人力資源投入，提高工作效率。充分發(fā)揮物品工具可以連續(xù)不間斷工作的優(yōu)良特性，以及管理人員靈活可控的事件處理能力，使得管理效率明顯提高、管理范圍有效擴(kuò)大、管理精細(xì)化程度明顯提升、管理痕跡可追溯。通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)密集的工作進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)智能化管理改造，以及物聯(lián)網(wǎng)操作平臺(tái)的逐步完善，把物聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目做成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的模范項(xiàng)目。施工場(chǎng)地內(nèi)作業(yè)人員多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、危險(xiǎn)因素眾多，尤其是高空作業(yè)，超限作業(yè)等充斥大量風(fēng)險(xiǎn)因素的區(qū)域［3］。傳統(tǒng)基于人工管理的方式對(duì)作業(yè)人員監(jiān)督方式有限，管理水平參差不齊，基于物聯(lián)網(wǎng)的安全管理技術(shù)正好能補(bǔ)齊短板。

4 應(yīng)用實(shí)例

天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)T2航站樓項(xiàng)目由于占地面積巨大，參建人員高達(dá)4 000余人，參建單位數(shù)10家；具有面積大、人員流動(dòng)性大、管理難度大等特點(diǎn)。如果依然采用傳統(tǒng)以人員的監(jiān)督管理為主的管理模式，那么管理人員數(shù)量將很難控制，管理效果也隨管理人員的技術(shù)水平參差不齊。

因此公司領(lǐng)導(dǎo)要求在本項(xiàng)目，全面應(yīng)用新型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段輔助施工管理，確保項(xiàng)目高質(zhì)量按時(shí)完工。下列各項(xiàng)新型技術(shù)均為公司物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的各項(xiàng)實(shí)際功能。

4.1 智能現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控

實(shí)現(xiàn)不在現(xiàn)場(chǎng)也可以遠(yuǎn)程可視化管理監(jiān)督工作，可以遠(yuǎn)程操控?cái)z像角度，視角遠(yuǎn)近等（圖2）。

4.2 智能AI

安全帽識(shí)別、人員實(shí)名制識(shí)別、明火識(shí)別、動(dòng)態(tài)識(shí)別（圖3）。

4.3 智能廣播

通過(guò)在生活區(qū)和施工區(qū)的智能網(wǎng)絡(luò)音柱，將各類管理通知和公告播放到各個(gè)角落，建立管理部門(mén)與工人之間的有效聲音信息傳輸通道（圖4）。

4.4 智能巡查

通過(guò)可穿戴設(shè)備的攝像功能將巡更影像資料實(shí)時(shí)同步上傳，有利于人員的管控，規(guī)避以往作弊的可能（圖5）。

4.5 車輛識(shí)別

進(jìn)出場(chǎng)車輛自動(dòng)識(shí)別，不停車、免取卡、快速通過(guò)、車輛身份識(shí)別、重量信息記錄（圖6）。

4.6 護(hù)欄狀態(tài)監(jiān)控

在五臨邊場(chǎng)景布置護(hù)欄監(jiān)測(cè)設(shè)備，一旦護(hù)欄發(fā)生傾倒、移動(dòng)等情況，現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警器發(fā)出警報(bào)并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到管理人員設(shè)備端（圖7）。

4.7 卸料平臺(tái)監(jiān)控

在卸料平臺(tái)主要受力的鋼絲繩上安裝載重傳感器，自動(dòng)監(jiān)測(cè)貨物的動(dòng)態(tài)荷載，當(dāng)貨物超過(guò)預(yù)警值的時(shí)候自動(dòng)聲光報(bào)警提醒作業(yè)人員并向平臺(tái)發(fā)送預(yù)警信息聯(lián)系管理人員（圖8）。

4.8 配電箱監(jiān)測(cè)

針對(duì)作業(yè)區(qū)配電箱的箱內(nèi)溫度、電流、電壓等異常數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)（圖9）。

4.9 高支模監(jiān)測(cè)

高支模監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由傾角、位移、壓力傳感器和主機(jī)及聲光警報(bào)器組成。其中傾角傳感器可測(cè)立桿的傾斜角度，位移傳感器可監(jiān)測(cè)支模架體的水平位移和沉降位移，壓力傳感器可監(jiān)測(cè)模板上單點(diǎn)的壓力（圖10）。

4.10 深基坑監(jiān)測(cè)

傳感器主要由鋼筋計(jì)、軸力計(jì)、水位計(jì)、測(cè)斜儀等組成，用來(lái)自動(dòng)監(jiān)測(cè)基坑的支撐軸力、地下水位、水平位移等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（圖11）。

4.11 塔吊可視化

通過(guò)塔機(jī)上的視覺(jué)傳感器以及極光傳感器，實(shí)現(xiàn)塔機(jī)作業(yè)的實(shí)時(shí)可視化以及智能避障功能（圖12）。

4.12 環(huán)境監(jiān)測(cè)

對(duì)環(huán)境中PM2.5數(shù)值、溫度、風(fēng)速、噪音、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警（圖13）。

5 結(jié)束語(yǔ)

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)合理地應(yīng)用到建筑工程管理過(guò)程中，可以提升工程管理質(zhì)量與效率，規(guī)范工程建設(shè)工序，確保建筑工程順利完工。企業(yè)為有效提高自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力及社會(huì)影響力，可依據(jù)自身實(shí)際情況，構(gòu)建科學(xué)、合理的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)使用制度，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的各層級(jí)價(jià)值，促使建筑工程質(zhì)量和工程施工水平不斷提升，推動(dòng)建筑行業(yè)又快又好地健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］ 雷素素，李建華，段先軍，等.北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)智慧工地集成平臺(tái)開(kāi)發(fā)與實(shí)踐［J］.施工技術(shù)，2019，48（14）：26-29.

［2］ 張?jiān)埔恚旨讶?，張建?BIM與云、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的集成應(yīng)用現(xiàn)狀與未來(lái)［J］.圖學(xué)學(xué)報(bào)，2018，39（5）：806-816.

［3］ 高紅娟.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程施工安全管理中的應(yīng)用研究［J］.中國(guó)設(shè)備工程，2022（12）：50-52.