【摘要】智慧工地將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)應(yīng)用在工地施工及管理中，充分發(fā)揮了新技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，使工地施工管理更加智能化。市政工程是城市建設(shè)的重要構(gòu)成，建設(shè)規(guī)模大、涉及人數(shù)多，且許多施工場(chǎng)景存在諸多的復(fù)雜因素。將智慧工地技術(shù)應(yīng)用在市政工程施工中有助于提高對(duì)其管理水平，減少施工能源損耗及安全事故的發(fā)生。文中從智慧工地技術(shù)相關(guān)概述出發(fā)，分析了智慧工地技術(shù)在市政工程施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及具體應(yīng)用，探討了智慧工地技術(shù)在市政工程施工中應(yīng)用的保障措施，以期為相關(guān)領(lǐng)域提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】智慧工地；市政工程；智能化設(shè)備

【中圖分類號(hào)】TU99 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2025）02-0175-03

0 引言

市政工程是城市建設(shè)的重要構(gòu)成，其施工質(zhì)量直接影響著市民的生活體驗(yàn)，且市政工程施工環(huán)境比較復(fù)雜，規(guī)模大小不一，在施工中面臨的重難點(diǎn)存在差異。將智慧工地技術(shù)運(yùn)用在市政工程施工中已成為施工單位提高施工效率、降低施工成本的重要舉措，并取得了較好的應(yīng)用效果。因此，探索智慧工地技術(shù)在市政工程施工中的應(yīng)用具有極高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 智慧工地技術(shù)相關(guān)概述

1.1 智慧工地的概念

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，為行業(yè)發(fā)展帶來了便利。智慧工地作為新技術(shù)發(fā)展以及在工地施工中應(yīng)用的產(chǎn)物，是指在工地中應(yīng)用人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，利用傳感器、監(jiān)控裝置以及智能終端設(shè)施，系統(tǒng)性搜集并解析與建筑施工現(xiàn)場(chǎng)及其管理活動(dòng)密切相關(guān)的各類數(shù)據(jù)與信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)同步與共享。此舉旨在構(gòu)建一個(gè)自動(dòng)化的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，覆蓋建筑工地的每一個(gè)角落，從而顯著提升施工流程與現(xiàn)場(chǎng)管理工作的智能化程度與運(yùn)作效率[1]。

1.2 智慧工地技術(shù)的基本要素

智慧工地技術(shù)的基本要素包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)及BIM技術(shù)等，其應(yīng)用前提是在施工現(xiàn)場(chǎng)配置智能化設(shè)備，并依托無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻識(shí)別（RFID）等技術(shù)手段與施工現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備、施工人員等建立聯(lián)系。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工地施工及管理相關(guān)信息的實(shí)時(shí)采集、傳輸與共享。智慧工地技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于施工現(xiàn)場(chǎng)各類數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)及分析，需要全面采集與市政工程施工相關(guān)的各類數(shù)據(jù)信息，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)提高數(shù)據(jù)采集的全面性、數(shù)據(jù)分析的客觀性及數(shù)據(jù)記錄的完善性，進(jìn)而全面掌握各類信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工全過程的管理全覆蓋，提高問題發(fā)現(xiàn)及處理效率。在智慧工地建設(shè)過程中通常會(huì)使用人工智能技術(shù)，依托圖像識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等手段深度分析工程施工中的各類數(shù)據(jù)，并在一定范圍內(nèi)通過預(yù)設(shè)管理程序等方式對(duì)工程施工實(shí)施自動(dòng)化與智能化管理。

2 智慧工地技術(shù)在市政工程施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 提高施工管理效率及水平

通過智慧工地技術(shù)，合理設(shè)置傳感器、監(jiān)控設(shè)備等裝備，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工程施工進(jìn)度以及施工過程中的能量消耗等施工數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，從而幫助施工企業(yè)及時(shí)掌握工程施工進(jìn)展情況，為施工管理工作的開展提供有力依據(jù)。在施工過程中還可通過智慧工地技術(shù)模擬工程施工方案，對(duì)施工過程實(shí)施可視化管理，及時(shí)調(diào)整施工方案中不合理的部分，以優(yōu)化施工流程，調(diào)整施工現(xiàn)場(chǎng)各種資源配置，進(jìn)而更好地滿足市政工程的施工需求。同時(shí)，科學(xué)應(yīng)用自動(dòng)化、智能化施工機(jī)械設(shè)備可以顯著提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量及效率。此外，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析工程以往各項(xiàng)數(shù)據(jù)，可以自動(dòng)挖掘工程施工管理規(guī)律，對(duì)市政工程施工中存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以提前采取風(fēng)險(xiǎn)防范預(yù)案，這對(duì)提高工程施工及管理的自主性、有效防范工程施工延誤具有重要意義。

2.2 節(jié)能減排

智慧工地技術(shù)有助于減少工程施工能源損耗，提高市政工程施工的環(huán)保性，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的工程施工及管理目標(biāo)。首先，依托智慧工地技術(shù)對(duì)項(xiàng)目施工過程中的能源消耗進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以有針對(duì)性地調(diào)配能源，并對(duì)能源使用具體情況進(jìn)行排查。其次，市政工程施工照明產(chǎn)生的能源消耗較大，將智慧工地技術(shù)應(yīng)用在工程施工中，依托傳感器、智能控制系統(tǒng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)照明系統(tǒng)進(jìn)行智能化調(diào)整，可以提高照明系統(tǒng)開啟、關(guān)閉的智能化水平[2]。同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)照明需求自動(dòng)調(diào)整照明強(qiáng)度及燈光顏色，不僅可以更好地滿足市政工程施工照明需求，還能減少工程照明產(chǎn)生的能源消耗。此外，施工企業(yè)還可通過智慧工地技術(shù)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)的空氣質(zhì)量、噪聲污染等環(huán)境狀況，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程施工過程中產(chǎn)生的環(huán)境影響，以采取針對(duì)性的施工管理舉措。

2.3 提高施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性

市政工程施工環(huán)境通常比較特殊，將智慧工地技術(shù)應(yīng)用在工程施工中有助于加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、施工操作及施工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等的監(jiān)測(cè)力度，及時(shí)識(shí)別工程施工中存在的安全隱患，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性。例如，通過在施工現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)安裝監(jiān)控設(shè)備，進(jìn)行24 h動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)識(shí)別出工程施工中存在的風(fēng)險(xiǎn)問題，為施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理提供依據(jù)。通過科學(xué)布設(shè)傳感器，對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以有效規(guī)避機(jī)械設(shè)備長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，確保機(jī)械設(shè)備得到及時(shí)養(yǎng)護(hù)管理。施工企業(yè)還可依托智慧工地技術(shù)構(gòu)建安全培訓(xùn)體系，充分應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)手段提高安全培訓(xùn)質(zhì)量及影響力，增強(qiáng)施工及管理人員的安全防范意識(shí)，提高風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力，這對(duì)保障施工安全具有重要意義。此外，結(jié)合市政工程施工特點(diǎn)科學(xué)應(yīng)用智慧工地技術(shù)可以提高施工現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源識(shí)別效率，并對(duì)危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行劃分，智能化觸發(fā)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，自動(dòng)采取安全防范舉措，從而有效降低工程施工安全事故發(fā)生概率。

3 智慧工地技術(shù)在市政工程施工中的具體應(yīng)用

3.1 智慧工地云平臺(tái)

一些市政工程項(xiàng)目會(huì)將物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用在工程施工管理過程中來構(gòu)建智慧工地云平臺(tái)，通過安裝在前端的傳感器采集與工程施工相關(guān)的數(shù)據(jù)，經(jīng)分析處理后實(shí)時(shí)展示在統(tǒng)一的管理平臺(tái)上，使項(xiàng)目管理相關(guān)人員可以實(shí)時(shí)查看可視化的工程施工信息，大幅提高了工程施工監(jiān)管質(zhì)量及效率。此外，根據(jù)市政工程特點(diǎn)設(shè)置智慧工地平臺(tái)模塊，可以對(duì)工程施工過程中的車輛、施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、環(huán)境情況等現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)性監(jiān)測(cè)及分析[3]。

3.2 工地人員管理

與其他工程項(xiàng)目相比，市政工程項(xiàng)目多為線形分布，施工環(huán)境比較復(fù)雜，容易受到外界環(huán)境影響，存在較大的風(fēng)險(xiǎn)性，需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員管理，以營造相對(duì)安全的施工環(huán)境，從而更好地保障工程施工進(jìn)度及施工質(zhì)量。許多市政工程項(xiàng)目將智慧工地技術(shù)應(yīng)用在工地人員管理上，對(duì)施工人員行動(dòng)軌跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤并進(jìn)行圖像分析，顯著提高了施工現(xiàn)場(chǎng)人員管理的智能化及科學(xué)化水平。

3.2.1 實(shí)名制管理體系

越來越多的市政工程項(xiàng)目使用智慧工地技術(shù)對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的人員實(shí)施數(shù)字化管理，利用實(shí)名制管理系統(tǒng)采集施工人員相關(guān)信息，通過三通道全高轉(zhuǎn)閘機(jī)自動(dòng)記錄并上傳進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間，既可有效防范不相干人員進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)，也為考勤管理提供了便利。同時(shí)，在將施工人員信息錄入實(shí)名制管理系統(tǒng)的過程中，可對(duì)施工人員崗位證書、特種作業(yè)信息等進(jìn)行二次審查，更好地保障施工人員的施工能力與施工要求的適配性。

3.2.2 智能安全帽

一些市政工程項(xiàng)目在施工過程中會(huì)應(yīng)用智能安全帽技術(shù)，依托定位系統(tǒng)鎖定施工人員工作位置，對(duì)其工作軌跡實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)采集并記錄相關(guān)信息。一旦出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)問題就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)風(fēng)險(xiǎn)報(bào)警系統(tǒng)，從而保障施工人員安全。針對(duì)一些特殊的施工區(qū)域會(huì)設(shè)置電子圍欄，并加強(qiáng)對(duì)電子圍欄區(qū)域的監(jiān)測(cè)，一旦監(jiān)測(cè)到施工人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域或存在擅離職守崗位的問題，就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)在封閉式管理中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，針對(duì)一些高危型的市政施工項(xiàng)目，依托智能安全帽定時(shí)回傳施工人員位置信息，管理人員可以隨時(shí)查看施工人員的行動(dòng)軌跡，通過及時(shí)處理調(diào)配保障施工人員的安全。

3.2.3 人員行為分析

在市政工程施工中，科學(xué)應(yīng)用AI攝像頭技術(shù)采集施工人員的動(dòng)態(tài)行為，通過圖像分析實(shí)時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)措施應(yīng)用情況，可以提高安全管理質(zhì)量。一些市政工程項(xiàng)目會(huì)在工地入口安裝AI攝像頭，采集施工人員安全帽佩戴、反光衣著裝等信息，一旦檢測(cè)到安全防范裝置穿戴不合理，就會(huì)禁止施工人員進(jìn)場(chǎng)并進(jìn)行語音播報(bào)[4]。在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)1個(gè)月后，多數(shù)施工人員都能規(guī)范佩戴安全帽，正確穿著反光衣，安全防范意識(shí)得到了顯著的提高。

3.3 揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)及自動(dòng)噴淋系統(tǒng)

市政工程施工通常會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵、噪聲等環(huán)境污染問題，需要在施工過程中做好環(huán)境監(jiān)測(cè)管理，及時(shí)采取環(huán)境保護(hù)措施，將環(huán)境污染控制在法律法規(guī)許可的范圍內(nèi)。許多市政工程都在施工現(xiàn)場(chǎng)主干道、工地大門等位置設(shè)置揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)監(jiān)控點(diǎn)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)空氣中的揚(yáng)塵含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并自動(dòng)上傳至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到空氣中的PM2.5或PM10濃度超過系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，則自動(dòng)觸發(fā)噴淋智能管理，圍擋噴淋、霧炮機(jī)、塔吊噴淋等相關(guān)裝置會(huì)自動(dòng)噴水。當(dāng)空氣中的PM2.5或PM10濃度低于系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，噴淋智能管理系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，而且揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)生成揚(yáng)塵排放時(shí)間曲線圖，可為后續(xù)施工管理及改善提供參考。揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)及自動(dòng)噴淋系統(tǒng)功能如表1所示。

3.4 AI安全隱患識(shí)別及排查

一些市政工程將人工智能技術(shù)應(yīng)用在施工視頻監(jiān)控中，依托AI智能技術(shù)對(duì)視頻監(jiān)控畫面中的安全隱患進(jìn)行偵測(cè)，并發(fā)布報(bào)警信號(hào)。有些施工現(xiàn)場(chǎng)、保安亭等配置喇叭等設(shè)備，一旦系統(tǒng)識(shí)別到風(fēng)險(xiǎn)因素就會(huì)進(jìn)行語音報(bào)警[5]。與此同時(shí)，系統(tǒng)還會(huì)抓拍安全隱患照片，并自動(dòng)保存在系統(tǒng)中，可為隱患排查及后續(xù)安全問責(zé)提供依據(jù)。許多項(xiàng)目還會(huì)應(yīng)用智慧工地技術(shù)制定施工現(xiàn)場(chǎng)安全巡檢計(jì)劃，明確不同施工環(huán)節(jié)安全風(fēng)險(xiǎn)巡查重點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全隱患排查及整改情況進(jìn)行記錄。

4 智慧工地技術(shù)在市政工程施工中應(yīng)用的保障措施

4.1 建立完善的智慧工地技術(shù)管理體系

智慧工地技術(shù)的高效應(yīng)用離不開完善的智慧工地技術(shù)管理體系，施工企業(yè)應(yīng)結(jié)合工程施工特點(diǎn)及對(duì)智慧工地技術(shù)應(yīng)用的需求，科學(xué)制定工程施工相關(guān)的管理規(guī)范，明確各環(huán)節(jié)施工要求及技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，加強(qiáng)施工流程管控，為智慧工地技術(shù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。智慧工地技術(shù)應(yīng)用對(duì)信息共享及數(shù)據(jù)交換有很高的要求，應(yīng)做好各施工部門的協(xié)調(diào)及溝通工作，確保信息更新效率及準(zhǔn)確性。

4.2 做好數(shù)據(jù)采集與分析

數(shù)據(jù)是智慧工地技術(shù)應(yīng)用價(jià)值發(fā)揮的關(guān)鍵，要完善智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，提高施工現(xiàn)場(chǎng)覆蓋面，在施工過程中全方位采集與工程施工相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，最大限度確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性及全面性[6]。要深度挖掘和分析數(shù)據(jù)信息，提高數(shù)據(jù)信息應(yīng)用價(jià)值，為工程施工及風(fēng)險(xiǎn)管控提供支持。

4.3 推廣智能化施工設(shè)備和系統(tǒng)

要結(jié)合市政工程施工特點(diǎn)引進(jìn)智能化施工設(shè)備，完善傳感器等智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，提高施工現(xiàn)場(chǎng)智能化水平，為智能工地技術(shù)的應(yīng)用奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，要加大智能施工設(shè)備和系統(tǒng)的推廣及培訓(xùn)力度，提高施工人員的設(shè)備操作水平，充分依靠智能技術(shù)和設(shè)備加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)識(shí)別和處理施工中存在的安全隱患，以確保施工過程的安全性。

5 結(jié)語

在市政工程施工中應(yīng)用智慧工地技術(shù)是提高施工質(zhì)量及效率、提升人們生活質(zhì)量的重要途徑，施工企業(yè)應(yīng)正確認(rèn)識(shí)智慧工地技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，認(rèn)真審視該技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀，拓寬智慧工地技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用范疇，提高技術(shù)應(yīng)用水平，以充分發(fā)揮新技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)市政工程施工沿著智能化與綠色化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[作者簡(jiǎn)介]魏致波（1982—），男，遼寧鞍山人，本科，工程師，研究方向：土木工程及市政給排水工程。