智慧工地的構(gòu)建——建筑工程互聯(lián)網(wǎng)+管理

劉洋，劉堅(jiān)，趙輝，王燕飛

（中國建筑土木建設(shè)有限公司）

1 引言

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑工程市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，技術(shù)不斷創(chuàng)新，為建筑行業(yè)的發(fā)展增添了多種可能性。傳統(tǒng)工地中的管理模式存在多種問題，智慧工地能規(guī)避傳統(tǒng)工地中管理模式的問題，能提升智慧工地的效率和質(zhì)量。

2 智慧工地的構(gòu)建目的

保障信息管理體系的可靠運(yùn)行，智慧工地的構(gòu)建可以采用信息化管理系統(tǒng)、一體化管理平臺，加強(qiáng)智慧工地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，確保管理體系有效運(yùn)轉(zhuǎn)。同時，智慧工地還可以通過感知數(shù)據(jù)、實(shí)時聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)建筑信息自動化、有序化、全面化。在互聯(lián)網(wǎng)+的背景下，信息技術(shù)不斷革新發(fā)展，建筑工地引入信息技術(shù)能讓信息傳遞更安全，信息糾錯偏差區(qū)間縮小，讓材料、設(shè)備等各種信息安全傳輸?shù)礁鱾€部門。數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析是智慧工地的優(yōu)勢之一，通過引入信息技術(shù)，快速、高效的處理復(fù)雜數(shù)據(jù)。要解決智慧工地中許多特殊的管理問題，必須細(xì)致分析工地現(xiàn)場問題現(xiàn)狀，提出正確的解決辦法，通過建立一體化管理平臺，協(xié)調(diào)資源，動態(tài)管理，提高建筑項(xiàng)目工程決策的有效性，減少或避免問題的發(fā)生。智慧工地實(shí)時獲取建筑項(xiàng)目工程各項(xiàng)信息，確保信息無遺漏，為管理提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，智慧工地還能把獲取的信息進(jìn)行整合，并實(shí)現(xiàn)信息共享，讓各部門隨時隨地獲取有利信息，解決傳統(tǒng)工地中信息傳遞出現(xiàn)的問題[2]。

3 構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+管理”的智慧工地

3.1 創(chuàng)建新型“智慧平臺系統(tǒng)”

新型智慧平臺系統(tǒng)可以增加現(xiàn)場工人實(shí)名認(rèn)證、指紋或人臉識別、智能門禁、高清監(jiān)控、行為辨認(rèn)分析、智能傳輸以及信息共享系統(tǒng)等內(nèi)容。通過錄入指紋和綁定工人身份信息等方式，獲取現(xiàn)場施工人員信息，并輸入數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)智能化管理考勤，現(xiàn)場可以設(shè)置指紋門禁系統(tǒng)和人臉識別系統(tǒng)，驗(yàn)證工人身份信息后方可進(jìn)入施工現(xiàn)場。借助最新信息技術(shù)，在安全帽內(nèi)部裝置芯片，施工現(xiàn)場工人帶入安全帽到達(dá)現(xiàn)場后，閘機(jī)會讀取信息，只有數(shù)據(jù)信息與輸入閘機(jī)的信息完全一致，才會允許進(jìn)入現(xiàn)場，這種方式比考勤卡更方便，更高效，除此之外，還可以對工人固定使用的工具和衣帽進(jìn)行定位，檢測工人施工工序和安全。智慧工地智能平臺系統(tǒng)還能掃描工人施工行為，分辨不安全或違規(guī)的行為，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X端，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)管。

3.2 “物聯(lián)網(wǎng)+管理”下的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)

通過“物聯(lián)網(wǎng)+管理”的方式構(gòu)建工地視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)，讓施工管理人員能夠利用智慧工地的方式對所有工地施工進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。構(gòu)建的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備以下幾點(diǎn)功能：

①能夠通過視頻監(jiān)控列表的方式進(jìn)行施工監(jiān)控視頻的回放查看；

②視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在全局實(shí)現(xiàn)視頻的圖片抓取、放大縮小以及多功能顯示等功能；

③視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有報(bào)警聯(lián)動的功能，一旦施工現(xiàn)場出現(xiàn)任何施工問題便可以及時發(fā)出警報(bào)，從而提高施工質(zhì)量和施工安全問題。

從視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的終端系統(tǒng)控制角度出發(fā)，在構(gòu)建視頻管理系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)給予終端控制系統(tǒng)較高的控制權(quán)限，從而讓管理員能夠調(diào)取任意一個視頻監(jiān)控傳感器，并獲取傳感器中的相關(guān)訪問權(quán)限和中心配置列表等。同時，如果視頻傳感器給予終端系統(tǒng)一定的控制權(quán)限，那么終端系統(tǒng)便可以通過云鏡的方式對視頻傳感器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)施工管理者的權(quán)限最大化。

從視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)的存儲角度出發(fā)，為實(shí)現(xiàn)上述一些視頻調(diào)用和存儲功能，該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使用720P格式作為數(shù)據(jù)存儲方式，實(shí)現(xiàn)存儲中心的多線程圖像數(shù)據(jù)存儲能力，方便系統(tǒng)從存儲數(shù)據(jù)中挑選出超出設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的一些施工活動，實(shí)現(xiàn)自觸發(fā)報(bào)警和存儲數(shù)據(jù)后期查看警報(bào)等多種監(jiān)控管理方式。

從視頻調(diào)用的角度出發(fā)，以“物聯(lián)網(wǎng)+管理”為基礎(chǔ)構(gòu)建的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備數(shù)據(jù)標(biāo)簽功能。例如，給視頻監(jiān)控探頭上傳的數(shù)據(jù)打上實(shí)時時間，對每日的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)打上日期，并通過管理員設(shè)計(jì)的存儲路徑名將各類傳感器上傳的視頻數(shù)據(jù)放置到統(tǒng)一文件夾中，從而方便管理者的數(shù)據(jù)調(diào)用和挑選查看。通過上述數(shù)據(jù)存儲方式，有利于系統(tǒng)獲取使用、查看視頻并對視頻進(jìn)行組合搜索命令。通過數(shù)據(jù)標(biāo)簽的方式實(shí)現(xiàn)低延時的視頻數(shù)據(jù)調(diào)用，讓施工管理人員能夠第一時間查看到施工安全和施工質(zhì)量問題，從而預(yù)防施工安全和質(zhì)量問題的發(fā)生，保障施工人員的人身安全和施工建筑的質(zhì)量。

同時，由于該系統(tǒng)信息流通通道的基礎(chǔ)技術(shù)為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，因此上述構(gòu)建的視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)還具有一定的設(shè)備兼容性。例如，該系統(tǒng)可以通過無人機(jī)監(jiān)控的方式從空中對施工現(xiàn)場進(jìn)行整體施工的監(jiān)控，或者通過施工現(xiàn)場信息共享平臺的方式向各部門提供施工信息，從而使供水、供料和技術(shù)部門能夠通過信息共享平臺的方式觀察到施工可能需要的幫助，從而提前將水或者技術(shù)設(shè)備準(zhǔn)備好，降低施工時長，提高施工效率。

3.3 “物聯(lián)網(wǎng)+管理”下的揚(yáng)塵監(jiān)控管理系統(tǒng)

智慧工地系統(tǒng)如果想要實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場的揚(yáng)塵控制功能時，就應(yīng)當(dāng)將物聯(lián)網(wǎng)作為信息傳輸?shù)耐ǖ溃砸曨l監(jiān)控系統(tǒng)和揚(yáng)塵傳感器作為感應(yīng)裝置，設(shè)計(jì)揚(yáng)塵監(jiān)控管理系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部檢測衡量標(biāo)準(zhǔn)時，設(shè)計(jì)人員需要采集多組施工揚(yáng)塵數(shù)據(jù)指標(biāo)，為監(jiān)控設(shè)備識別不同情況下的揚(yáng)塵奠定基礎(chǔ)，同時也為施工管理人員提供24h的全面監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)指標(biāo)，方便管理人員制定揚(yáng)塵紅線預(yù)警和環(huán)境質(zhì)量檢測報(bào)告等工作。

該揚(yáng)塵監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠以物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算功能為數(shù)據(jù)采集與存儲的功能區(qū)，利用Web技術(shù)將收集到的數(shù)據(jù)整理成更為直觀的圖像或者圖文報(bào)表。在實(shí)際揚(yáng)塵監(jiān)控中，如果施工區(qū)域每分鐘平均PM2.5數(shù)值、PM1數(shù)值和TSP數(shù)值分別超過250曲/m3、150曲/m3和1mg/m3時，該系統(tǒng)會將警報(bào)信息上傳到管理人員的手中，并在環(huán)保部門做出記錄。

以某施工場地應(yīng)用該系統(tǒng)的實(shí)際揚(yáng)塵情況為例，該施工區(qū)域在4至9月份期間中，揚(yáng)塵超標(biāo)天數(shù)約占總天數(shù)的73%（不包括大風(fēng)和降雨的影響），而9月下旬該施工部門引入揚(yáng)塵監(jiān)控管理系統(tǒng)之后，至12月份，除去大風(fēng)和降雨雪的影響，實(shí)際揚(yáng)塵天數(shù)占總天數(shù)約6%。因此，可以得出：通過“物聯(lián)網(wǎng)+管理”技術(shù)構(gòu)建揚(yáng)塵監(jiān)控管理系統(tǒng)，能夠有效抑制施工揚(yáng)塵。

4 智慧工地發(fā)展趨勢分析

由于我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們的生活、娛樂、生產(chǎn)等都發(fā)生了巨大變化，人們對環(huán)境的要求越來越高，建筑行業(yè)迅速發(fā)展，建筑企業(yè)和建筑項(xiàng)目迅速發(fā)展，并形成龐大規(guī)模，與其他國家相比，我國智慧工地發(fā)展速度慢，智慧工地建設(shè)中存在信息技術(shù)應(yīng)用范圍狹窄、缺少戰(zhàn)略機(jī)制支持、沒有應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等問題[4]。

現(xiàn)階段，智慧工地內(nèi)使用APP進(jìn)行管理，管理范圍狹窄，為保障智慧工地安全管理，必須把APP應(yīng)用范圍擴(kuò)大。應(yīng)用范圍狹窄讓智慧工地管理人員使用受限，并且難以定制個性化的管理計(jì)劃，在建筑項(xiàng)目為高層建筑的工地中，通信技術(shù)只能覆蓋較短面積，不能做到全方位無死角的覆蓋。建筑行業(yè)競爭激烈，企業(yè)必須提升建筑資質(zhì)，落實(shí)戰(zhàn)略機(jī)制，把控好建筑各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理工作，深度挖掘互聯(lián)網(wǎng)+背景下各技術(shù)的應(yīng)用，為智慧工地建設(shè)發(fā)展創(chuàng)造有利技術(shù)條件。工地現(xiàn)場人員密集、工序復(fù)雜、程序繁多，要建設(shè)智慧工地必須把以上三要素考慮進(jìn)去，為人員流動、施工工序、各施工環(huán)節(jié)劃分范圍，為項(xiàng)目建設(shè)提供保障[5-6]。

5 結(jié)語

綜上所述，構(gòu)建智慧工地必須借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢，創(chuàng)建智慧化的應(yīng)用系統(tǒng)，打造智能化、便利的智能工地。智慧工地能全方位的搜集數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存和分析，再傳輸?shù)礁鱾€接收端。智慧工地的構(gòu)建離不開信息技術(shù)和通信技術(shù)，不斷完善智能管理系統(tǒng)，才能創(chuàng)建高效的互聯(lián)網(wǎng)+管理建筑項(xiàng)目。