建筑施工中智慧工地系统应用

【摘要】文章在对智慧工地系统的概况进行分析后，主要针对建筑施工中经常出现的质量问题和安全问题进行探究，通过将智慧工地系统应用到施工过程中，加大施工质量和施工安全管理，促进施工现场管理的有序进行，提升施工的效率。

【关键词】建筑工程；智慧工地系统；智能化管理

1智慧工地系统的构成

智慧工地系统功能的实现主要由特定的硬件系统构成，即感知层、网络层和应用层。三个系统层次的功能不同，在它们的相互联通和感知下，为开展智能化工作提供了重要的技术支撑。1）感知层的功能①对工程施工中的人员、材料、设备等信息和施工信息等进行采集；②下达各种命令，及时对系统中处理的结果进行反馈。这一层次的组成主要由反馈设备和采集设备构成，如：RFID标签；各种不同的传感器；GPS等定位装置或者视频装置等[1]。2）网络层的功能能够对各个子系统中的信息或者不同终端中的信息进行传输和转换。构成主要有无线或者有线的信息传输系统，例如：光纤或者WLAN等软件。3）应用层的功能①能够对信息进行智能化分析或智能化处理；②在智能化分析后提出可行的解决方案。组成构成主要有数据库、智能移动的设备等相关的硬件平台、智能处理器等。由此可见，在感知层中，能够为整个工地的信息提供保障；网络层承担着信息传输的作用和信息共享的作用；应用层能够解决工程施工中存在的一些问题，给出相应的解决方案。

2建筑施工中智慧工地系统的应用

2.1建筑施工质量管理中应用智慧工地系统

2.1.1智慧门禁准入信息。智慧门禁准入信息系统在应用时主要是对工地施工中产生的劳动信息、考勤信息或者工资发放信息等进行制定，并采取实名制管理的方式，以保障各项管理制度能够有效落实。工地的大门能够对外界的闲杂人员进行阻隔，也是抵挡外界干扰的主要屏障，因此，建筑工地大门在施工中也发挥着重要作用，开展信息化的门禁管理工作能够防止现场出现凌乱的情况。信息化门禁主要是借助物联网+大数据等手段，采用识别技术，加强施工管理。这一系统能够对施工中人员的进场发挥巨大作用。1）基于识别技术的准入信息。工地作为施工的重要场地，其准入问题或者施工中的考勤问题成为一个难点。一般情况下，一些办公室中经常采用IC卡考勤技术，在施工现场中运用这一技术并不恰当。IC卡如果丢失，将会给施工人员带来不良的影响。采用指纹进行识别，施工人员长期劳作，手部的伤口较多或者清洁不干净等都会直接影响最后的效果。因此，面部识别成为主要方法。①人脸识别。这种识别的方式较为新颖，检测系统在判断信息来源时，会利用3D和2D算法进行判断[2]。②虹膜识别技术。这种技术的成本相对较高，但优势较为显著。2）智能安全帽的准入。生物识别技术能对智慧工地人员进行实名制管理。智能安全帽主要是在传统安全帽中增加定位传感器、处理传感器、储存信息传感器[3]。安全帽内的主机端中录入了人员的信息，再将其储存在模块中，当施工人员开始施工作业时，就可以佩戴智能安全帽，主机端随时接受相关信息，并给予准入反馈。3）追踪系统。施工人员在进入施工场地后，主机端能够对佩戴的人员开启定位模式，目的是能够使管理人员直观了解工人行进的路线和工作的状态，方便对人员的工作进行指导和组织（见图1），对施工现场管理系统运行的方式进行全面分析。2.1.2建筑工程施工安全管理中应用智慧工地安全系统。1）对影响人员安全的危险源开展有效识别。智慧工地能够对出现的问题提出有效解决方案。因此，智慧工地系统中的识别技术能够对人员风险或者高空作业的风险进行有效识别，还能找出其存在的原因。智慧工地系统中对主要危险源进行分类和分析（见表1）。从表1可以看出，施工中经常发生的意外和事故主要在几个区域中，有效降低施工事故的发生，需要对这些区域进行分界和划分，为系统的预警工作和信息处理工作提供数据上的支撑。2）借助定位技术对信息进行及时的收集。定位技术中主要包括非射频定位技术、GPS技术、RFID定位和UWB定位等技术。这些技术在应用时都存在优点和缺点（见表2）。结合建筑工程施工中的现场勘查和现场测量情况，再根据实际的定位需求，主要采用GPS定位技术和UWB定位技术。在合理使用这两种技术后，借助UWB技术实现对建筑施工区域进行精准定位；借助GPS定位技术对建筑外的区域进行定位，在实现两者的相互融合和对接后，能够对整个建筑区域开展定位。3）预警系统的构成。主要运用定位技术开展预警。其中，人员的定位主要借助定位技术携带的电子标签信息，对施工人员设置ID信息，并为对象属性定义标签，而信息标签的属性也需要对佩戴者的类型进行区分[4]。①施工现场人员的安全预警，首要提供能够代表自身身份的信息。②塔吊的预警管理。现场施工中通过对塔吊的位置信息等进行明确，对塔吊进行定位，主要采用GPS技术进行定位[5]。当塔吊发生偏移情况后，施工人员可以借助UWB定位技术开展对塔吊的有效定位。塔吊底部很少发生移动，在定位时主要选择GPS定位器进行定位。塔臂上应该在多个位置设置定位器，主要是因为塔吊在工作时，塔吊的一些部件会给施工人员带来风险，威胁人员安全。例如：在塔臂上，每隔5m就需要设置传感器，这一传感器能够精准确定塔臂的位置。吊钩的上部同样需要安置定位器，主要是因为这个部位是运动最为频繁的部位，不稳定因素较高。

3结语

改革开放之后，我国的建筑业得到了快速发展，在发展的同时很多安全问题、质量问题逐渐暴露，建筑施工中经常出现管理无序、危险事故频繁的情况。为了能够提升施工工地的安全性和质量，需要转变传统的管理方式，适时应用先进信息技术，加大资金投入，建立智慧工地系统，更好地开展建筑施工管理，提升施工现场管理的效果，也减少了危险事故的发生。

参考文献

[1]应宇垦，叶旭峰，陈琳，张嘉玲，赵昕.既有建筑改造项目智慧工地系统架构研究[J].重庆建筑，2021，20(4):13-15.

[2]任月敬.浅谈智慧工地系统在建筑工程管理中的应用[J].智能城市，2021，7(5):77-78.

[3]高远超，孙立坤.以“BIM+智慧工地”构建数字化竞争力[J].施工企业管理，2021(3):81-83.

[4]朱传清.智慧工地系统在建筑施工过程中的应用[J].智能城市，2021，7(3):167-168.

[5]朱傲寒.智慧化工地监控系统研究[J].中国设备工程，2021(3):29-30.

作者:邓辉 单位:中国建筑第二工程局有限公司