智慧工地的建设及应用

城市建筑

智慧工地的建设及应用

陆宏斌

（江苏楷正建设有限公司，江苏无锡　214000）

摘要：“智慧工地”是同步于信息技术发展的建筑业施工管理创新的必然选择。随着物联网技术、云计算技术、大数据技术、移动互联技术、BIM技术及智能设备等快速发展，“智慧工地”打通了行业主管部门监管、公司项目监控、项目现场实时管理的三级通道，提高了效率，满足了项目全过程管理要求，实现了项目的精细化管理目标。关键词：智慧工地；信息技术；主动管理[中图分类号]F49

[文献标识码]A

Construction and Application of Smart Construction Sites

Lu Hongbin

(Jiangsu Kaizheng Construction Co., Ltd., Wuxi Jiangsu 214000, China)

Abstract: “Smart site” is an inevitable choice for construction management innovation in synchronization with the development of information technology. With the rapid development of the Internet of Things technology, cloud computing technology, big data technology, mobile internet technology, BIM technology and smart devices, the “smart site” has opened up three levels of channels for industry supervision, company project monitoring, and real-time project site management, improved efficiency, met the project’s entire process management requirements, and achieved the project’s refined management goals.Key words: smart construction site; information technology; active management

工程项目管理水平决定建筑企业的生存和发展，施工现场是工程项目管理的核心环节，工程管理的工程质量、进度、成本、安全和文明施工均需要在施工现场实现。时代在进步，社会对建筑业的要求也相应提高，工程管理越趋复杂。当今物联.com.cn. All Rights Reserved.网技术、云计算技术、大数据技术、移动互联技术、BIM技术及智能设备等快速发展，为建筑行业管理信息化提供了可靠的保障。通过信息技术的深入应用，对施工现场进行精确设计模拟和数据分析，各项工作互通互联，信息协同共享，为项目管理提供工程趋势预测及专家预测，消除各种浪费，持续改进，以最小的资源投入，实现项目效益最大化。变被动管理为主动管理。通过“智慧管理”让各级管理人员明确管什么、怎么管。

技术及智能设备等先进技术手段，对施工现场进行数据采集，

远程监管，实现施工全过程的新型管理方式。“智慧工地”通过BIM技术实现工程模拟分析，利用大数据分析对数据进行决策和预测，打通施工现场管理、公司远程管理、管理部门监管的通道，将工程全方位地管起来，实现过程可量化、风险可评估、反馈更及时、管理更便捷的目的，以提升效率的方式帮助建筑施工企业在存量的基础上创造更大的营收空间和市场竞争力。

1 “智慧工地”的应用架构

智慧工地—信息化应用架构（见图1）包括现场管理、公司管理、决策支持、数据中心和行业监管5个方面的内容，分为感知层、传输层、支撑层、应用层、用户层5个层次管理。充分利用物联网技术、云计算技术、大数据技术、移动互联技术、BIM

行政监管

公司监管

项目部监管

劳务管理

材料管理

设备管理

质量管理

安全管理

劳务实名

制一卡通系统

塔吊运行无线测温监控系统系统

高大模板

变形监测系统便携式周界防护系

统材料进场环境监测生活区

视频监控

自动计数用电监控

系统系统

系统系统

工地物联网管理平台

物联网中间件异构数据存储中间件数据集中展现中间件

集成运行平台

塔吊黑匣子（驾驶室）塔吊监控地面接收机

数据接收机

温度数据采集器

扬尘检测仪手持机

风速传感器角度传感器幅度传感器倾角传感器温度传感器轴力计位移传感器

图1　智慧工地—信息化应用架构图（图片来源：作者自绘）

作者简介：陆宏斌（1971-），男，本科。研究方向：暖通及工程管理。

2 “智慧工地” 建设思路

2.1立足施工现场管理，兼顾行业管理需要

“智慧工地”建设必须立足现场管理，围绕着人、材、机、法、环5大施工管理核心因素展开。通过信息化手段，建立劳务实名制管理、施工安全和质量监控、BIM成本预核算、施工现场环境监控、施工用水用电监控、材料收入库计数、施工现场及生活区视频安防。通过物联网开放现场、公司及管理部门实时监管端口，对项目整个施工过程进行全面管理、决策、监管，满足这三层管理者不同的管理需求。保证工程质量、安全文明，降低成本、避免浪费，提高施工效率和决策能力，实现项目的精细化管理。2.2整体规划，从下至上分步实施

“智慧工地”建设需要企业进行整体规划。规划出适合本企业的组织架构，先选择重点项目进行试点实施，通过具体实施总结经验并逐步推广到公司各个项目部。各施工项目部根据施工现场实际情况，学习重点项目实施经验，围绕着解决现场实际管理问题，以满足现代化建筑项目一线管理要求为核心需求，有针对性地提高施工全方位效率和材料利用率，减少管理漏洞的同时满足监管要求。2.3采取购买服务半定制方式建立系统

“智慧工地”现场管理需求较多，需要集成众多软硬件系统。通过优化集成各家子系统，达到“智慧工地”建设目的。根据目前市场软硬件供应商情况，较优的方式是选择一家主

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供应商，企业根据工地自身特点，提出施工现场管理、公司远程监管、行业管理部门监管要求，通过主供应商集成和半定制软件的方式建立系统。2.4建立管理流程支持运行

“智慧工地”集成了物联网技术、云计算技术、大数据技术、移动互联技术、BIM技术及智能设备等先进技术手段，改变了传统施工现场管理方式，相应的管理岗位和管理流程也应改变，比如设置专职项目信息管理员、BIM工程师等新管理岗位，管理流程也因为可视化实时监控和模拟系统的建立得到改变，各级管理层均能同步掌握现场实际情况。

3 “智慧工地” 的应用

“智慧工地”运用先进的信息化技术手段，实现施工现场全面、实时的管理和监督。使现场施工人员、企业和现场管理人员、建设管理部门都能够有效地开展工作，提高效率、降低损耗，实现项目各项任务的最优化。

一个完善的“智慧工地”的应用可做到以下几点。（1）劳务管理：通过智慧平台对劳务工人实行实名制登记，形成劳务数据库。应用物联网实现人员定位功能，反馈用工人员、工种在作业面的分布情况。通过劳务数据库实现人员管理一卡通，全面管理劳务工资发放及日常生活，保障工人的合法权益。

（2）环境监测：可以做到天气预报、现场噪声及扬尘在线实时监测，标准养护室温湿度在线监控，以及现场风向风速在线实时监测，减少噪声及扬尘对环境的污染。

（3）安全管理：基于VR的安全教育、安全巡检、塔吊动态监控和管理、施工升降机动态监控、远程视频监控、施工现场能耗监控，以及基坑支护变形监控、高支模变形监控等，应用智能视频分析和深度学习神经网络技术，直接通过视频实时分析和预警，同时将预警信息推送相关管理人员。

（4）工程管理：质量巡检、工程进度管理。将BIM与云平台结合起来，能实现轻量化、移动化的精益管理。围绕施工过程管理，以专项工程、任务节点为主线，通过前锋线+关键线路动态管理，调配公司资源，发挥系统优势。实现企业和项目的移动办公、安全生产、项目进度控制、劳动力监控、任务提醒、项目预警、奖惩处理等功能，为建筑企业提供了项目内控管理信息化手段[1]。

（5）物料管理：材料进场验收，实时上传验收结果并自动生成台账。生成材料信息库，包括供应商、品牌、型号、数量、价格等信息。接入工程管理平台，便于整个公司各项目部参考使用，实现公司层面总体成本降低，提高公司效益[2]。

4 “智慧工地”的建设目标4.1工程项目的全过程管理4.1.1全天候的管理监控

为建筑企业或政府监管部门提供全天候的人员、安全、质量、进度、物料、环境等监管及服务，辅助管理人员全方位地了解施工现场情况[3]。4.1.2全流程的安全监督

基于智慧工地物联网云平台，对接施工现场智能硬件传感器设备，利用云计算、大数据等技术，对监测采集到的数据进行分析处理、可视化呈现、多方提醒等，以实现对建筑工地全方位的安全监督。

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建筑技术·应用 2019年12月第16卷总第340期

4.1.3全方位的智能分析

通过智能硬件端实时监测，采集工地施工现场的人、机、料、法、环各环节的运行数据，基于大数据等技术，对海量数据进行智能分析和风险预控，辅助管理人员决策管理，提高工地项目的建设效率。4.2提高施工现场人员工作效率

“智慧工地”通过BIM技术的运用，进行项目全过程施工模拟，可以优化施工工序，合理安排施工进度。保证人员和机械工作量饱满且均衡，防止出现窝工或超负荷施工的现象。通过综合管线碰撞，提前分析管道碰撞点，提前修改各专业图纸，解决返工现象。

合理配置资源，优化场地布置，减少不必要的二次搬运，通过材料计数系统随时掌握现场各种材料情况，避免不必要的材料浪费。通过BIM技术提前测算工作量和材料用量。在施工中实时对比，控制和降低成本。

“智慧工地”通过施工现场综合管理平台和移动智能设备形成更全面的项目各环节互通互联，可实现信息共享，提高人员沟通效率。依靠视频、图片等实时资料，不受空间限制，从办公室到施工现场都能实时掌握施工进度、质量及安全文明状况，及时发现并解决施工现场出现的各类问题。4.3增强施工现场的综合管控能力

项目现场的综合管控是对项目人员、材料、设备、安全、施工工艺等方面进行全面管理，优化工程综合管理能力，以实现工程进度、质量、成本目标。

数据收集是项目管理的核心工作，“智慧工地”通过物联网技术、云计算技术、移动互联技术，使用智能设备进行现场数据采集。采集的数据及时、准确。所有数据均能直接汇集至三级监管平台。通过大数据分析，为各级管理提供第一手资料和专家决策依据。

通过“智慧工地”管理系统，建立完整的工地安全监督体系，发现质量、安全隐患，合理配置资源，避免浪费，节约项目成本。

提供项目精细化管理基础条件，提高效率减少浪费，这里的浪费属于大概念的范畴，包括人员、材料、机械等施工现场的全部环节。通过“智慧工地”建设，可以达到项目精细化管理的目标。

4.4提升行业监管力度

“智慧工地”使政府部门能实时对项目进行监管，提前预警，对施工现场劳务、机械、扬尘进行全面管理。监管人员根据自动预警信息进行执法，变被动“监督”为主动“监控”，提升管理部门监管水平及效率。

5结语

“智慧工地”建设是建筑业升级发展的必由之路，是社会发展的必然趋势。“智慧工地”系统的建立，可以提高施工效率、减少浪费、降低污染，实现企业经济效益和社会效益的双赢。

参考文献

[1] 张蕾．谈智慧工地的建设[J]．山西建筑，2017，43（29）：240-241．[2] 施金浩，梁磊，史泰龙．浅议智慧工地系统在建筑施工过程

中的应用[J]．南方农机，2019，50（11）：203，253．[3] 薛延峰．基于物联网技术的智慧工地构建[J]．科技传播，

2015，7（15）：64，156．

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