王旭

（億雅捷交通系統(tǒng)（北京）有限公司 北京 100000）

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)各界對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越頻繁。信息技術(shù)的出現(xiàn)能夠?yàn)樯鐣?huì)發(fā)展提供有效支持，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的有效提高。智慧工地是我國(guó)現(xiàn)階段主要推動(dòng)發(fā)展的項(xiàng)目之一，雖然起步較晚，但就目前情況而言，已取得較為卓越的成就。在此過(guò)程中，為進(jìn)一步提高智慧工地的應(yīng)用效果，就需要強(qiáng)化信息化技術(shù)的集成應(yīng)用，使其與智慧工地相結(jié)合，在滿(mǎn)足智慧工地建設(shè)需求的同時(shí)，促進(jìn)該項(xiàng)目的進(jìn)一步發(fā)展。

1 智慧工地的概述

1.1 內(nèi)涵

智慧工地是通過(guò)對(duì)信息化技術(shù)的使用，建立起較為完善的工地智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工地的全面監(jiān)督管理，及時(shí)排查工地中存在的問(wèn)題，并確認(rèn)所用材料、技術(shù)、設(shè)備等施工內(nèi)容的情況，使施工能夠有效滿(mǎn)足建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。在智慧工地的信息化系統(tǒng)之中具備多種模塊，能夠根據(jù)需要檢測(cè)機(jī)械設(shè)備是否出現(xiàn)問(wèn)題，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行維修，減少帶來(lái)的不利影響。通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)等代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工施工的方式，不僅能夠減少人為因素帶來(lái)的問(wèn)題，還能夠保障現(xiàn)場(chǎng)施工安全，同時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各施工環(huán)節(jié)的有效監(jiān)督。智慧工地的信息化建設(shè)是未來(lái)的重要發(fā)展趨勢(shì)之一，能夠有效促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。

1.2 意義

第一，建設(shè)智慧工地能夠?qū)φ麄€(gè)施工過(guò)程實(shí)現(xiàn)全方位的統(tǒng)籌管理，確保標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)［1］。在此過(guò)程中，智慧工地需要從項(xiàng)目的決策、設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，一直到后續(xù)的竣工階段，利用信息化技術(shù)進(jìn)行監(jiān)管，確認(rèn)各建設(shè)階段和內(nèi)容是否能夠滿(mǎn)足工程標(biāo)準(zhǔn)，在最大程度上實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)。在信息化管理平臺(tái)的支持之下，能夠有效提高現(xiàn)場(chǎng)管理的效果，進(jìn)而促進(jìn)建設(shè)工程的順利進(jìn)行。

第二，智慧工地能夠?yàn)槭┕ぬ峁┯行У闹悄芑瘺Q策支持。在智慧工地的建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)輸入當(dāng)前工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理的相關(guān)信息或邏輯關(guān)系，就能夠在系統(tǒng)中利用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行建模，在橫向和縱向上建立起信息數(shù)據(jù)的關(guān)系網(wǎng)，大大提高數(shù)據(jù)的交流效率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的全方位管控。

第三，智慧工地的建設(shè)依托于各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)，如大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等，能夠在一定程度上代替人工，通過(guò)移動(dòng)終端監(jiān)管施工現(xiàn)場(chǎng)［2］。在此過(guò)程中，能夠減少傳統(tǒng)施工管理方式下的不必要環(huán)節(jié)，節(jié)省人力、物力和財(cái)力，并提高各項(xiàng)信息處理的速度，進(jìn)而提高施工效率［3］。

1.3 目標(biāo)

第一，資源整合。在智慧工地管理系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)資源整合目標(biāo)，就需要對(duì)其內(nèi)部的分系統(tǒng)進(jìn)行改造。在此過(guò)程中，不僅需要為施工提供較為基礎(chǔ)的信息數(shù)據(jù)服務(wù)，還需要在服務(wù)的同時(shí)保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。與此同時(shí)，各部門(mén)之間還需要利用該系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)資源的有效整合。

第二，應(yīng)用支撐。在智慧工地中，管理平臺(tái)具備數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)模塊，現(xiàn)場(chǎng)施工所需要的資源、信息等內(nèi)容都可以由此類(lèi)模塊進(jìn)行提供，保障充足的應(yīng)用支撐。

第三，管理服務(wù)。智慧工地管理平臺(tái)的管理應(yīng)用是全方位的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)人員、物資、設(shè)備、環(huán)境等內(nèi)容的有效監(jiān)管。與此同時(shí)，還能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員的需要提供相關(guān)信息，保障信息服務(wù)效果。

第四，輔助決策。智慧工地管理平臺(tái)能夠?qū)扔行畔?shù)據(jù)進(jìn)行整合，以圖表等形式進(jìn)行輸出，輔助各項(xiàng)決策的實(shí)施。

1.4 組織體系

就智慧工地的組織體系而言，從整體上來(lái)看，主要分3個(gè)層次：第一，指揮中心。指揮中心的主要作用是進(jìn)行方向指導(dǎo)，通常由建設(shè)單位的管理中心擔(dān)任。第二，項(xiàng)目部。項(xiàng)目部中主要包括各部門(mén)經(jīng)理和項(xiàng)目經(jīng)理，保障項(xiàng)目的順利實(shí)施［4］。第三，工區(qū)管理層。這一層級(jí)主要包括各個(gè)部門(mén)，如安全部門(mén)、技術(shù)部門(mén)、物資部門(mén)等，此類(lèi)部門(mén)下設(shè)各項(xiàng)人員，完成具體的施工操作。

2 智慧工地建設(shè)需求

2.1 人員管理需求

智慧工地建設(shè)需求方面，人員管理需求較為重要。為確保人員管理的嚴(yán)格性，就需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)名制管理，無(wú)論是已入場(chǎng)人員還是新入場(chǎng)人員，都需要對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一建檔登記，記錄基本情況和信息。隨后，要對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)教育并考核，將具體的考核結(jié)果記錄在檔案中，上傳至實(shí)名制管理平臺(tái)。通過(guò)對(duì)實(shí)名制管理平臺(tái)的運(yùn)用，能夠及時(shí)了解人員的具體情況，如果考核成績(jī)不合格則禁止入場(chǎng)，合格人員需要通過(guò)生物識(shí)別門(mén)禁入場(chǎng)，配合人員定位系統(tǒng)使用，更能反映人員在場(chǎng)情況，同時(shí)，可以作為打卡依據(jù)計(jì)算工資。與此同時(shí)，進(jìn)場(chǎng)人員還需要帶好相關(guān)證件，便于隨時(shí)確認(rèn)身份，避免外部人員混入。

2.2 安全管控需求

智慧工地的建設(shè)需要保障安全，安全管控方面需要監(jiān)管作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員行為以及基本的設(shè)備情況，避免出現(xiàn)安全事故。在此過(guò)程中，安全管控人員可以利用移動(dòng)終端中的智慧管理平臺(tái)，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行閉環(huán)管控，及時(shí)檢測(cè)場(chǎng)地中是否存在安全隱患，并將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)上傳至平臺(tái)之中，平臺(tái)記錄數(shù)據(jù)并由專(zhuān)人進(jìn)行分析確認(rèn)并提出整改意見(jiàn)，由各責(zé)任單位進(jìn)行整改后確認(rèn)消除隱患并在平臺(tái)回復(fù)整改結(jié)果，以預(yù)防后續(xù)可能出現(xiàn)的安全隱患。與此同時(shí)，還需要對(duì)智慧工地管理平臺(tái)的智能攝像機(jī)進(jìn)行有效應(yīng)用，由智能算法自動(dòng)識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員違規(guī)行為，并及時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音提示以及向監(jiān)控中心預(yù)警，彌補(bǔ)人管的不足，在最大程度上避免安全事故的發(fā)生。

2.3 質(zhì)量管理需求

質(zhì)量是施工的第一準(zhǔn)則。為滿(mǎn)足質(zhì)量管理需求，就需要通過(guò)移動(dòng)終端以及實(shí)驗(yàn)及檢測(cè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)收集現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)數(shù)據(jù)，并將其上傳到管理平臺(tái)。隨后，管理平臺(tái)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行智能化整理、分析、過(guò)濾，及時(shí)檢測(cè)出異常數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，并以圖表或文字的方式進(jìn)行呈現(xiàn)。相關(guān)管理人員能夠根據(jù)平臺(tái)的分析結(jié)果及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行分析，并采取措施進(jìn)行解決，減少問(wèn)題帶來(lái)的不利影響，全方位保障工程質(zhì)量。

3 智慧工地信息化集成建設(shè)和應(yīng)用

3.1 信息流自動(dòng)化

信息流自動(dòng)化主要是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要包括計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)、制造、調(diào)整、數(shù)據(jù)管理等相關(guān)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能夠幫助設(shè)計(jì)師更好地了解當(dāng)前工程的實(shí)際情況，明確機(jī)械設(shè)備的相關(guān)內(nèi)容，利用圖形、3D建模等展開(kāi)分析，從而有效提高設(shè)計(jì)的有效性和合理性?？茖W(xué)合理的設(shè)計(jì)能夠?yàn)楹罄m(xù)的制造提供有效支持，在計(jì)算機(jī)高效率編程的幫助之下，智慧工地的建設(shè)能夠順利進(jìn)行，不僅能夠保障工程進(jìn)度，還能夠提高整體施工質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的全面儲(chǔ)存。

3.2 檢測(cè)自動(dòng)化

現(xiàn)階段，我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度逐漸加快。將自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在智慧工地的建設(shè)過(guò)程中，能夠降低對(duì)于人工的依賴(lài)性，利用移動(dòng)終端或相關(guān)設(shè)備對(duì)作業(yè)場(chǎng)地進(jìn)行全面監(jiān)管，在保障工程建設(shè)順利進(jìn)行的同時(shí)，提高工地的安全性，保障工程的建設(shè)質(zhì)量。同時(shí)，還能夠?qū)こ讨写嬖诘膯?wèn)題進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)和反饋，大大提高整體的工作效率。

3.3 完善建設(shè)綜合管理系統(tǒng)

在智慧工地的建設(shè)過(guò)程中，為確保各個(gè)模塊都能夠順利發(fā)揮自身作用，為工程建設(shè)提供支持，就需要建立起較為完善的綜合系統(tǒng)進(jìn)行管理和把控。在現(xiàn)代化發(fā)展過(guò)程中，各類(lèi)工程建設(shè)的速度逐漸加快，綜合管理體系能夠?yàn)槠涮峁┍Ｕ?，提高工程施工質(zhì)量。綜合管理系統(tǒng)在智慧工地的建設(shè)過(guò)程中具有非常重要的作用，它能夠針對(duì)智慧工地建設(shè)期間的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面監(jiān)管，同時(shí)，還能夠以不斷產(chǎn)生的新數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)管理平臺(tái)中的各項(xiàng)模塊進(jìn)行及時(shí)更新和升級(jí)，使其能夠更貼近實(shí)際工程情況。在綜合管理系統(tǒng)之中，還能夠?qū)Ω黜?xiàng)資源進(jìn)行合理把控，具體有以下4個(gè)目標(biāo)。

第一，集中管理。集中管理指的是對(duì)整個(gè)工地情況進(jìn)行集成化監(jiān)管，在保障各項(xiàng)數(shù)據(jù)真實(shí)、有效的基礎(chǔ)上，為各子系統(tǒng)提供源源不斷的信息數(shù)據(jù)流，及時(shí)更新模塊情況，進(jìn)而全面了解工程的最新進(jìn)展。

第二，分散控制。在集中管理之下，分散控制主要是對(duì)各體系進(jìn)行單獨(dú)管理，根據(jù)每個(gè)體系的實(shí)際情況進(jìn)行分散處理，對(duì)其中存在的風(fēng)險(xiǎn)、問(wèn)題等進(jìn)行針對(duì)性糾正和解決，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)管理水平的有效提升。

第三，系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。在各個(gè)子系統(tǒng)之間建立起有效的數(shù)據(jù)互換機(jī)制，將最新數(shù)據(jù)通過(guò)該機(jī)制進(jìn)行交換，完善各子系統(tǒng)的程序連接。

第四，運(yùn)行優(yōu)化。數(shù)據(jù)需要及時(shí)補(bǔ)足在各子系統(tǒng)之中，且確保其能夠在運(yùn)行過(guò)程中得到有效優(yōu)化，為能源管理和其他功能提供支持。

3.4 強(qiáng)化智慧工地管理平臺(tái)建設(shè)

3.4.1 基本框架

在智慧工地管理平臺(tái)的建設(shè)過(guò)程中，基本框架部分主要包括4 項(xiàng)內(nèi)容，即感知層、傳輸層、平臺(tái)層和應(yīng)用層。

第一，感知層。感知層指的是能夠移動(dòng)或固定使用的檢測(cè)感知設(shè)備，如可穿戴智能安全帽、人員定位器、各類(lèi)智能攝像機(jī)（高空拋物攝像機(jī)、火災(zāi)檢測(cè)攝像機(jī)、安全帽檢測(cè)攝像機(jī)、測(cè)溫?cái)z像機(jī)等）、各類(lèi)型傳感器（如壓力、震動(dòng)、噪聲、揚(yáng)塵傳感器等）以及各類(lèi)檢測(cè)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，優(yōu)勢(shì)是較為便捷，能夠快速收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣?dòng)化和智能化。

第二，傳輸層。傳輸層的建設(shè)得益于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)合NB網(wǎng)絡(luò)、4G、5G、固定寬帶以及工地自組網(wǎng)，為施工現(xiàn)場(chǎng)感知設(shè)備提供信息傳輸?shù)闹С帧?/p>

第三，平臺(tái)層。平臺(tái)層主要是為各工程參與者提供交流和溝通的平臺(tái)，使其能夠及時(shí)交換數(shù)據(jù)信息，為施工提供決策支持。

第四，應(yīng)用層。應(yīng)用層是智慧工地管理平臺(tái)的重點(diǎn)內(nèi)容，也是核心建設(shè)內(nèi)容。應(yīng)用層能夠?qū)⑹┕がF(xiàn)場(chǎng)管理的相關(guān)內(nèi)容信息進(jìn)行錄入，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化管理，為管理者提供可視化信息，為決策提供依據(jù)，提高工地管理水平［6］。

3.4.2 創(chuàng)建管理模式及構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)

在智慧工地管理平臺(tái)的基本框架建設(shè)完成后，就需要以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，創(chuàng)建相應(yīng)的管理模式，并構(gòu)建出數(shù)據(jù)庫(kù)，為后續(xù)管理提供支持。在此過(guò)程中，需要把握好智慧工地的基本項(xiàng)目類(lèi)別，以此為基礎(chǔ)來(lái)對(duì)各單元進(jìn)行劃分，完善智慧工地管理子系統(tǒng)的創(chuàng)建。與此同時(shí)，子系統(tǒng)中有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)管理的標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行嚴(yán)格把握和梳理，根據(jù)實(shí)際工程需要，劃分好具體的組織架構(gòu)、崗位職責(zé)等，構(gòu)建出數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)，將其信息數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確錄入。在構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中，需要注意對(duì)項(xiàng)目、類(lèi)別等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的劃分，將不同要求的數(shù)據(jù)劃分至相應(yīng)的數(shù)據(jù)格內(nèi)。通過(guò)劃分好的類(lèi)別數(shù)據(jù)，能夠?yàn)楣芾砉ぷ魈峁┯行еС?，以?xiàng)目實(shí)際目標(biāo)計(jì)劃為基礎(chǔ)，自動(dòng)派送各部門(mén)、各崗位的工作計(jì)劃，確保送達(dá)的及時(shí)和準(zhǔn)確。除此之外，為確保管理模式能夠有效發(fā)揮自身作用，還需要建立起相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)，以智慧工地的建設(shè)情況為基礎(chǔ)，提高現(xiàn)場(chǎng)管理的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

3.4.3 數(shù)據(jù)采集與錄入

在智慧工地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)建設(shè)完成后，數(shù)據(jù)的采集和錄入需要進(jìn)行合理把握。智慧工地管理平臺(tái)能夠通過(guò)移動(dòng)終端進(jìn)行使用，相關(guān)工作人員可以在工地現(xiàn)場(chǎng)利用終端設(shè)備來(lái)采集相關(guān)數(shù)據(jù)。通過(guò)這樣的方式，不僅能夠大大提高數(shù)據(jù)采集錄入的效率，還能夠保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。與此同時(shí)，移動(dòng)終端還能夠?qū)さ噩F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效監(jiān)管，確認(rèn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)和施工的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)。除此之外，移動(dòng)終端數(shù)據(jù)采集也能夠根據(jù)底層數(shù)據(jù)庫(kù)的需要，針對(duì)性采集相關(guān)數(shù)據(jù)，提高采集錄入的整體效果。

3.4.4 業(yè)務(wù)整合

智慧工地管理平臺(tái)中具有業(yè)務(wù)模塊，業(yè)務(wù)模塊中的內(nèi)容較多、復(fù)雜性較高。為提高該模塊的運(yùn)行效果，就需要在數(shù)據(jù)采集、錄入和分析之后，對(duì)業(yè)務(wù)模塊進(jìn)行有效整合，提煉出其中有價(jià)值的信息，并通過(guò)平臺(tái)層等進(jìn)行交換和共享。通過(guò)這樣的方式，能夠有效提高不同參與方之間的交流效率，還能夠減少信息誤差帶來(lái)的問(wèn)題，進(jìn)而促進(jìn)智慧工地的有效建設(shè)。