浅议智慧工地系统在建筑施工过程中的应用.pdf

33 Vol.40,No.1January,2024第 40 卷第 1 期2024 年 1 月IT REPORT0 引言智慧工地系统在建筑施工过程中的应用对于提高施工管理水平和效率具备显著功效，相关单位需要对系统功能模块进行开发优化，对系统架构进行革新完善，对其中的各项设施工具、模块进行持续完善，从而提高施工建设水平和效率。1 智慧工地系统概述智慧工地系统是一种先进的工地管理工具，其核心作浅议智慧工地系统在建筑施工过程中的应用卜祥瑞（青岛高重信息科技有限公司，山东青岛266000）摘要：智慧工地系统在建筑施工过程中的应用将实现对现场人员、设备、材料、技术、流程、环境的定向化管控。但是，当前的智慧工地系统在施工建设过程中的应用还缺乏一套标准化的流程、方法，为了规范建筑施工过程中智慧工地系统的应用规范标准，本文引进探讨法对智慧工地系统的功能、架构进行简要论述；并且从安全监测、工地管理、施工质量控制等三个维度，论述建筑施工过程中的智慧工地系统应用方式，并且得出以下结论，即要想提高智慧工地系统在建筑施工过程中的应用水平，相关单位需要将自动化与机器人技术互动关联在一起，为智慧工地系统执行层的功能达成提供良好的条件；同时也需要将 BIM 技术与智慧工地系统进行互动，促进信息共享，打破施工建设期间的信息孤岛。关键词：智慧工地系统；建筑施工；应用中图分类号：TU714文献标志码：A文章编号：1672-4739（2024）01-0033-03The Application of Intelligent Site System in the Construction ProcessBU Xiangrui（Qingdao Grandhonor Information Technology Co.,Ltd.,Qingdao 266000,China）Abstract：The application of the intelligent site system in the construction process will realize the directional control of the site personnel,equipment,materials,technology,process and environment.but,The current intelligent site system in the construction process also lacks a set of standardized process,methods,In order to standardize the application standard of intelligent site system in the construction process,This paper introduces the discussion method to briefly discuss the function and architecture of the intelligent construction site system;And from the safety monitoring,site management,construction quality control and other three dimensions,Discuss the application mode of intelligent site system in the construction process,And draw the following conclusion,That is,in order to improve the application level of the intelligent construction site system in the construction process,Relevant units need to associate automation with robotics interactions together,Provide good conditions for the function of the execution layer of the intelligent site system;It also needs to interact BIM technology with the smart site system,Promoting information sharing,Break the information island during the construction period.Keywords：intelligent construction site system；building construction；application用是提高工地的运作效率，确保工地施工具备安全性、可持续性。该项系统主要是利用互联网、人工智能、大数据技术，将工地各方面的数据信息进行实时收集、分析，并且制定相应的智能决策。具体来说，工程师需要在工地的各个位置安装传感器设施，实时监测工地的环境参数，如温度、湿度、噪音水平、空气质量，相关传感器设施能够将数据信息及时传递到中央数据处理中心，以便后续进行分析和决策。而中央控制系统主要是将传感器中的网络数据信息进行精细化计算分析，通过机器学习算法以及数据挖掘技术，可以识别潜在风险和问题，并且进行风险预测和提供相应的支持。智慧工地系统能够实时监控工地各方面的信息，其立足于对“人、机、料、法、环”进行监测评估，发现潜在风险，开展全要素的智慧工地管理活动。另外，智慧工地收稿日期：2023-12-27作者简介：卜祥瑞（1997.08-），男，汉族，山东青岛人，本科，研究方向：电子信息领域。34 Vol.40,No.1January,2024第 40 卷第 1 期2024 年 1 月IT REPORT系统还能够帮助管理人员对工地资源进行优化分配，对人力资源、设备资源、材料资源进行优化管控，通过分析数据和预测需求，系统可以提供最佳的资源分配方案和计划，从而提高工地的运作效率和生产力。最后，智慧工地系统还能够开展高质量的安全管理工作，并且提供安全管理培训，比如工地系统能够检测危险区域的入侵，并且发出警报；同时还能够实时监测施工人员的作业行为，指导其严格遵守相应的安全规定，提高施工建设水平和效率。因此，智慧工地系统在建筑工程施工过程中的应用可以发挥出显著的功效，对于提高施工建设水平和效率具备较大的现实意义1。2 智慧工地系统在建筑施工过程中的应用2.1 安全监测在工地施工建设活动中，相关单位利用工地系统可以实施高品质、高效率的安全监测工作。安全监测工作是建筑施工可持续发展的核心事务，智慧工地系统可以通过安装视频监控系统，掌握工地的实时状况。摄像头将覆盖工地的各个区域，对危险区、施工现场进行一体化、精细化监管。该项系统融合图像识别技术，可以检测工人是否佩戴好基本的安全防护工具，是否进行安全操作等，一旦发现异常问题便可以及时发出警报，提醒相关人员采取有效措施来规避相关安全隐患问题。另外，智慧工地系统还能够通过安装各种各样的传感器设施，实时监测工地的各种参数，比如可以结合振动传感器，监测高处作业的振动状况；同时也可以结合相关力学传感器，评估施工现场支撑结构是否设置合理。另外，还可以安装烟雾传感器、温度传感器，检测火灾和温度的变化。传感器可以将数据信息实时传递给系统，一旦整个系统的各项参数超出阈值，系统便会发出警报2。除此之外，智慧工地系统还能够通过空间定位技术，及时追踪施工人员的位置。比如，可以结合无线定位技术，基于 GPS 和定位系统，保障施工人员在工地的安全、高效施工，并且判断施工人员是否进入危险区域。智慧工地系统还能够通过对监测数据信息进行分析和预测，提供相应的决策支撑，比如系统可以分析历史数据，提出安全管理计划和方案，同时找出安全事件发生规律和原因，采取有效的防控措施，通过数据预测、评估、分析，发现潜在的风险，避免发生相关事故。最后，智慧工地系统也能够通过视频监控数据以及传感器数据，向全体施工人员提供相应的安全教育培训，增强施工人员的安全意识，比如可以通过录像回放功能，及时反馈施工现场的安全信息，提高安全教育水平。2.2 工地管理智慧工地系统在建筑工程施工建设过程中的实践应用主要体现在工地管理层面。首先，智慧工地系统可以进行人员管理，比如利用人员识别技术可以对工地内部的人员进出进行管控，系统可以记录工人的出勤时间，保障工人的合法权益。系统还能够有效记录工人的工作量和工作时间，对工人的作业饱和度进行评测，并且对工人的绩效进行评估。其次，智慧工地系统可以对工地内部的设备设施进行监管，比如通过传感器设施和物联网技术，工程人员可以通过智慧工地系统及时监测设备的工作状态和运行状况，一旦设备出现故障问题便可以及时发出警报，并且相关系统也能够记录设备的运行信息，可以为计算工地设备的故障率提供相应参照和指导。此外，智慧工地系统还能够对工地内部的物资进行追踪和管理，比如利用 RFID 技术、条形码技术，可以对工地物资进行追踪、识别、记录，系统可以监测物资库存状况，对安全库存的状况进行评估。除此之外，系统还能够追踪物资的流向，保障物资合理使用和分配。最后，智慧工地系统还能够对施工进度进行监管，比如通过传感器设施和网络摄像头，工程单位能够监测施工现场的情况，绘制出相应的施工进度表，并且与实际的情况进行比对，发现进度延误和异常。因此，智慧工地在建筑施工过程中的应用主要体现在提高工地管理效率层面。工程师可以利用相关智慧工地系统对人员、设备、材料、技术进行监管，提高管理水平和效率3。2.3 施工质量控制施工质量控制是建筑施工管理过程中的重要指标，工程师、技术人员可以利用智慧工程系统对施工质量进行严格把控，可以通过各项监管措施，实时监测施工建设期间的各项质量指标。比如，在混凝土工程中，利用智慧工地系统，借助温度传感器，可以对混凝土浇筑的温度、湿度、流动性进行严格管控，确保混凝土施工满足相关指标要求。其次，智慧工地系统还能够对建筑物的结构形变、位移进行监测，发现潜在故障和质量问题。智慧工地系统还能够对监测得到的数据信息进行分析评估，识别潜在的质量问题，通过数据计算和对比，快速发现异常，采取有效措施对施工现场进行整改。在该环节，工程师借助智慧工地系统可以建立起一个成熟、完善的使用评估模型，对施工质量进行定向化评估，并且通过自动化检测、智能化分析，结合过程控制，利用自动化设备可以减少人为因素对施工质量所造成的影响，及时调整施工参数，保证施工质量的稳定和一致。因此，利用智慧工地系统，在建筑工程施工管理过程中可以实现对施工质量的高效管控，提高施工建设水平和效率。3 智慧工地系统在建筑工程施工过程中的应用策略3.1 融合自动化与机器人技术智慧工地系统在运行过程中主要体现出智能化、自动化的特征。因此，工程师与技术人员要想发挥出智能工地系统的实际作用，需要对自动化和机器人技术进行融合使用，提升智慧工具系统的综合性能。在此过程中，工程师以及技术人员需要对施工现场的各项软硬件设施进行严格把控，在施工期间可以对诸如搬运机器人、清洁机器人以及各类焊接、切割自动化设备进行数字化、智能化改造，结合万物联网的思想观念，在相关设备设施中增加传感器系统以及智能决策系统、自动控制系统，减少人力成本，35 Vol.40,No.1January,2024第 40 卷第 1 期2024 年 1 月IT REPORT提高自动化施工水平和效率。另外，也可以在建筑装配等领域引进相应的智能化、自动化技术，比如应用自动化机器人技术可以自动进行装配施工，减少人力消耗，提高施工建设品质。因此，要想发挥出智能系统以及智慧工地系统在建筑施工过程中的实际作用，工程师需要对自动化和机器人技术进行灵活开发和应用，提高施工建设水平和效率。但是，工程师也需要从成本管理的角度出发，评估对自动化、智能化系统进行改造期间所花费的成本，需要评估相关系统设备、设施的投资回报周期、回报率，对自动化管理计划进行设定4。3.2 与 BIM 技术的融合智慧工地系统在建筑施工过程中的实践应用实现了对施工现场各项信息的全要素管控，基于相关思想不难发现，该项系统与 BIM 技术的实践应用有着异曲同工之妙。但是，智慧工地系统主要是在执行管理方面发挥出更为重要的作用，而 BIM 技术主要是在智能决策分析层面为施工单位提供相应的指导。因此，可以将 BIM 技术的智能规划与智慧工地系统的智能实施进行融合互动，实现虚实结合、理实互动，提高工地施工建设水平。例如，工程师可以将 BIM 模型与智慧工地系统相结合，可以实现设计与施工协同工作，施工人员可以通过智慧工地系统访问 BIM 模型，了解施工意图和要求，从而更加高效开展施工作业。此外，施工现场的实际情况也能够高效反馈到BIM 系统中，将施工管理和施工布局实现实时协调互动，在建筑施工过程中做到对施工细节的实时优化和改进，保证施工变更能够快速传递传导。智慧工地系统与 BIM 模型的集成互动可以对施工进度、资源进行自动化管理。在此期间，工程师可以利用BIM 模型进行分析和优化，制定出更加科学合理的施工进度计划和方案，并且实时监控施工建设状况。同时智能工地系统还能够根据 BIM 模型提供的信息进行资源的智能调配和管理，提高工作效率。后续，智能工地系统与BIM模型的结合还能够提供高效率的安全管理措施，比如，通过 BIM 模型分析可以进行施工工程模拟、施工过程管控，预测潜在的质量问题和安全风险，并且采取有效措施提高安全管理效率。最为关键的是，智慧工地系统还能够通过传感器设施监测设备状态，将相关信息反馈给 BIM系统，通过 BIM 系统的碰撞检测以及智能建模分析功能，可以发现其中的风险指标。因此，在将 BIM 技术与智慧工地系统融合互动的过程中，需要促进信息资源的沟通，确保施工人员能够利用智慧工地系统和 BIM 模型系统对施工现场的各项信息进行准确、高效提取和应用，提高施工建设品质，促进信息交流共享，提高现场管理水平5。3.3 加强人员教育培训加强人员教育培训是提高智慧工地系统应用水平的关键举措，工程师以及技术人员需要进行持续不断地学习，对传感器、物联网系统、BIM 模型、自动化设备、智能化设备的实践应用模式、逻辑、规律进行深入探究，了解相关系统的原理、构成和功能状态、测试方法。在培训活动中，包含基础知识理论、数据处理和分析方法以及故障排除手段，可以提高施工人员对系统的把控能力和运维管理能力。对智慧工地系统的实践应用要求相关人员具备一定的操作技巧和经验，施工人员需要了解系统的界面和功能按钮，同时熟悉操作流程，借此才能够正确使用智慧工地系统进行数据采集、监控、分析。在操作培训过程中，可以通过实践模拟演练，借助模块化的培训课程，提高施工人员的操作熟练度和应对能力。除此之外，智慧工地系统的各项功能随着外界技术的发展得到不断更新和优化，为了跟上技术更新的步伐，施工人员需要进行持续学习，为此工程单位需要进行持续培训，通过开展行业研讨会、培训课程，使其了解最新的技术趋势和动向，提高自身的专业水平6。4 结束语总体来说，在建筑施工过程中，对智慧工地系统进行精细化、高效化开发和应用是必不可少的。相关单位需要对工地系统的各功能模块进行补充完善，同时也需要在施工管理期间对各项设施进行调控，在施工建设过程中利用智慧工地系统对人员、材料、设备、机械、工艺和方法进行高效监管和控制，结合全要素管理方法提高智慧工地系统在建筑施工过程中的实践应用水平和效率。参考文献：1 熊水清.浅谈智慧工地系统在建筑工程管理中的应用J.城镇建设,2021(17):189.2刘志刚.浅谈智慧工地系统在建筑工程发展前景J.四川建材,2023,49(5):224-226.3赵泽章,丁伟,陈硕,等.基于 BIM5D 技术的智慧工地系统在建筑工程施工管理中的应用 J.中国建设信息化,2023(20):95-99.4陈定方.智慧工地系统在建筑施工领域的应用J.中国住宅设施,2022(10):28-30.5邓辉.建筑施工中智慧工地系统的应用J.智能建筑与智慧城市,2021(11):55-56.6熊立财,乔保莹.浅谈物联网技术下的智慧工地的构建J.建筑与装饰,2020(7):2.