智慧工地在市政公用工程中的应用与分析.pdf

城建与规划100城市情报 2023 年 5 月第 10 期 CityInformationIssue10May2023智慧工地在市政公用工程中的应用与分析邓春雅广西房都建设工程有限公司.530025【摘.要】在智慧管理大环境下，市政工程管理人员要理性看待智慧工程管理系统，既要积极应用，提高管理效能，又要关注其应用时应注意的问题，避免过度使用导致管理工作失能。在具体应用时，管理人员要结合工程实际情况，联合专门技术人员优化智慧工程建设系统，设定特定的逻辑关系，重点关注具有参考价值的数据，连接项目管理平台、智能手机等终端，为管理人员提供精准决策的依据。将智慧工地管理系统与人员管理、现场监管、安全管理及设备管理等融合在一起，在正确的应用路径下，发挥智慧工地管理系统的最大化价值。【关键词】智慧工地；市政公用工程；应用【中图分类号】TU99.【文献标识码】A目前我国建筑行业作业单位多、施工领域广，市场竞争异常激烈，建筑施工企业要想在激烈的市场竞争中占据一席之地，树立良好的企业形象，就应当深入分析、准确把控建筑施工的各个阶段和各项工序，全面做好日常管理工作。建筑施工企业应在建筑施工领域引入智慧工地系统，实现对建筑施工项目准确、简单、高效的管理，有效节约人力、物力等成本投入，优化质量管理和文明施工，提升施工管理质量和水平，打造良好的企业社会形象。1 智慧工地的概念“智慧工地”项目是由 BIM“智慧城市”延伸出来的，截至目前“智慧工地”的概念并不明确，各建筑行业企业结合自身市场推广需要和产品特性，各自制定具有自身特色的智慧工地定义。比如，北京某软件集成企业给智慧工地的定义是把“互联网+”的技术和理念运用于建筑工地，狠抓建筑施工现场源头，全面收集安全、人员、材料、环境等一些关键性业务数据，借助互联网、物联网构建大数据管理云端平台，建立“大数据+云+端”的新管理模式和业务体系，建立远程监管与一线操作的数据畅通链条，达到安全、劳务、材料、环境等各业务环节的互联网化、智能化管理的目标，不断提高建筑工地生产管理的精准化水平，实现建筑工地+互联网的跨界无缝链接和高度融合发展，助推建筑行业不断升级转型。再比如，杭州品茗股份有限公司将智慧工地定义为以安全监管为核心，利用移动互联网、物联网、云计算、BIM、VR AR、大数据等核心技术，建立具有移动端和 PC 的“智慧工地云平台”，联动视频监控、人员管理、深基坑监测、VR 安全体验教育、高支模监测、智能广播、无线巡更、噪声扬尘监测、升降机/塔机黑匣子等多个终端，全面监管“物的不安全状态”“人的不安全行为”“环境的不安全因素”等。尽管这些企业对智慧工地表述的文字不同，但其内涵是基本一致的。所以，想要准确理解“智慧工地”的概念，应从以下几个方面入手。1.1 智慧工地的手段智慧工地的手段就是技术。智慧工地在几年的时间内之所以能够得到蓬勃发展，主要依赖于云存储、移动互联网、物联网、云计算、BIM、VR AR 等技术的全面创新。这些先进技术的核心是利用计算机来延伸、扩大以及部分代替人类脑力效率不高或无法达到的工作，并为其赋予智慧含义。通过分析技术内涵可以看出，智慧工地和“智慧城市”存在很多相似的地方，但也存在明显差异。智慧工地全面整合了现有移动互联技术、物联技术以及云技术，实现了由点至线、由线至面、由“终端”至“云”甚至到大数据的多方面联动，整合集成了各种非常前沿的信息技术，是建筑行业信息化普遍适合应用的技术革新和重要契机。1.2 智慧工地的目的智慧工地代表各种资源的互联互通更广泛、感知更透彻、智能化也更深入，同时还代表工地现场各系统与部门之间已经实现了信息协同和共享，工作推进更加优质高效，资源利用更加合理，施工与环境更加和谐优越，最终有利于促进工地各方责任主体能有效、及时、精准地做出最优化决策。1.3 智慧工地的核心智慧工地的根本实质是物联智能，通过技术日渐创新、应用日趋广泛的智能终端实时对各种信息数据进行采集、分析、汇总和预判，有效解决当前建筑施工现场主要依赖人力劳动的现状，帮助建筑施工企业摆脱企业总部和下属项目部之间远程监管难、面广人少、监管不到位等问题。智慧工地依托作者简介：邓春雅，广西房都建设工程有限公司，研究方向：市政公用工程。城建与规划101城市情报 2023 年 5 月第 10 期 CityInformationIssue10May2023移动互联网、物联智能等高科技，各子系统终端像一个个伸出的触手，给建筑工地现场机械、人员、物料、环境等各个要素都赋予了智能，真正体现了万物互联的现状，突出了智慧工地构建的核心。1.4 智慧工地的应用基础推广任何一种新型技术都不可避免地伴随一些异类，甚至是刁难的声音，但伴随着新技术的逐步成熟，这些杂音终究会不攻自破，烟消云散。智慧工地全面整合了各项新型技术，应用基础离不开中铁、中建、中冶等这些位于我国建筑行业信息化潮头的领导企业的引领和尝试。比如，中铁一局、中建三局等这些大型国企在全国率先开展了智慧工地试点工作，为在我国范围内全面普及智慧工地工作奠定了可靠坚实的基础。2 智慧工地系统的主要架构现阶段，我国正大力推广应用智慧工地系统，并不断探索完善其网络架构。从目前的建构情况看，较为完善的智慧工地系统主要包括信息采集层、网络传输层、数据处理层和用户应用层 4 层网络架构。信息采集层主要用于采集各种市政工程管理所需的信息，涉及传感技术、定位技术、自动识别技术和图像采集技术。其中，传感技术用以测定周边环境和感知周边危险，还可监测施工能耗等。定位技术主要包括 GIS 技术和 GPS 技术，可精准定位施工人员的具体方位和施工项目，帮助施工人员更精确地管理施工现场。自动识别技术主要用于识别现场人员和相应设备等信息，采用的技术包括 RFID、人脸识别等，同时辅助图像采集技术、视频监控技术实现全方位的跟进识别和控制。网络传输层可用来传输收集和处理的数据，确保信息通畅，在 VPN专网交换机、防火墙、数据接口等设备的共同作用下，不断提升数据传输效率。数据处理层为市政工程管理智慧工地系统架构的核心架构，以大数据技术、云计算技术等作为支撑，可满足数据查询、数据深度挖掘、数据过滤、海量储存及智能处理等要求。用户应用层主要连接终端用户，需要将智慧工地系统可视化，联动关键设备，提供智慧物流服务，合理应用 BIM 技术，不断提高市政工程管理的规范化、标准化水平。3 智慧工地系统在施工过程中的应用策略现阶段，智慧工地系统已经成为了市政工程项目施工管理的重要辅助工具，在项目施工阶段智慧工地系统发挥了不可小觑的价值，应用流程为：运用传感器和视频监控装置对施工机械作业情况进行监测，将施工人员考勤信息传输给智慧工地系统，位于管理和指挥中心的人员结合获得的视频、图像信息责令质量安全负责人及时将隐患整改，降低安全事故发生几率。智慧工地系统的主要功能有以下几类。3.1 创新体制机制智慧工地所涉及的业务活动、项目管理任务较多，智慧工地的建设本身较为复杂，不仅需要考虑顶层设计、优化管理组织结构、推进制度建设，还应根据基层业务实际需求，通过数字化升级、工地管理系统的智能化改造，打破数据壁垒，分别为上级部门、基层人员提供所需的数据资源，确保数据畅通，由下而上地分步实施数据共享，促进智慧工地项目信息的协同管理。相关人员应健全项目数据信息协同管理机制，用完整的管理体系消除各级主体之间的信息壁垒，使上级领导部门能够利用好智慧工地的决策信息，基层施工人员可以掌握工艺信息、技术方案数据，共同为智慧工地的高质量完工提供服务。同时还应搭建智慧工地数据集成管理机制，在采集碎片化项目信息的基础上，建立统一的管理平台，深层次地促进信息交互，整理项目需求信息，确保智慧工地运行期间项目管理的智能化控制，促进项目信息管理的数字化改造。3.2 对施工人员进行智慧管理保障施工人员的人身安全和切身利益是市政工程项目管理的根本目标，鉴于部分施工人员专业素质较低、安全防护意识较差的情况，运用智慧工地系统进行培训、考核、薪酬等方面的管理，体现智慧管理思想。一是专门构建数据库保存全体施工人员的基本信息，为施工人员发放智能卡，出入工地以及在工地内的施工和消费活动都要使用智能卡。二是施工人员进入智慧工地系统的安全教育培训板块学习安全知识，获悉安全事故原因及自身岗位责任，在线参加安全知识考核，考核通过以后获得参与施工的证件。三是给施工人员发放专属安全帽，安全帽能够自动定位施工人员位置，记录作业时间作为考勤依据，当施工人员摘下安全帽一段时间或者遭受剧烈撞击，安全帽会发出报警信号。四是智慧工地系统能够根据施工人员的考勤情况及工资标准计算应发工资，保证施工人员利益不受侵害。3.3 对施工环境进行实时监控施工现场的温湿度、噪音、扬尘等超过阈值会引起较为严重的环境污染问题，威胁到生态健康，不良施工条件还会增加施工安全风险，环境管理是市政工程项目管理的重要内容。运用智慧工地系统中的传感器及智能控制装置每隔一定时间进行一次环境监测，包括 PM2.5、噪音分贝、风速风向、温城建与规划102城市情报 2023 年 5 月第 10 期 CityInformationIssue10May2023湿度等信息，将环境数据用 LED 显示屏投放出来，让所有施工现场人员知道当前的环境状况，合理安排施工流程和施工工序，降低建筑施工对生态环境的不利影响。预先在自动控制装置中设置阈值，当系统检测到环境污染物质浓度超标时启动装置，例如使用喷淋设备降低扬尘，噪音分贝超过国家规定的建筑施工最大数值时采取隔音措施，有效避免了对附近居民生活造成过多干扰，防止矛盾生成，安全文明施工也会真正深入到施工人员心中。3.4 对塔吊进行安全监控一般来说，塔吊转幅、高度、倾角、载重等信息都是需要重点进行监测的，在塔吊的对应位置安装传感器，当塔吊作业时会自动采集相关信息，将塔吊吊钩位置和作业情况清晰显示在司机室的显示屏上，防止因视觉受阻造成碰撞现象，极大提高了塔吊操作的安全性。传感器会自动变焦，追踪塔吊作业的整个过程，预测塔吊作业线路是否会发生碰撞，提前发出预警，距离越近，信号发出频率越快，声音和光线的交替变换引起司机注意，提醒司机规避此类问题。塔吊运行过程中的数据信息上传至云端保存，一旦发生安全事故会作为判定责任的有效依据，打消司机侥幸心理。除此之外，塔吊司机使用智能卡、指纹和人脸识别等多重验证方式启动塔吊设备，各项操作都要在线备案，为塔吊安全管理给予保障。3.5 风险识别监控智慧工艺系统所采用的信息化技术、智能识别与传感技术等，可以全过程落实到整个现场施工用电系统中，通过对线缆温度、设备使用情况以及电流电压输送情况等进行分析，可以确保每一个用电设施所呈现出的安全指标均在智慧工地系统监管体系中。与此同时，在现场施工中设备所产生的安全风险问题也可通过智慧工地所支撑的设备监管系统，及时查证出设备在运行过程中所存在的一系列问题。特别是在施工复杂的环境下，人员监管无法贯穿到每一个施工环节中，而通过设备的 24 小时运转，则可以真正实现全天候、无死角的信息监控，降低安全管理人员的工作压力，同时也可以在安全问题产生时第一时间进行报警。此外，针对部分隐性工程或者是设备全生命周期所面临的耗损问题，也可用智慧工地所支撑的信息监管系统进行分析，通过数据匹配罗列出安全隐患问题的具体动因，为工作人员及管理人员提供决信策息。3.6 升降机安全监控子系统市政工程施工中不可或缺的一类设备就是施工升降机，为了防止出现操控不当、维修保养不及时的情况，要利用智慧工地系统构建升降机安全监控子系统，采集施工升降机的运行数据，保存在云端上，为升降机的全过程管控提供支持。升降机上运用人脸识别技术，只有通过人脸识别的专业人员才能操控升降机，其他人员则不能启动升降机，以降低安全风险。系统在维保周期来临之际会对相关责任人发出预警，提醒其按时维修和保养升降机，升降机上安装的传感器和摄像头会将人员行为进行抓拍，将维保前后升降机运行数据进行比较，判断维修保养责任是否落实。不断升级升降机安全监控子系统，在线对升降机运行状况实施监控，管理人员随时调取操作人员、维保人员及使用人员的信息，使得升降机的安全问题可以追根溯源，得到妥善处理，从源头上防控安全事故。随着城市的发展，人民对美好生活的向往与城市基础设施老旧之间存在了较为直接的矛盾，城市更新和改造迫在眉睫，直观表现在市政公用工程的工作内容更加综合，城市空间结构完善、城市生态修复和功能完善、新型城市基础设施建设内容逐年增加。但建筑施工行业粗放式的管理与较低程度的信息化在工程的进度、质量、安全等方面的管理均存在着缺陷。因此智慧工地应运而生，盘溪河水环境综合整治工程通过全套智慧工地信息化的应用，实现管理能效的升级。参考文献1 邹向娟.加强市政公用工程施工安全监督管理策略 J.居业,2020(11):171-172.2 黄楚周.市政公用工程造价控制存在的问题及应对策略J.四川建材,2020,46(08):185-186.3 黄楚周.市政公用工程造价变更管理措施 J.居业,2020(07):171-172.4 陈马城.市政公用工程施工现场管理内容提升 J.四川水泥,2020(07):184+188.5 梁先流.成本控制在市政公用工程中的实践 J.居舍,2020(17):185-186.6 杨大雨,林旭辉.市政公用工程施工现场的安全管理措施 J.农家参谋,2020(14):219.7 覃海燕.市政公用工程排水管施工常见问题及质量控制J.城市建设理论研究(电子版),2020(09):34.8 梁先流.市政公用工程的安全管理现状及对策分析 J.城市建设理论研究(电子版),2020(09):13.