建筑施工中智慧工地系統(tǒng)應(yīng)用
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【摘要】文章在對智慧工地系統(tǒng)的概況進(jìn)行分析后，主要針對建筑施工中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題和安全問題進(jìn)行探究，通過將智慧工地系統(tǒng)應(yīng)用到施工過程中，加大施工質(zhì)量和施工安全管理，促進(jìn)施工現(xiàn)場管理的有序進(jìn)行，提升施工的效率。
【關(guān)鍵詞】建筑工程；智慧工地系統(tǒng)；智能化管理
1智慧工地系統(tǒng)的構(gòu)成
智慧工地系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)主要由特定的硬件系統(tǒng)構(gòu)成，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。三個(gè)系統(tǒng)層次的功能不同，在它們的相互聯(lián)通和感知下，為開展智能化工作提供了重要的技術(shù)支撐。1）感知層的功能①對工程施工中的人員、材料、設(shè)備等信息和施工信息等進(jìn)行采集；②下達(dá)各種命令，及時(shí)對系統(tǒng)中處理的結(jié)果進(jìn)行反饋。這一層次的組成主要由反饋設(shè)備和采集設(shè)備構(gòu)成，如：RFID標(biāo)簽；各種不同的傳感器；GPS等定位裝置或者視頻裝置等[1]。2）網(wǎng)絡(luò)層的功能能夠?qū)Ω鱾€(gè)子系統(tǒng)中的信息或者不同終端中的信息進(jìn)行傳輸和轉(zhuǎn)換。構(gòu)成主要有無線或者有線的信息傳輸系統(tǒng)，例如：光纖或者WLAN等軟件。3）應(yīng)用層的功能①能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行智能化分析或智能化處理；②在智能化分析后提出可行的解決方案。組成構(gòu)成主要有數(shù)據(jù)庫、智能移動(dòng)的設(shè)備等相關(guān)的硬件平臺、智能處理器等。由此可見，在感知層中，能夠?yàn)檎麄€(gè)工地的信息提供保障；網(wǎng)絡(luò)層承擔(dān)著信息傳輸?shù)淖饔煤托畔⒐蚕淼淖饔茫粦?yīng)用層能夠解決工程施工中存在的一些問題，給出相應(yīng)的解決方案。
2.1建筑施工質(zhì)量管理中應(yīng)用智慧工地系統(tǒng)
2.1.1智慧門禁準(zhǔn)入信息。智慧門禁準(zhǔn)入信息系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)主要是對工地施工中產(chǎn)生的勞動(dòng)信息、考勤信息或者工資發(fā)放信息等進(jìn)行制定，并采取實(shí)名制管理的方式，以保障各項(xiàng)管理制度能夠有效落實(shí)。工地的大門能夠?qū)ν饨绲拈e雜人員進(jìn)行阻隔，也是抵擋外界干擾的主要屏障，因此，建筑工地大門在施工中也發(fā)揮著重要作用，開展信息化的門禁管理工作能夠防止現(xiàn)場出現(xiàn)凌亂的情況。信息化門禁主要是借助物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)等手段，采用識別技術(shù)，加強(qiáng)施工管理。這一系統(tǒng)能夠?qū)κ┕ぶ腥藛T的進(jìn)場發(fā)揮巨大作用。1）基于識別技術(shù)的準(zhǔn)入信息。工地作為施工的重要場地，其準(zhǔn)入問題或者施工中的考勤問題成為一個(gè)難點(diǎn)。一般情況下，一些辦公室中經(jīng)常采用IC卡考勤技術(shù)，在施工現(xiàn)場中運(yùn)用這一技術(shù)并不恰當(dāng)。IC卡如果丟失，將會給施工人員帶來不良的影響。采用指紋進(jìn)行識別，施工人員長期勞作，手部的傷口較多或者清潔不干凈等都會直接影響最后的效果。因此，面部識別成為主要方法。①人臉識別。這種識別的方式較為新穎，檢測系統(tǒng)在判斷信息來源時(shí)，會利用3D和2D算法進(jìn)行判斷[2]。②虹膜識別技術(shù)。這種技術(shù)的成本相對較高，但優(yōu)勢較為顯著。2）智能安全帽的準(zhǔn)入。生物識別技術(shù)能對智慧工地人員進(jìn)行實(shí)名制管理。智能安全帽主要是在傳統(tǒng)安全帽中增加定位傳感器、處理傳感器、儲存信息傳感器[3]。安全帽內(nèi)的主機(jī)端中錄入了人員的信息，再將其儲存在模塊中，當(dāng)施工人員開始施工作業(yè)時(shí)，就可以佩戴智能安全帽，主機(jī)端隨時(shí)接受相關(guān)信息，并給予準(zhǔn)入反饋。3）追蹤系統(tǒng)。施工人員在進(jìn)入施工場地后，主機(jī)端能夠?qū)ε宕鞯娜藛T開啟定位模式，目的是能夠使管理人員直觀了解工人行進(jìn)的路線和工作的狀態(tài)，方便對人員的工作進(jìn)行指導(dǎo)和組織（見圖1），對施工現(xiàn)場管理系統(tǒng)運(yùn)行的方式進(jìn)行全面分析。2.1.2建筑工程施工安全管理中應(yīng)用智慧工地安全系統(tǒng)。1）對影響人員安全的危險(xiǎn)源開展有效識別。智慧工地能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的問題提出有效解決方案。因此，智慧工地系統(tǒng)中的識別技術(shù)能夠?qū)θ藛T風(fēng)險(xiǎn)或者高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效識別，還能找出其存在的原因。智慧工地系統(tǒng)中對主要危險(xiǎn)源進(jìn)行分類和分析（見表1）。從表1可以看出，施工中經(jīng)常發(fā)生的意外和事故主要在幾個(gè)區(qū)域中，有效降低施工事故的發(fā)生，需要對這些區(qū)域進(jìn)行分界和劃分，為系統(tǒng)的預(yù)警工作和信息處理工作提供數(shù)據(jù)上的支撐。2）借助定位技術(shù)對信息進(jìn)行及時(shí)的收集。定位技術(shù)中主要包括非射頻定位技術(shù)、GPS技術(shù)、RFID定位和UWB定位等技術(shù)。這些技術(shù)在應(yīng)用時(shí)都存在優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)（見表2）。結(jié)合建筑工程施工中的現(xiàn)場勘查和現(xiàn)場測量情況，再根據(jù)實(shí)際的定位需求，主要采用GPS定位技術(shù)和UWB定位技術(shù)。在合理使用這兩種技術(shù)后，借助UWB技術(shù)實(shí)現(xiàn)對建筑施工區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)定位；借助GPS定位技術(shù)對建筑外的區(qū)域進(jìn)行定位，在實(shí)現(xiàn)兩者的相互融合和對接后，能夠?qū)φ麄€(gè)建筑區(qū)域開展定位。3）預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)成。主要運(yùn)用定位技術(shù)開展預(yù)警。其中，人員的定位主要借助定位技術(shù)攜帶的電子標(biāo)簽信息，對施工人員設(shè)置ID信息，并為對象屬性定義標(biāo)簽，而信息標(biāo)簽的屬性也需要對佩戴者的類型進(jìn)行區(qū)分[4]。①施工現(xiàn)場人員的安全預(yù)警，首要提供能夠代表自身身份的信息。②塔吊的預(yù)警管理?，F(xiàn)場施工中通過對塔吊的位置信息等進(jìn)行明確，對塔吊進(jìn)行定位，主要采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位[5]。當(dāng)塔吊發(fā)生偏移情況后，施工人員可以借助UWB定位技術(shù)開展對塔吊的有效定位。塔吊底部很少發(fā)生移動(dòng)，在定位時(shí)主要選擇GPS定位器進(jìn)行定位。塔臂上應(yīng)該在多個(gè)位置設(shè)置定位器，主要是因?yàn)樗踉诠ぷ鲿r(shí)，塔吊的一些部件會給施工人員帶來風(fēng)險(xiǎn)，威脅人員安全。例如：在塔臂上，每隔5m就需要設(shè)置傳感器，這一傳感器能夠精準(zhǔn)確定塔臂的位置。吊鉤的上部同樣需要安置定位器，主要是因?yàn)檫@個(gè)部位是運(yùn)動(dòng)最為頻繁的部位，不穩(wěn)定因素較高。
3結(jié)語
改革開放之后，我國的建筑業(yè)得到了快速發(fā)展，在發(fā)展的同時(shí)很多安全問題、質(zhì)量問題逐漸暴露，建筑施工中經(jīng)常出現(xiàn)管理無序、危險(xiǎn)事故頻繁的情況。為了能夠提升施工工地的安全性和質(zhì)量，需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理方式，適時(shí)應(yīng)用先進(jìn)信息技術(shù)，加大資金投入，建立智慧工地系統(tǒng)，更好地開展建筑施工管理，提升施工現(xiàn)場管理的效果，也減少了危險(xiǎn)事故的發(fā)生。
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作者:鄧輝 單位:中國建筑第二工程局有限公司
