物联网技术下建设工程智慧工地分析

物联网技术下建设工程智慧工地分析

肖俊玮

中移系统集成有限公司广东分公司  广东广州  510000

摘要：通过物联网等先进信息化技术，对电网工程的日常运营管理进行全面创新，以便通过管理策略与模式上的改进，有效提升在施工现场提供的服务质量及其监督管理效率，达到构建一个感知能力实时化、服务在线化、监督过程透明化以及分析功能智能化的电网智慧工地建设的目标。

关键词：物联网技术；建设工程；智慧工地

1总体架构

电网工程智慧工地建设的实施要垂直贯穿不同管理等级及现场施工部门的业务流程，并在横向上融合各专业领域的管理要素。为此，需要针对多种应用场景与用户需求的详尽梳理，打造出既先进实用，又能适配施工现场，并满足管理业务需求的整体技术框架与蓝图规划。电网工程智慧工地建设的整体框架由以下几部分构成：基础设施层、工地感知层、现场管理层与远程监管层。

1.1基础设施层

（1）标识与识别设备：采用二维码和RFID标签对各种物资进行标注，及其匹配的辨识装备，涵盖：手持设备、无线射频读取器、身份证读卡器，以及各式生物识别装置如指纹识别仪等。

（2）门禁与考勤设备：主要安置于建筑工地等重点区域，例如工地进出通道，主要由人行通道闸机和车辆通行道闸组成。对于那些未能清晰划定进出通道的工地，可以采用便携式考勤设备来执行进出人员的考勤管理。

（3）定位工具：适用于各种资源，尤其是对人员位置的确定。基于各自定位技术的特点，可以将其分类为：人造卫星导航、无线射频识别系统导航、超宽频导航，还有无线网络信号导航以及视觉光学导航等多种类型。面对各式各样的使用环境，应依据具体情况妥善挑选或者综合运用。

（4）视频监控设备：依据种类区分，能够划分为定点型、手提式以及单兵携带型装置。在选择监控设备时需考虑具体环境，一般来说，固态监控系统适宜于宽广区域的监视与入口出口的守护，而携带型与单兵装备则更适应于巡查任务和特定小区域的监视工作。

（5）区域管理设备：施工作业时，用于协助实行关键作业区与风险坑洞周边区域的活动监控与安全防范，此类装置涵盖电子障碍物、边缘安全设施及边界监管装置等。

（6）工程测量设备：在工程建设过程中，用于实现测量距离、角度、高度等不同任务，这些仪器在高危环节的监测以及保证施工质量上都扮演着至关重要的角色，其中经常使用的主要有全站测量仪和水平测量仪。另外，先进的三维测量扫描设备同样得到了运用。

（7）高危监测设备：主要针对施工现场中存在较高危险性的区域和特殊机械进行集中式监控。这类装置往往构建成较为复杂的独立系统，涵盖了深基坑的检测、高大支模结构监测、塔式起重机以及施工电梯的监测等多个方面。另外，也存在针对电网工程的组塔监测设备。

（8）绿色施工监测设备：目的在于实时监测施工场地内的天气状况（包含气温、湿度、气压、风速）、粉尘扬起、声音强度，以及水资源使用（日常用水、废水排放）与电力消耗情况。

1.2工地感知层

（1）可视化感知：运用摄像监视系统，在观看监控视频、数字化影像和虚拟现实环境中，辅以直观的工程构造模型，实现对施工现场的直接视觉感知和图形化理解。

（2）建设资源感知：通过运用各种追踪与管理系统，如身份确认装置、出入控制与打卡设备、位置追踪工具，对工程项目中涉及的所有资源种类，诸如施工人员、运输车辆、建筑材料、工具设备、施工机具等，赋予电子身份，通过对这些资源进行识别管理，记录它们在关键节点的进出活动，并进行实时定位监控，从而实现对工程资源的全方位掌握。

（3）场地空间感知：运用领域监控系统和测绘仪器，通过数字化与网格式规划建筑工地，根据场地的整体部署、细分工程信息以及工程测量记录，融合宏观地理资讯，构筑出对施工区空间的深入立体感知。

（4）高危环节感知：通过采用风险监控仪器，对工程项目中的危险环节，例如深挖坑、高耸的支撑模板、起重塔以及电梯等，实行实时的监测与感知。尤其在电力网建设过程中，对执行高空作业和三跨作业以及风险较高的线路组塔施工实行实时监测。

（5）绿色施工感知：通过运用环境建设监控工具，实现对建筑工地天气状况（包括大气压强、气温、湿度、风速）、粉尘扩散、声音扰动，并且对用水（日用及废水排放）、用电消耗进行实时监测与感知。

1.3现场管理层

（1）信息与通信基础设施：项目现场领导的有效操控及其高效利用依托两大核心环节：首先，需通过无线或有线的连接手段，克服遥远和零散的电力工程现场的网络通讯难题，打造工程云平台的通信支撑；其次，应最大限度地利用移动设备的携带方便性，提供工地服务，构筑现场云平台的信息搜集与传播基础。

（2）建设资源管理：有效进行施工现场资源的实时、动态及系统全面管控，管理内容涵盖：各类人员（包括固定人员、分包人员、短期工作人员）、各种车辆（包括驻场车辆、非固定车辆、特殊功能车辆）、主要建筑材料（如钢材、混凝土、电线电缆等）、关键施工设备以及机械设备。

（3）场地空间管理：依据整体场地的规划、将工程空间划为各个具体区域（视需求进行详尽划分）、考虑施工临近路径以及地质水文条件，配合项目推进的节奏、安全性及质量监控标准，对关键作业区与主要风险源实施流动性的全面管理。

（4）进度管理：采取图形化手段以形成对项目进展的明晰和生动追踪，通过对施工资源的实时掌控实现资源分配的即时和精确监督，融合施工时程规划及材料需求，在进度偏移和资源制约条件下，施行工期管理与风险提示。

（5）安全管理：实现对潜在危害的预先识别（进行安全风险的评估和排序）、工程实施期间的现场监督与作业许可证的跟踪管理（包括任务说明、个人资质与许可证的匹配核实），及后续对出现的安全隐患的矫正措施，构建起一个完整的项目安全循环体系。

（6）质量管理：依据规范化的作业程序确立质量准则，借由持续的质量监督（包括三级自我检验、旁观记录、同步比对、质量巡查）及质量评估（如隐蔽工程、项目分项等），联结后续对工程质量问题的整改措施，构筑完善的工程质量管理循环系统。

（7）技术造价：在技术监督层面，实施方便快捷地检索工程设计图与技术文件。在工程项目成本掌控层面，依据详细工程量单据的基础上，针对现场的实际施工量进行审核与确定，并把这一过程与工程款项的支付进度挂钩。

2应用展望

2.1完善基础设施层，提升安全文明监管能力

工程施工领域的精细化管理逐步增强，尤其体现在安全与文明施工的监管力度上。因此，各种管理区域用的设备、测量用的器材、针对高风险作业的检测装备以及绿色建设的监测工具也将被并入施工现场的物联网系统之中，完善智能化施工的基本设施建设。这一举措将提升对危险环节的感应力和绿色建设的感知力，为相关环节的监督与管理奠定坚实的基础。

2.2充实现场管理层，提升现场服务与专业管理能力

结合管理需求，充分发挥各种硬件设施的潜力，构建旨在提升服务特定领域的全面洞察与治理体系。在保障安全管理这一块，将安全作业票作为核心目标，结合运用人员识别、电子围栏、视频监控等感知工具，依托视频审查与取证、将视频检查与取证、人证人票人域进行匹配的管控等手段，强化对实施过程的有效监督，保障安全管理方案得以真正执行。充分利用手持移动终端设备便携性强的特点，尤其是对于那些分布较广、地理位置较偏远的输变电项目，这一优势有利于提供高效的信息化支持服务，因此需进一步推广这种设备的广泛应用。

参考文献

[1]曾春盛.浅谈基于物联网技术的电网工程智慧工地建设[J].中国新技术新产品,2019(19):115-116.

[2]李雪瑞.“物联网+”下的智慧工地项目发展探索[J].数字通信世界,2019(02):139.

作者简介：肖俊玮（1994.1-），女，湖南张家界人，土家族，硕士，研究方向：物联网