智慧工地管理平台在建筑工程中应用

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【摘要】以某工程为实例，基于项目管理需求分析，引出智慧工地管理平台的应用，将其划分为五个子模块：人员管理系统、安全管理系统、绿色施工管理系统、BIM建造管理系统、远程监控系统。运用多类别传感器、BIM技术、VR技术、计算机技术对工程全局进行统筹管理，实现了人员流动数据监测、污染物监测、物料管控、施工过程质量管理及方案可行性分析。智慧工地是未来建筑业发展的必然趋势，塑造了绿色、精益、节约、高效、生态的智慧建造理念。

【关键词】智慧工地；建筑工程；BIM技术；管理系统

1引言

智慧工地指运用信息化手段，结合计算机、BIM等技术对工程进行数字化管理，打造集信息协同、资源共享、智能生产、管理精细化于一体的管理模式。本文结合项目，对数据资料进行分析归整，通过虚拟现实体验、构建可视化模型、预警监测、全局监控等方式，提高管理成效。

2工程概况

工程建筑面积172000m2，包含综合楼、住宅楼，属于工厂建筑群。项目工期紧，每栋建筑由不同施工队伍承包，交叉工程多，质量要求高。工程总施工人员数量多，高峰期场地人员超过600人。工人构成较为复杂，基层工作者多由民工组成，安全意识薄弱。施工过程人流大，由于进出场审核繁琐，存在人员滞停问题。

3项目管理需求性分析

3.1资源共享需求

项目工程量大、工期紧，各建筑与各工序分包，涉及单位众多，工种交叉、工序交叉明显。由于部分单位初次合作，协同作业难度大，工程呈现“信息沟通断层”的现象。因此需创新协作方式，将工程项目借由信息系统管理，实现人员、物料、污染物等数据及时上传，借助信息技术统称分析，同时结合BIM建造管理系统，提高工程施工的前瞻性。

3.2管理模式创新需求

本项目对质量要求较高，对施工技术与工序需求较高，在工期紧张的影响下，如何在确保工程质量的基础上保证工程如期竣工是一大难题。传统管理模式已经无法适应现代工程需求，在人员流动大、工序繁杂的前提下，需要引入一套可提高工程质量与效率的管理系统。

3.3管理精细化需求

工程物料耗量、机械损毁率、工人执行标准及施工技术是工程管理的要点，管控效果越高，成本越低，才能以最低的成本建造最高质量的建筑。所以，应借由智慧平台推动管理的精细化发展。

4智慧工地管理平台在建筑工程中的应用

本项目搭建智慧工地管理平台，从工程全局考虑，将管理平台划分成五个要点模块，包括：人员管理系统、安全管理系统、绿色施工管理系统、BIM建造系统、远程监控系统。基于此，打造智慧建筑工程管理模式，实现工程管理的数字化、高效化、及时化与科技化发展。

4.1人员管理系统

项目管理部门严格执行劳务实名制。①为新进施工班组建立个人档案，档案信息与公安部门连通，开通实名认证渠道，杜绝不法分子伺机闯入，避免施工队伍给周边治安带来不良影响。②开通实名认证渠道，推行人脸识别、指纹认证、闸机通道等人员入场规范，将此类认证设备与人员管理系统连通，切实做到实时采集人员流动数据。③增设场区大屏幕，联合手机APP及PC端设备及时反映劳务人员工作状态，依照不同施工队伍的责权统计用工数据，为项目部门优化人员管理系统提供原始依据。④归整项目初期到施工某阶段项目总进出场人员数量，区分地域或民族信息、各单位用工量，为项目管理层分析劳动数据提供参考。人员管理系统需与安保制度相连，打造全封闭工程管理体系，工人严格执行人脸识别、指纹识别进场或闸机刷卡进入。

4.2安全管理系统

施工场地建设了VR安全体验馆，让工人沉浸式体验了解安全施工的重要性。借助BIM技术与VR技术融合的方式，打造仿真建筑模型，包括违规施工的后果，具体包括：构件高空坍落、机械违规操作损害、物体打击、触电事故、建筑局部坍塌等。建模尽可能囊括共性的安全事故与少发的安全事故，基于场景多元化打造真实感强烈的VR场景。与传统安全教育的区别是，BIM技术与VR技术的融合等同于还原了安全事故现场，让工人切身体会到违规操作与自身生命安全的联系。本工程共安装5台塔吊，每台塔吊配备吊重传感器、倾角检测器、防撞传感器、幅度传感器等，同时室内配备全维度监控系统。塔吊作业的各类信息归总到安全管理系统中，管理人员可通过平台查看塔吊运作数据，同时还可与旧数据比对分析，挖掘潜在风险。安全管理系统依照不同塔吊参数差异性，形成特有预警机制，运行时一旦超重、超偏将触发警报系统，确保作业人员生命安全。本工程总共安装了10台货梯，货梯旁设置人脸检测装置，可在工人进入货梯前验证，经过验证的人员方可使用货梯，避免了非持证上岗人员滥用货梯的问题。货梯中安装了检测模块，包含超载检测、防坠检测、限位检测、防冲检测，各模块与无线通信装置连接，让货梯的数据远程传输至安全管理平台。

4.3绿色施工管理系统

项目管理部门依照施工平面图构建全封闭装配式冲孔围挡，在顶部装设喷淋系统，间隔1.5m设置雾化喷头，同时在塔吊处安装喷淋系统。施工场地四面装设雾炮机。针对可能引发扬尘及噪声的施工地点，设置在线监测系统，系统全天候运行，不定时收集与分析数据，监测数据传输到系统平台，由平台比对指标。当施工场地扬尘超过标准后电子阀触发喷淋及雾炮设备，达到降尘的效果。

4.4BIM建造管理系统

BIM建造管理系统主要借助BIM技术对工程不同施工阶段的信息进行集成管理，达到过程管控、分析预测的效果。BIM技术最为显著的优势是多维建模，增强了工程的可视化与协调性，有助于形成设计、施工一体化的工程建设模式，可有效降低返工率与设计更改的几率，是提高工程衔接度、节约施工成本的重要举措。BIM建造平台可实现预览，显示技术参数、质量参数、安全限定参数，通过进度展示、工艺分析、工法优化等方式将工程用到的成果集中体现在BIM软件中。本项目采用SSGF高质量建造体系，建筑主体运用铝合金模板施工。依照施工图纸对铝合金模板进行优化，通过BIM技术对建筑物各模块进行建模，将预留孔洞在模型中显示，有效防止遗漏。各模块建模完成后采用合模处理，分析各模块配合矛盾点，不合理的地方与设计部门沟通，经由项目经理、设计部门批准后对图纸进行优化更改。

4.5远程监控系统

4.5.1视频监控系统。视频监控系统贯穿工程全局，实现全天候、全视角监测。视频监控系统与安全管理系统、人员管理系统、BIM建造系统、绿色施工系统连接，实现系统联动，保障工程项目顺利开展。监控探头设置在场地各角落，信息由视频监控系统汇总，同时下发到各个系统，实现资源共用。监控系统设置图示如表1。4.5.2环境监测系统。项目设置了环境监测系统，包含风速监测、风向监测、噪声监测、灰尘监测等，监测系统收集的数据汇总到管理平台，通过平台设置各项预警阈值。

5结语

本文从信息化管理系统的角度阐释了智慧工地构建模块及管理方式，打造了信息集成化管理平台，实现了数据共享、资源共用、沟通高效、施工合规。智慧平台具有挖掘风险、掌握目标等优势，建筑企业需构建数字化平台，提高管理水平。

作者:李瑞平 杜瑞 单位:中建二局第一建筑工程有限公司