智慧工地应用探索

摘要

建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一，随着我国城市化进程的不断推进，建设项目日趋复杂化、大型化。近年来，在国家、各级地方政府主管部门和行业主体的高度关注和共同努力下，建筑施工安全生产事故逐年下降，质量水平大幅提升，但建筑工地大多依旧采用传统管理模式，存在管理工作量大、信息反馈不及时等问题。同时，物联网核心技术持续高速发展，将更多的人工智能，传感技术等技术应用到施工现场项目管理中，以信息化的方式即时呈现出来，提升现场施工管理水平。

关键词：人工智能；信息化；施工管理；

1扬尘噪音监测系统

1.1系统概述

扬尘噪音监测系统是对建筑工地固定监测点的扬尘、噪音、温湿度等数据的采集、存储、加工和统计分析，监测数据通过有线或无线方式进行传输到后端平台，并对以上数据进行远程显示。设备终端可以根据设定的环境监测阈值，与施工现场的喷淋装置联动，在超出阈值时自动启动喷淋装置，实现喷淋降噪的功能。从而实现对工程施工现场扬尘污染等监控、监测的远程化、可视化。该系统能够帮助施工现场管理人员及时准确的掌握建筑工地的环境质量状况和工程施工过程对环境的影响程度。满足建筑施工行业环保统计的要求，为建筑施工行业的污染控制、污染治理、生态保护提供环境信息支持和管理决策依据。

1.2系统组成

本系统主要有扬尘监测单元、噪声监测单元、气象监测单元、系统控制单元、LED屏显示单元、喷淋装置单元，实现工地环境参数的监测、展示、数据处理、动作执行等功能。

1、扬尘监测单元：主要包括各类扬尘传感器，对扬尘进行连续自动监测，并实时上传至系统控制主机进行统计和分析；

2、噪声监测单位：主要包括各类噪声传感器，提供全天候户内外噪声采集处理，为噪音数据准确性提供可靠保障；

3、气象监测单位：包括风向、风速、温湿度等环境参数的监测，为扬尘和噪声监测数据的后期分析提供气象参数保障。特别是通过风向对扬尘的运动趋势做科学预测和报警，在不同气象条件下，对扬尘、噪声监测数据做科学的修正；

4、系统控制单元：系统控制单位是整套系统的中枢，对所收取的数据进行判别、检查和存储，控制喷淋装置的启停以及监测数据的远程化显示；

5、喷淋装置单元：获取系统控制单元的信号，在数据超标情况下，可手动、自动控制喷淋设备启停。

1.3系统功能特点

1、对施工现场扬尘、噪声、气象等环境状况进行在线监测、实施查看；

2、主机内部可以存储监测数据，也可使用外部存储、USB存储设备，也可通过笔记本电脑导出历史数据到U盘；

3、采用TCP/IP协议，具有完美兼容性能。同时，系统可以支持GPRS/CDMA/ADSL/PSTN/WLAN等多种通讯方式；

4、支持治理设备接入（喷淋、雾炮）；

5、可实现与数据平台的底层数据对接，方便接入各级监管平台；

2人员定位管理系统

2.1系统概述

在项目现场设置电子标签通讯基站，项目管理人员和施工人员在安全帽上粘贴电子标签，当施工人员走进基站信号覆盖的范围内（信号覆盖范围可在300米左右），基站可以实时感应探测范围内的电子标签的数量。 基站由信号采集芯片以及GPRS通讯模块组成。信号采集芯片实现对信号覆盖区域内的电子标签的信息获取。基站在获取安全帽上电子标签的信息后，结合GIS地理信息系统和GPRS通讯上传到后台服务器，实现人员实时定位和到岗情况动态考核，监督现场工作情况并为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据，保证抢险救灾工作的高效运作的管理，提高人员管理的效率，并能提高人员的安全性和处理突发事件的能力。

2.2系统组成

1、安全帽定位终端：将电子标签粘贴于安全帽内，电子标签每隔几秒钟或几分钟发送一次数据给接收基站（时间间隔可根据实际需要调整）。

2、基站：基站由GPS定位芯片+GPRS通讯模块+天线组成，每个基站配置安装一个GPRS通讯用SIM卡。基站应部署在施工现场空旷区域，基站内信号采集芯片实现对信号覆盖区域内的电子标签的信息获取，在获取安全帽上电子标签的信息后，通过GPRS通讯上传到后台服务器，实现区域范围内施工人员数量统计。

3、服务器：通过GPRS接受各个定位基站数据，在服务器端进行数据汇总分析及大数据处理。

2.3系统功能特点

1、可实时显示人员当前所在的位置，便于查岗或寻找。

2、可以任意设置和管理相关工作面或区域，自动进行工作面的人数统计或查询工作面人员的详细信息，使管理人员可以了解特定区域人数、人员名细、等一些详细情况。

3、系统可动画回放显示人员或设备历史行进路线，可方便查看项目人员的活动轨迹。

4、对分包商项目人员进行科学有效管理。

3智能水电监测系统

3.1系统概述

智能水电监测子系统采用先进的物联网技术，开创了水、电计量设备互联网+的新模式。通过对工地现场水表、电表计量数据实时上传，方便施工企业对工程能源消耗高效把控，减少水电资源的浪费。同时结合后台大数据的分析，帮助企业调配施工机械，提升施工效率，最终实现减员增效。

3.2系统组成

1、智能电表：对办公区、生活区以及施工区域的配电箱、分线箱、开关箱的电能进行实施计量，将数据传输到后端服务器；

2、智能水表：通过对进水总阀、水泵、分阀等阀泵进行动态水量监测，并将数据传输至服务器；

3、终端服务器：对智能电表和智能水表的数据进行统计分析，方便管理人员对项目现场的能耗进行整体把控，合理分配项目资源；

3.3系统功能特点

1、系统可将不同水表和电表归入同一组别，分别统计各组所有电表和水表的用量。通过该功能可以帮助施工企业统计各施工班组的用水用电情况；

2、系统获取数据后按照日、月进行统计，统计后的详细数据可以通过柱状图、折线图等方式展现，方便使用者查看；

2、系统可对上传的数据进行分析，对异常用水量、用电量进行侦测。检测瞬间大波动，并将异常信息推送给相关管理人员，以此预判水管爆裂、线缆短路、恶性电器使用等情形。

4结束语

本文基于项目现场的环境、人员、资源等依旧采用传统管理模式的现状，以安全、质量、绿色施工现场管理需求为牵引，提出智慧工地的应用探索。系统应用传感器、无线传输等物联网技术，通过将施工现场数据采集传输到后端服务器，再进行数据分析处理，实现自动或人工的行为管理，可高效的帮助项目管理人员对项目现场的整体把控，提高科学决策能力，降低管理成本，为项目建设保驾护航。