傳統(tǒng)施工現(xiàn)場存在勞務用工管理混亂；大型設備監(jiān)管困難，安全事故頻發(fā)；材料控制缺乏有效手段監(jiān)控；結構安全監(jiān)測困難，安全事故頻發(fā)；工地污染嚴重，監(jiān)測手段落后等難題。加大智慧工地在施工項目上的推廣應用，能夠有效的解決施工工地存在的這些難題。通過“一個平臺多個業(yè)務系統(tǒng)”智慧工地解決方案的研究，驅動建筑行業(yè)信息化規(guī)劃，在“勞務實名制管理、工程結構安全監(jiān)測、大型設備監(jiān)管、現(xiàn)場安防監(jiān)控”等領域更深入的應用。

而近年來建筑行業(yè)信息化規(guī)劃，主要是應用在“勞務實名制管理、工程結構安全監(jiān)測、大型設備監(jiān)管、現(xiàn)場安防監(jiān)控”等領域，因此加大智慧工地解決方案的研究也是助推建筑業(yè)信息化水平提升的一種途徑和方式。

一、智慧工地建設意義

智慧工地是“互聯(lián)網(wǎng)+”理念在建設工程領域的具體體現(xiàn)，是實現(xiàn)“智慧城市”的基石。它是安全生產(chǎn)中必不可少的一部分，通過安裝在建筑施工作業(yè)現(xiàn)場的各類監(jiān)控探頭和傳感器，通過IT線纜將捕捉到的有用信息傳輸?shù)街行臋C房的數(shù)據(jù)服務器和應用服務器上，構建成智能監(jiān)控防范體系，有效的彌補了傳統(tǒng)方法和技術在監(jiān)管中的缺陷，實現(xiàn)對人員、機械、材料、環(huán)境的全方位實時監(jiān)控，變被動“監(jiān)督”為主動“監(jiān)控”；真正做到事前預警，事中常態(tài)檢測，事后規(guī)范管理，實現(xiàn)更安全、更高效、更精益的工地施工管理。

二、智慧工地管理系統(tǒng)建設解決方案的研究

智慧工地管理系統(tǒng)建設是采用先進的移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術，主要由信息采集層、網(wǎng)絡接入層、網(wǎng)絡傳輸層、信息存儲與處理層組成，主要包括云管理平臺、綜合管理系統(tǒng)、質量管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)以及環(huán)境管理系統(tǒng)等5大模塊。施工管理員可通過PC端、手機APP靈活的方式，實時查看并掌握施工現(xiàn)場情況。

對于智慧工地管理系統(tǒng)的建設，絕不應該是對各個子系統(tǒng)進行簡單堆砌，而是在滿足各個子系統(tǒng)功能的基礎上，尋求內(nèi)部各個子系統(tǒng)之間、與外部其他智能化系統(tǒng)之間的完美結合。系統(tǒng)主要是依托于云管理平臺，來實現(xiàn)對眾多子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和控制，通過云管理平臺建設后統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)一管理界面、統(tǒng)一授權、統(tǒng)一權限卡、統(tǒng)一管理業(yè)務流程等，同時考慮將各個系統(tǒng)資源作為信息化基礎數(shù)據(jù)，滿足部分建設單位運營管理的業(yè)務需求，輔助業(yè)務流程優(yōu)化。智慧工地管理系統(tǒng)基于GIS+IoT平臺，支持面向其他系統(tǒng)的對接。

（一）云管理平臺

將智慧工地管理系統(tǒng)引入施工項目之中，能夠滿足智能化應用的需求。勞務管理方面，工人刷卡進場、就餐、洗浴等，建立工人出勤與工資支付臺賬，可以有效減少勞資糾紛；安全施工方面，對高支模、塔吊等事故高發(fā)區(qū)實施監(jiān)測，減少人力投入，遇到險情可以提前報警，一旦發(fā)生事故，可以做到有據(jù)可查；對揚塵、噪音等可以實現(xiàn)全天候自動定量監(jiān)測；棒材管理方面，鋼筋、木方等棒材可以實現(xiàn)拍照自動計數(shù)，提高清點效率和準確性。

云管理平臺是智慧工地管理系統(tǒng)中各個業(yè)務子系統(tǒng)的基礎管理平臺和監(jiān)控中心，自動獲取視頻、軌跡及各類前端數(shù)據(jù)；分析、統(tǒng)計監(jiān)測數(shù)據(jù)報表；構建信息門戶，及時推送報警信息；統(tǒng)一管理各類前端設備；設置預警級別，實現(xiàn)分級預警。通過WSN、移動通信（4G/5G）傳輸、有線傳輸?shù)榷喾N方式傳輸至管理平臺。用戶可以通過APP在手機上或者PC端，通過網(wǎng)絡盒子在監(jiān)視器上，通過網(wǎng)頁在電腦上查看工地實時信息。異常時設備自動控制，或者人為控制前端系統(tǒng)。

（二）綜合管理系統(tǒng)

綜合管理系統(tǒng)實現(xiàn)對項目工地上的進出人員、勞務人員和車輛、檔案等做到更安全、更高效和更精益的管理。

1、人員、車輛的查詢/管理可視化

通過閘機刷卡、人臉識別進行考勤等方式，實現(xiàn)信息采集、統(tǒng)計、對其資質信息進行辨別，便于加強和規(guī)范人員在崗和項目薪資發(fā)放管理（解決勞資糾紛）。平臺還可獲取當日進出工地實名認證人員列表，查看歷史記錄中每日進出工地的人數(shù)。系統(tǒng)當前支持IC卡、人臉、手機卡、身份證等多種考勤方式。

2、檔案管理系統(tǒng)化

為建設業(yè)主提供項目建設過程的文檔資料進行采集、整理、歸納、分類存儲、傳遞、保管、鑒定、統(tǒng)計等過程的電子化管理：

（1）實現(xiàn)檔案管理與工程建設同步進行；

（2）減少檔案管理人員工作量；

（3）提高檔案利用效率；

（4）檔案真實可信，為后期運營養(yǎng)護提供支持。

3、辦公自動化

在綜合管理系統(tǒng)中，增加OA（OFFICEAUTOMATION）協(xié)同辦公管理軟件部分，實現(xiàn)智慧工地全程辦公的自動化。OA協(xié)同辦公管理軟件，是基于開放的開發(fā)平臺，B/S架構，具備無限擴展能力。不需要安裝任何客戶端，可以聯(lián)網(wǎng)也可以單機使用，實現(xiàn)對繁多的合同管理有序化、條理化；同時對于每個用戶都是一套獨立的系統(tǒng)，從根本上保證了客戶資料和合同信息等數(shù)據(jù)的安全。同時通過手機APP的信息同步，可以做到隨時隨地辦公，隨時隨地傳輸數(shù)據(jù)，使得管理更加精細，更加貼近現(xiàn)場。協(xié)同辦公主要實現(xiàn)如下功能：

智能填寫、智能辦事、智能語音查詢、智能考勤管理、智能日程、智能請假、智能行政管理、智能報表查詢、智能報銷、智能合同管理、智能人力管理、智能流程管理、辦公綜合體驗等等。

OA協(xié)同辦公管理軟件實現(xiàn)了對施工項目中的建設單位、項目指揮部、監(jiān)理單位、施工單位、試驗檢測單位等企業(yè)的日常管理規(guī)范化、增加這些企業(yè)的可控性、提高這些企業(yè)的運轉效率。

（三）質量管理系統(tǒng)

施工工地潛伏危機，工人在這樣的環(huán)境下施工，若遇到突發(fā)事件時不能準確知道受困人數(shù)以及施工人員的具體位置，拖延救援工作，工人的人身安全得不到保障；施工現(xiàn)場與生活區(qū)沒有隔離和安全防護措施，外來人員擅自出入工地，農(nóng)民工家屬及子女隨意進出工地，使項目的正常施工受到嚴重干擾；由于施工環(huán)境的限制，設備與材料的安全管理不完善及部分工人的自我防護意識薄弱，為犯罪分子提供了可乘之機。工地的建筑材料、設備以及工人的財產(chǎn)得不到保障。這些問題在智慧工地解決方案面前，統(tǒng)統(tǒng)不是問題，質量管理這一模塊很大程度上避免了此類問題的發(fā)生。

質量管理系統(tǒng)主要分為原材料的管理、施工工藝的控制、隱蔽工程檢查和質量檢驗評定等4個模塊。施工管理員可以通過手機智慧工地APP功能進行現(xiàn)場完成，也可以在檢查之后通過管理平臺進行信息的錄入，實時監(jiān)測施工工地建設狀態(tài)，防范風險于未然。

其中，隱蔽工程檢查是施工工地上質量管理系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)之一：

1、實現(xiàn)對隱蔽工程全方位實時展示；

2、實現(xiàn)隱蔽工程檢查結果與三維圖紙對比；

3、現(xiàn)場檢測存照（app或上傳云平臺服務器）。

（四）安全管理系統(tǒng)

安全，一直以來都是人們老調常談的話題。各個行業(yè)，都十分注重安全生產(chǎn)，尤其是要規(guī)避人為的大意帶來的安全隱患。近年來，城市的飛速發(fā)展，城市建筑快速增加，包括道路在內(nèi)的城市基礎設施配套越來越完善。城市在快速建設進程中，施工工地越來越多，尤其是一些施工條件差的施工工地，潛伏的施工危險更加無法避免。所以，安全生產(chǎn)問題必須長期重視，時刻關注，做到事前防范、事中監(jiān)測、事后管理。

安全管理系統(tǒng)主要包括落到實處的安全生產(chǎn)檢查以及建立應急處理機制。

1、落到實處的安全生產(chǎn)檢查

實現(xiàn)對巡視信息做記錄，結合現(xiàn)場巡視結果和工作經(jīng)驗綜合分析安全形勢，給出安全巡查結論。系統(tǒng)提供現(xiàn)場安全巡視軌跡定位、現(xiàn)場存照、錄像等功能。

采用RFID技術實現(xiàn)人員定位，為指定人員佩帶定位卡，并納入到施工現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)中，當人員進入施工現(xiàn)場以后，只要在網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)的任何時刻任意一點，基站都可以感應到定位卡信號，并將信息上傳到服務器，經(jīng)過軟件處理，得出各具體信息（如：是誰，在哪個位置，具體時間，停留時間），并且實時動態(tài)地在系統(tǒng)或施工現(xiàn)場的LED大屏幕上進行顯示，監(jiān)管人員可隨時了解施工現(xiàn)場人員的狀態(tài)。

2、建立應急處理機制

在視頻監(jiān)控、氣象監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、邊坡監(jiān)測等終端信息采集的基礎上，建設應急管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對應急預案的管理、應急事件的接收上報、應急處置方案制定以及應急資源管理等方面的功能，并通過應急事件、應急資源等信息的共享，實現(xiàn)與應急辦、公安交警等部門的應急會商處置和協(xié)調聯(lián)動。應急調度系統(tǒng)主要有應急資源管理、應急值守、應急響應管理和應急模擬演練等子模塊構成。

（五）環(huán)境管理系統(tǒng)

在城市快速建設進程中，施工工地隨處可見，隨之帶來的大量揚塵、噪聲和工地污水等施工廢物。在施工過程中由于施工運輸人員/設備粘帶泥土、建筑材料逸散以及施工機械等造成揚塵和噪聲污染極其嚴重，這些已經(jīng)嚴重影響著城市的空氣質量，甚至影響到周圍居民的正常生活，也是政府監(jiān)管部門的亟待解決的民生問題。

在施工過程中產(chǎn)生的揚塵、噪聲污染和工地廢水，一直是導致施工工地與附近居民產(chǎn)生矛盾的主要原因，也是政府環(huán)境監(jiān)管部門的重點關注。為了有效監(jiān)控施工工地揚塵污染、噪聲和工地污水，接受市民的監(jiān)督和投訴，共建綠色環(huán)保建筑工地，有必要進行建設工程環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)，工作原理如圖2所示。

環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)是智慧工地中重要的子管理系統(tǒng)之一，這也體現(xiàn)了政府監(jiān)管單位和相關企業(yè)的社會責任。

三、結語

智慧工地以施工現(xiàn)場管理需求為主線，以物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+技術為手段，對施工現(xiàn)場進行立體化、全方位、各時段管理，實現(xiàn)規(guī)范施工管理、減少安全隱患、節(jié)省人力投入、降低運營成本。在改善民生，關注農(nóng)民工進城難問題，提升建筑行業(yè)安全生產(chǎn)等方面的社會效益明顯。

近年來，隨著現(xiàn)代化信息技術的提升，在全國各大施工項目上使用智慧工地的占比會越來越大。同時，也促進了智慧工地解決方案的更加人性化、智能化和智慧化，實現(xiàn)對施工工地的管理更安全、更高效、更精益。