研究智慧工地系统在建筑工程管理中的应用

罗吉国

（浙江江南工程管理股份有限公司，浙江杭州 310007）

智慧工地在信息化手段的支持下，将包含人工智慧和虚拟现实等在内的不同新技术植入到与建筑工程施工及管理有关的物体当中，同时进行互联，以此形成建筑工程物联网，并和互联网进行整合。智慧工地是为了适应城市建设与发展要求提出的智能化建设与管理方案。

1 智慧工地系统应用背景

建筑工程施工难免造成污染环境，而且还会产生资源浪费，容易产生质量问题，工程管理难度很大。但科技的不断进步和各类先进产品接连涌现，为以上问题提供了有效解决途径。越来越多的企业成立相应的部门，找寻解决以上问题的有效方法。在这种背景下，产生了智慧工地系统，同时，这一系统在实践应用过程中，不断得到持续改进和升级。

2 环境检测和智能喷雾降尘

建筑工程施工会产生粉尘污染，破坏工地周围环境，对于具备环境检测和智能喷雾降尘功能的系统，它可以实现自动联动运行，节能高效，且造价较低，具有良好的除尘效果。在智慧工地系统中，降尘除霾监测子系统可以对现场环境予以全天候动态监测，同时能将检测到的数据，及时传输至微电脑系统完成数据分析，当发现超标项目时，还可以有针对性的制定有效措施。该子系统的运用可以有效减小粉尘的浓度，实现对工作环境的全面改善，无论是对保证生产安全，还是维护环境卫生，都有十分重要的作用[1]。

该子系统能对与周围环境有关的各项信息进行测定，包括温湿度、风力风向、噪声和有害气体，同时还能将测量信息实时显示于触摸屏，然后通过对这些数据信息的分析，实现联动。该子系统的模拟使用效果如图1所示。

图1 环境检测和智能喷雾降尘子系统模拟使用效果

该子系统能充分体现出社会效益，以及可以对环保做出的贡献，在过去的施工现场中，降尘大多通过人工喷洒完成，这样仅仅可以减少尘土，不能对建筑物和施工周围环境实施有效降尘，不仅费时费力，而且还有很大的区域性限制。而采用上述子系统之后，能有效解决以上问题，并能体现出以下几方面优势：实际应用效果十分明显，能有效降尘；可实现系统联动，减少人员的实际工作量；可实现自动启动与停止，减少实际用水量[2]。

3 电气配电无功补偿

在建筑施工中，往往会周转使用一些陈旧或濒临淘汰的设备，这些设备的结构十分简单，而且技术含量还很低，由于功率因素相对较低，所以用电损耗往往较大，即便使用新型设备，其功率因素也较低，导致电能浪费十分严重，实际的用电效率很低。对此，采用无功补偿设备能提高实际用电效率，并通过施工中的不断更新和改良，效果将越来越显著。

该子系统主要由隔离开关和智能控制器两部分组成，其中，隔离开关下设多套电容器组，所有电容器组都配备了电容器、断路器、交流接触器和热继电器。对智能控制器进行功率因素目标的设定，对系统功率因数进行采集，如果功率因数无法达到设定值，则控制器将发出信号，根据设定的顺序使电容器组相继投入，直到实际的系统功率因数与设定目标值相符。当系统负荷与设备不同时，其功率因数也有所不同，系统负荷与类型直接决定了功率因数，在智能控制器的支持下，能对功率因数信息进行及时的采集和反馈，从而调动系统实际运行。

该子系统实际运行结果表明：具有显著的节能效果，采用该子系统后，功率因数可以达到0.92以上，相比使用该子系统前，提高了0.17左右，效果十分显著。以临电方案为依据，结合现场具体情况，无功补偿柜承担总功率在110kW左右的机械设备与现场施工作业用电，若使用系数为0.5，单日工作时长按5h进行计算，则当主体施工工期为90d时，总用电量为24750kW/h，采用以上系统后的实际用电量为14280kW/h，由此可以节省10470kW/h的电量，使用电效率提升了42.3%。由此可见，采用该系统能有效提高实际用电效率，减少用电损耗，实现对供电环境的全面改善，通过选择适宜的无功补偿装置，还能进一步提高实际的电能质量[3]。

4 周界防范红外对射

建筑施工场区与办公区始终是安全管理工作重点所在，容易发生生产事故、盗窃等事件，怎样确保其安全管理工作有效性与及时性，对现场管理人员而言是一个难题。对此，可采用智慧工地的周界防范红外对射子系统来解决。

对于周界防范红外对射子系统，它在电子技术的支持下，对产生于布防监测范围内的所有侵入行为进行自动探测，并产生相应的报警信号，同时提示人员产生报警信号的具体位置，另外还能提供可供参考的对策。该子系统主要采用红外发射器，在发射端发出由红外光形成的网状光束，在接收端接收到这一光束后，将立即开始防卫。只有完全阻挡了光束才能进行报警，这样能有效防止误报[4]。

该子系统具有很高的报警准确率，能防止入侵的发生，如果产生入侵，则可以准确的确定入侵发生位置，保证实际防范效率。解决了传统监控系统必须有人进行实时观察的实际问题，使实际的安全管理工作更加有人性化。

5 工地现场智能限电控制

施工现场生活区的用电始终是安全管理工作重难点，施工人员的用电行为比较随意，产生不可控制的问题，存在较大的安全隐患，轻则造成一定程度的财产损失，严重时将导致人员伤亡，事故的起因大多是人员违规用电[5]。

该子系统分别从时间、负荷与电压几个方面入手控制，在用电时间方面，对人员宿舍中每一条供电回路借助时间控制器实施控制，上班时断电，避免无人时产生安全事故；在用电负荷方面，在所有宿舍中都配置220V插座，用于冬季取暖时碳晶板供电，所有插座都只有一条回路，而且在每一条回路上都采用自动控制装置，如果工人私自改造，则当电流超过5A时将自动断电；在用电电压方面，宿舍中的照明回路采用36V电压，用于保证实际的用电安全，另外，为了满足对手机进行充电的要求，在宿舍中还配置了专门的充电插座[6]。

通过对以上子系统的应用，采用了不同的手段对实际用电进行控制，从根本上保证了用电安全，而且设备系统可实现自动化，大量节省人力投入，降低了实际的工程管理难度。

6 结束语

综上所述，通过对智慧工地系统的全面实施与创新，大力推动了绿色施工，在保证工程施工质量的基础上，提高了施工安全性，使工程建设取得良好社会效益与经济效益，可以进行大规模推广应用。对智慧工地系统的应用实际上是一个不断摸索的过程，在很多方面仍存在不足，需要相关管理人员不断学习新知识，并总结经验，根据现场具体情况，对系统予以完善，以此提高智慧工地系统的综合性、可行性及先进性。在今后工作中，通过各方的共同努力与协力合作，相信智慧工地系统将在智慧城市建设与发展中发挥出应有的作用效果。