張濤

中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司 云南 昆明 650200

1 智慧工地管理系統(tǒng)概述

智慧工地管理系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)有效融入至建筑工地，并引入人工智能及AI自動(dòng)識(shí)別算法，對(duì)施工人員的效率、工程進(jìn)展動(dòng)態(tài)監(jiān)控，智慧工地管理系統(tǒng)的中央大腦為管理平臺(tái)，其通過(guò)5GHz網(wǎng)絡(luò)頻段的接入，可以將施工場(chǎng)地的環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備使用時(shí)間（使用壽命數(shù)據(jù)）、人員的工作效率及工作時(shí)間數(shù)據(jù)以及視頻圖像監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行中央?yún)R編，遠(yuǎn)程上傳至監(jiān)理公司、政府部門(mén)以及施工企業(yè)，同時(shí)也與眾多視頻直播平臺(tái)對(duì)接，將部分施工進(jìn)程共享，為廣大用戶(hù)提供了“云監(jiān)管”的機(jī)會(huì)，監(jiān)管部門(mén)與普通用戶(hù)可通過(guò)電腦端口、移動(dòng)客戶(hù)端來(lái)對(duì)施工情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。智慧工地管理系統(tǒng)的引入可將施工人員的出勤情況準(zhǔn)確掌握，對(duì)施工設(shè)備的壽命也可動(dòng)態(tài)掌控，有助于延長(zhǎng)設(shè)備的壽命同時(shí)提升地鐵施工的整體效率，除了提升施工效率以外，智慧工地管理系統(tǒng)能夠起到的最大功能是對(duì)地質(zhì)情況以及地下建造布局進(jìn)行三維立體還原，有了環(huán)影設(shè)備的動(dòng)態(tài)加持，即使在地下相對(duì)較為狹小的空間區(qū)域，整個(gè)施工布局以及施工進(jìn)程都能動(dòng)態(tài)模擬，為探測(cè)人員提供了更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型，同時(shí)精密設(shè)備的引入可將地下的塌方工況進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，為底部工作的技術(shù)人員提供了精準(zhǔn)的危險(xiǎn)預(yù)警信息，為保證人員的安全做出更大貢獻(xiàn)。

2 現(xiàn)階段智慧工地管理系統(tǒng)管理現(xiàn)狀及難點(diǎn)

2.1 信息化體系的相對(duì)落后

智慧工地管理系統(tǒng)是集成性較強(qiáng)，對(duì)于設(shè)備的靈敏度以及信號(hào)要求較高的新型系統(tǒng)，在引進(jìn)時(shí)，需加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及設(shè)備的靈敏度調(diào)試，但受限于地鐵施工的海拔高度在水平面以下，其施工方位大多處于城市的外環(huán)區(qū)域，部分無(wú)線信號(hào)無(wú)法突破較厚的土質(zhì)層，遙感信號(hào)無(wú)法高效輸出，只能借助傳統(tǒng)的網(wǎng)線進(jìn)行有線信號(hào)的輸出以及中轉(zhuǎn)，增加了信號(hào)的延遲，提高了信號(hào)的延誤率。部分智慧工地管理系統(tǒng)的智能終端設(shè)備缺乏認(rèn)證，在防水防塵方面無(wú)法達(dá)到既定的許用標(biāo)準(zhǔn)，在地鐵線路掘進(jìn)過(guò)程中揚(yáng)塵以及地殼內(nèi)部出水導(dǎo)致精密設(shè)備的失靈和失效，一旦設(shè)備失效猶如馬失雙蹄、鳥(niǎo)失雙翅，整個(gè)系統(tǒng)也會(huì)隨之崩潰。在生物識(shí)別系統(tǒng)方面，更為精準(zhǔn)的識(shí)別系統(tǒng)往往要花費(fèi)大量成本的同時(shí)需更多時(shí)間來(lái)進(jìn)行多重調(diào)試工作，以保證對(duì)施工技術(shù)人員的面部和體溫信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，但為了節(jié)約設(shè)備支出開(kāi)支，部分施工計(jì)量單位往往選擇成本更低，占地面積更大的生物識(shí)別設(shè)備，犧牲了探測(cè)的精準(zhǔn)性，無(wú)法對(duì)施工人員的上場(chǎng)時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)掌控，也無(wú)法對(duì)技術(shù)人員的整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行戰(zhàn)略監(jiān)控。

2.2 操作標(biāo)準(zhǔn)性相對(duì)匱乏

智慧工地管理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需有計(jì)算機(jī)技能的人才長(zhǎng)期駐派在施工場(chǎng)地，但由于術(shù)業(yè)專(zhuān)攻特性，掌握計(jì)算機(jī)調(diào)試能力的專(zhuān)業(yè)人才對(duì)土木建設(shè)以及地鐵施工項(xiàng)目工程往往無(wú)法熟稔于心，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)系統(tǒng)操作的標(biāo)準(zhǔn)性缺乏。由于智慧工地管理系統(tǒng)尚未做到全社會(huì)普及，因此業(yè)界缺乏相對(duì)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，部分企業(yè)內(nèi)部根據(jù)地鐵施工工程專(zhuān)項(xiàng)設(shè)立了屬于公司內(nèi)部的操作標(biāo)準(zhǔn)，但其具有較大的不通用性，在共享性方面也無(wú)法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，部分外派信息技術(shù)人員在培訓(xùn)時(shí)所接觸的程序系統(tǒng)以及操作模式與實(shí)際工作過(guò)程中存在一定差別，無(wú)法在短短時(shí)間內(nèi)熟練其操作流程進(jìn)而耽誤了智慧系統(tǒng)的介入過(guò)程。同時(shí)由于專(zhuān)研智慧工地管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的單位數(shù)量較少，其在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研發(fā)方面缺乏既定的資金及技術(shù)支持，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對(duì)冗雜，數(shù)據(jù)的同源度也有較大的提升空間[1]。因此只有構(gòu)建全國(guó)范圍內(nèi)智慧工地管理系統(tǒng)的互通與互信，才是推動(dòng)產(chǎn)教一致以及操作標(biāo)準(zhǔn)不斷提升的有效措施及關(guān)鍵所在。

2.3 信息化團(tuán)隊(duì)不夠壯大

由于智慧工地管理系統(tǒng)的價(jià)格相對(duì)較高，同時(shí)系統(tǒng)布設(shè)較為煩瑣，因此部分地鐵建設(shè)集團(tuán)在工程布局時(shí)并沒(méi)有將其納入至系統(tǒng)建設(shè)清單中，這就導(dǎo)致訂單數(shù)量低于預(yù)期，部分專(zhuān)項(xiàng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)安裝單位資金的匱乏。作為吸引人才的重要保障，缺乏資金的企業(yè)往往寸步難行，不僅僅不會(huì)招攬到具有掌握先進(jìn)編程類(lèi)人才，同時(shí)對(duì)單位內(nèi)部人才的吸引力也會(huì)逐漸減弱，信息化團(tuán)隊(duì)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力也會(huì)逐漸減弱，導(dǎo)致研發(fā)活力降低。信息化團(tuán)隊(duì)的組建不僅僅需要有大量的資金，同時(shí)還需更為明確的奮斗方向，但受限于地鐵施工場(chǎng)所具有較大的不確定性，部分施工人員也都是施工部門(mén)外聘外包召集到所在施工位置，因此具有較大的流動(dòng)性，智慧工地管理系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮其主要功效，其對(duì)于施工單位的吸引力也逐漸消散，加之缺乏專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才對(duì)其進(jìn)行維護(hù)以及系統(tǒng)更新，其軟件的抵抗風(fēng)險(xiǎn)能力將緩慢變?nèi)酰罱K漏洞百出，最終只能被施工單位無(wú)情淘汰。

2.4 對(duì)施工數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分類(lèi)單一導(dǎo)致數(shù)據(jù)潛在價(jià)值無(wú)法挖掘

由于地鐵施工前需對(duì)路線進(jìn)行系統(tǒng)性以及整體性規(guī)劃，要綜合考慮與現(xiàn)有的地鐵線路對(duì)接的同時(shí)做好對(duì)軍工設(shè)備、光纖線路的規(guī)避工作，因此導(dǎo)致了地鐵線路工程的數(shù)據(jù)種類(lèi)繁多，內(nèi)容相對(duì)比較復(fù)雜，且在其中存有眾多非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，想要找尋內(nèi)部潛在規(guī)律幾乎不可能。因此為了將更多數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)管理，只有將眾多數(shù)據(jù)進(jìn)行堆棧式分層歸類(lèi)，不斷細(xì)化這一進(jìn)程才能為智慧工地管理系統(tǒng)內(nèi)部執(zhí)行器以及運(yùn)算機(jī)構(gòu)提供便利，但這一過(guò)程不僅僅需花費(fèi)大量時(shí)間，同時(shí)還需更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為主要支撐，因此現(xiàn)實(shí)中往往對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單化的單一分類(lèi)，不利于儲(chǔ)存器取用，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的高溫短路。數(shù)據(jù)分類(lèi)單一的特性還會(huì)導(dǎo)致眾多數(shù)據(jù)堆疊至一起，無(wú)法對(duì)重要信息進(jìn)行潛在數(shù)據(jù)挖掘，部分關(guān)鍵點(diǎn)無(wú)法自行轉(zhuǎn)化，對(duì)于整個(gè)施工進(jìn)程無(wú)法起到良好的導(dǎo)向，以及輔助的決策性效用，導(dǎo)致其工作效率下降，受眾范圍也進(jìn)一步縮小。在漫長(zhǎng)的工期內(nèi)，指導(dǎo)操作工人手中盾構(gòu)機(jī)操作桿方向的只有數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)信息點(diǎn)提取的不準(zhǔn)確都會(huì)導(dǎo)致施工出現(xiàn)偏差，若不及時(shí)糾正錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)路線的偏離，進(jìn)而造成施工質(zhì)量事故，因此智慧工地管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分類(lèi)情況以及價(jià)值挖掘能力與信息化體系建設(shè)同等重要。

3 多元運(yùn)用智慧工地管理系統(tǒng)提高地鐵機(jī)電工程管理的有效措施

3.1 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的智能化科學(xué)化

作為地鐵平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在，智慧工地管理系統(tǒng)需提升對(duì)數(shù)據(jù)采集功能，力求數(shù)據(jù)采集的智能化及科學(xué)化，保證更為精準(zhǔn)數(shù)據(jù)提供。數(shù)據(jù)采集是地鐵機(jī)電設(shè)備位置確定的關(guān)鍵所在，利用視頻AI的數(shù)據(jù)探測(cè)技術(shù)不僅僅會(huì)對(duì)現(xiàn)實(shí)施工的隧道上壁戰(zhàn)略探測(cè)，同時(shí)還會(huì)擬定地鐵施工工程項(xiàng)目完工后其隧道橫向直徑以及寬度，為機(jī)電設(shè)備的空間進(jìn)行合理評(píng)估建議，技術(shù)人員可根據(jù)工程預(yù)算以及實(shí)際采購(gòu)的機(jī)電設(shè)備任選施工方案來(lái)對(duì)建議方案的空間寬度、長(zhǎng)度以及比例情況進(jìn)行按需調(diào)整，直到達(dá)到想要的結(jié)果為止。智能化以及科學(xué)化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自行檢測(cè)，同時(shí)還能讓成本會(huì)算這一過(guò)程自動(dòng)完成，將技術(shù)人員以及物料的調(diào)動(dòng)變得高效化，真正提高了技術(shù)人員的工作效率。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的智能化，專(zhuān)研部門(mén)應(yīng)加大資金投入，采購(gòu)智慧工地管理系統(tǒng)的施工管理部門(mén)應(yīng)與系統(tǒng)發(fā)行部門(mén)加強(qiáng)聯(lián)系與合作，為主機(jī)廠提供真實(shí)的使用數(shù)據(jù)，方便對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行OTA升級(jí)與改造，確保對(duì)地質(zhì)、隧道形狀等主要信息的靈敏度提升至最高。

3.2 施工安全管理的規(guī)范化

由于地鐵施工環(huán)境相對(duì)惡劣，在施工過(guò)程中大型機(jī)械設(shè)備的工作頻率都有可能與地質(zhì)固有頻率產(chǎn)生共振，最后導(dǎo)致振幅加大，此種情況的出現(xiàn)極其容易導(dǎo)致隧道的坍塌，因此為施工人員開(kāi)辟較為良好、舒心的工作環(huán)境及保證施工安全變得尤為重要。智慧工地管理系統(tǒng)應(yīng)加入安全管理系統(tǒng)，將眾多設(shè)備的代號(hào)納入至總控系統(tǒng)中，將規(guī)范化管理模塊納入至機(jī)械設(shè)備電腦內(nèi)部，對(duì)不符合安全需求的違規(guī)操作進(jìn)行發(fā)出警告及切斷電源的指令，將處于萌芽過(guò)程的安全問(wèn)題直接解決消滅，將發(fā)生安全隱患的概率降至最低[2]。作為完成地鐵工程項(xiàng)目建設(shè)的主要角色，對(duì)施工人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理十分必要，由于施工技術(shù)人員具有行為自主性以及意識(shí)主觀能動(dòng)性，智慧工地管理系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)上崗前施工人員的行為意識(shí)清醒程度進(jìn)行多元評(píng)測(cè)，堅(jiān)決杜絕酒后上崗。更為規(guī)范的施工要求才能扎實(shí)筑牢、筑實(shí)安全準(zhǔn)則，強(qiáng)化施工人員對(duì)安全的認(rèn)識(shí)，努力實(shí)現(xiàn)“高興上班，安全下班”這一目標(biāo)，為及時(shí)高效完成施工項(xiàng)目為之努力。

3.3 故障審核檢定的專(zhuān)業(yè)化

為了實(shí)現(xiàn)高效的地鐵機(jī)電設(shè)備項(xiàng)目管理，因此對(duì)智慧工地管理系統(tǒng)應(yīng)設(shè)定更為專(zhuān)業(yè)的故障審核檢定綜合系統(tǒng)，審核檢定系統(tǒng)應(yīng)直接連接后方專(zhuān)家，一旦機(jī)電安裝過(guò)程遇到設(shè)備相互干涉以及位置預(yù)留問(wèn)題應(yīng)及時(shí)向技術(shù)專(zhuān)家進(jìn)行匯報(bào)，對(duì)于專(zhuān)家之間存在一定分歧的復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)開(kāi)設(shè)故障審核檢定共享系統(tǒng)，將機(jī)電知識(shí)進(jìn)行輸入，將規(guī)則進(jìn)行預(yù)制錄入并轉(zhuǎn)譯至計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行總體錄入，在確保其準(zhǔn)確的情況下，需要更多專(zhuān)家加入到系統(tǒng)診斷進(jìn)程，在多方面研判商討后最終得出相對(duì)統(tǒng)一的解決方案后，將方案遠(yuǎn)程回傳至施工部門(mén)，為施工單位提供更為精準(zhǔn)科學(xué)的問(wèn)題解決方法，避免施工方向出現(xiàn)錯(cuò)誤。故障審核檢定的標(biāo)準(zhǔn)化可以讓檢定維修工作事半功倍，為地鐵機(jī)電設(shè)備的早日入場(chǎng)提供堅(jiān)實(shí)的后備保障。

3.4 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)歸類(lèi)不斷挖掘數(shù)據(jù)潛力

在社會(huì)不斷迭代發(fā)展的今天，聲音信號(hào)與光信號(hào)不斷向著數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變，而為了與這一發(fā)展進(jìn)程同頻共振，智慧工地管理系統(tǒng)也在向著智能數(shù)字信號(hào)方向轉(zhuǎn)變，將傳統(tǒng)的聲音報(bào)警裝置轉(zhuǎn)換為警示數(shù)據(jù)報(bào)警模式，并通過(guò)局域網(wǎng)推送到廣大技術(shù)人員的隨身設(shè)備中，拓展了報(bào)警范圍，避免了施工聲音嘈雜造成的聽(tīng)覺(jué)干擾。但數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換并非一蹴而就，由于地鐵建造工程每天都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，因此對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)性整體性歸類(lèi)非常重要，專(zhuān)研系統(tǒng)設(shè)備的有關(guān)公司應(yīng)加大資金投入，與

智能手機(jī)生產(chǎn)廠家達(dá)成戰(zhàn)略合作，學(xué)習(xí)系統(tǒng)制作的經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化界面設(shè)計(jì)同時(shí)制定細(xì)致性分類(lèi)體系，而不是知難而退在面臨浩如煙海的地鐵施工數(shù)據(jù)后選擇退縮。只有廣為收集數(shù)據(jù)才能更好地了解數(shù)據(jù)的產(chǎn)生數(shù)量以及產(chǎn)生的規(guī)律，為了不斷挖掘堆積成山數(shù)據(jù)內(nèi)部的潛力，系統(tǒng)廠商應(yīng)引入智能AI系統(tǒng)算法，幫助廣大技術(shù)人員在眾多數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在性的影響，為準(zhǔn)確識(shí)別設(shè)備數(shù)據(jù)提供技術(shù)基礎(chǔ)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)整合及歸類(lèi)可與故障審核檢定系統(tǒng)相互聯(lián)動(dòng)，專(zhuān)家系統(tǒng)往往可根據(jù)分類(lèi)的數(shù)據(jù)來(lái)綜合評(píng)判施工過(guò)程中地質(zhì)的波動(dòng)情況，同時(shí)對(duì)機(jī)電位置提出較為合理化的建議，避免機(jī)電設(shè)備安裝出現(xiàn)偏差及錯(cuò)誤。

3.5 利用追蹤技術(shù)對(duì)多種進(jìn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理落實(shí)安全責(zé)任

結(jié)合二維碼技術(shù)，對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)的施工機(jī)具進(jìn)行分類(lèi)、識(shí)別動(dòng)態(tài)管理，所有的臨時(shí)設(shè)施預(yù)先錄入其型號(hào)、功能、管理者、使用者等信息，通過(guò)專(zhuān)業(yè)App，對(duì)機(jī)具的入庫(kù)、領(lǐng)用、使用、維修等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)管理，做到責(zé)任到人，確保機(jī)具的合理安全使用[3]。安全的優(yōu)先級(jí)永遠(yuǎn)排在第一位，其先行級(jí)優(yōu)于工程建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，將更為敏感的探測(cè)設(shè)備加入至地鐵施工工程項(xiàng)目中將提升工程人員的操作規(guī)范性，確保機(jī)械設(shè)備以最高效率輸出，延長(zhǎng)了使用壽命，避免了不必要的磨損，為提升施工效率以及質(zhì)量提供堅(jiān)實(shí)保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文的敘述分析我們可以得知，智慧工地管理系統(tǒng)儼然從地鐵建設(shè)工程中得到廣泛認(rèn)可并逐步投入使用，這種技術(shù)不但能為其節(jié)省大量人力、財(cái)力、物力，還能提高服務(wù)質(zhì)量，其發(fā)展前景非常可觀。未來(lái)的智慧工地在5G物聯(lián)網(wǎng)賦能下將實(shí)現(xiàn)更及時(shí)、有效的預(yù)警。通過(guò)線上與線下的資源對(duì)接，匯聚大量行業(yè)需求，攜手眾多科技公司，將業(yè)務(wù)資源共享，為用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)、精準(zhǔn)全流程服務(wù)對(duì)接，助力企業(yè)提升運(yùn)作效率、降低成本、提高效率，從而更好地為地鐵建設(shè)工程提供優(yōu)質(zhì)的管理服務(wù)，為提升地鐵施工場(chǎng)地的智慧化、科學(xué)化不斷努力。