物联网技术在装配式钢结构工程中的应用（2）

4   钢结构生产加工及存放管理

4.1   物料管理

在现场堆场管理环节应用物联网条码、RFID条码等技术绑定产品信息和产品库位信息，对物资赋予唯一的“身份证”标签，进行“收、发、存、领、用、退”等全过程的物流信息化管理。使用扫描枪、手机等移动设备，对现场的条形码信息进行采集，以产品仓库的仿真地图为基础，实现对产品堆垛的可视化管理，从而对现场的堆场空间进行合理地组织和利用。通过埋地标签和条码技术，对钢板实施按库位、按顺序定位管理。实现可视化的仓储堆垛管理和多维度的质量追溯管理。

物联网平台中的现场物料管理业务模块，实时展示称重流水，避免各种称重不准确。并自动根据称重流水生成收、发料台账，根据项目类型不同，做数据区别分析展示，房建项目展示收料台账，市政、公路搅拌站展示原材料进料、成品发料流水及台账，并对收集的信息做分析统计，包括收发料类型、数量、物料类型，为物料管控提供数据支撑。在现场网络不稳定，不能实时连接到企业信息管理系统时，可通过本地离线地磅系统进行现场管理，在有网络时再对数据进行上传，保证称重工作的连续性、准确性、真实性。

利用信息化手段建立从工厂到现场的“仓到仓”全链条一体化物资、物流、物管体系。通过手持终端设备和物联网技术，实现集装卸、运输、仓储等整个物流供应链信息的一体化管控，实现项目物资、物流、物管的高效、科学、规范的管理，解决传统模式下无法实时、准确地进行物流跟踪和动态分析的问题，从而提升工程总承包项目物资全过程监管水平。

利用BIM技术、计算机辅助工艺规划（CAPP）、工艺路线仿真等工具制作工艺文件，对生产工艺进行规划和优化，将工艺参数通过制造厂工业物联网体系传输给对应设备（如将切割程序传输给切割设备），各工序的生产状态可通过人员报工、条码扫描或设备自动采集等手段进行采集上传。构件加工制作完成后运输入场，为各个构件添加RFID条码等构件信息，在生产现场和建筑工地安装物联网传感器，如RFID标签、传感器节点等，实时监测构件的位置、状态等，并将数据传输到中央数据库。通过物联网传感器和BIM模型的整合，实现对物料全过程的跟踪。

利用BIM模型和物联网传感器数据，结合施工计划和工艺路线仿真结果，为施工人员提供实时指导。通过监测施工过程中的物料使用情况和施工进度，优化施工顺序和资源分配，提高施工效率和质量，实现构件从生产到使用全过程跟踪与施工过程的 指导。

4.2   施工管理

（1） 质量管理。

项目采用安全巡检方式，配套智能靠尺、智能阴阳角尺、智能测距仪、智能卷尺组成的蓝牙智能实测四件套，将数据通过蓝牙传输至手机客户端，自动统计形成智能报表并上传至云端，实现实测实量免计数、免读数，提高实测效率和准确度，并实现数据智能分析。利用手机端采集施工现场数据，对现场安全关键位置、重大危险源处安排专人进行定点巡视，根据现场情况随时增加巡视位置及频次，辅助现场安全管理。同时，检查内容支持与施工图纸、BIM模型构件关联，方便整改人员核查异常部位，整改相关问题。整改人整改后发起复检申请，直至复检合格，此质量检查任务结束，保证质量管理的闭环，并有相关的告警。利用远程端了解施工现场存在的安全隐患，可以给出及时的解决措施，也便于安全管理人员更加了解现场情况。

在施工现场安装物联网传感器，例如测力传感器、位移传感器、温度传感器等。这些传感器可以实时监测结构的状态，并将数据传输到中央数据库。将物联网传感器数据与BIM模型进行整合，以实现实时的结构监测和数据更新。传感器数据可以用于验证和校正有限元分析模型，提供更准确的模拟结果。通过对模拟结果进行分析，可以识别潜在的施工风险和问题，提出优化建议并将其反馈到施工现场。

本项目利用无线倾角仪对钢悬梁进行挠度变化的实时监测，如图2所示，其通过测量加速度传感器的输出，计算物体相对于水平面的倾角。将收集的数据进行处理和分析，生成所需的数据形式，评估悬挑梁的状态和变形情况。

图2??无线倾角仪

（2） 进度管理。

本项目现场进度管理模块用于施工现场的进度管控，通过由专门的控制人员定期在平台维护计划进度及实际进度，使企业和项目管理人员更加便捷、直观地获得项目施工的进度状况。通过AI高清摄像头，对现场进度数据进行采集并传输到数字管理平台，平台后台根据采集的数据进行分析，通过实际进度填报与BIM模拟建造关联，直观感知进度有无偏差，追溯偏差产生原因并及时采取纠偏措施，BIM模型可直观地反映出目前的现场施工进度与计划进度偏差的情况，从而实现对施工进度的数字化、精细化的动态管控，当监测到这些因素有可能影响项目进度时，立刻发送预警信息给相关责任人，采取进度计划修改措施，保证项目按期完成。

通过进度计划对项目部施工作业进行整体部署，把控关键时间节点；通过实际进度填报与BIM模拟建造关联，直观感知进度有无偏差，追溯偏差产生原因并及时采取纠偏措施；同时进度管理可以对影响现场进度的因素进行智能监测，包括环境、人员、材料、机械等，当监测到这些因素有可能影响项目进度时，立刻发送预警信息给相关责任人，采取进度计划修改措施，保证项目按期 完成。

4.3   其他辅助事项

（1）人员管理。

本项目应用物联网、可视化仿真技术，在系统中自主研发人员定位模块，实现各楼层施工面用工人员定位，展示和反馈用工人员、工种在作业面的分布情况。通过在摄像头上增设AI人工智能算法，对施工现场各类场景可起到智能抓拍的功能，结合工地广播进行语音提示，能够有效辅助项目安全人员对现场安全行为进行监控，智能识别抓拍违规行为，如图3所示。

图3??智能识别抓拍违规行为

（2）设备监控。

对施工现场的大型机械设备进行登记，通过安装高清摄像头、AI摄像头等监测设备，使现场形成视频监控网，全面覆盖施工各个区域，对各设备进行监测和预警，防止安全事故的发生。

通过监测设备在平台中查看现场大型机械设备安装机械定位及利用率，迅速找到机械在现场的位置，方便指导现场调度管理。同时还可以对司机信息及机械设备的运行状态信息、使用时间、使用频率、利用率、报警信息等数据进行统计分析，并将设备进出场信息、维修保养记录以及设备安全检查记录存储在系统中，将一系列应用数据保存至工程竣工。管理人员可以登录手机端、电脑端进行现场施工情况的查看，中央管控大屏看板也可进行现场信息查询。

（3）环境监测。

施工现场环境监测模块包含天幕系统、喷淋控制系统、水电监测系统，物联网平台统一管理各系统，通过现场的环境监测设备向平台传递监控数据以及分析结果，能够实时显示监测数据，包括环境监测数据、噪声检测数据、气象监测数据。当扬尘浓度超过一定阈值时将联动现场物联网设备进行喷淋降尘。

5   结束语

该项目，作为典型的装配式钢结构项目，具有鲜明的建筑特点，以“一个模型，一个平台、两个阶段、五个领域、N项应用”的智能建造体系规划理论模型为项目实施理念，以现代化信息技术与智慧建造技术的应用为基础，科技创新为核心驱动，以打造“基于智慧建造4.0的项企融合一体化数智项目”为主要目标。项目施工过程应用物联网技术，联合BIM、云计算等技术搭建了数字工地平台整体架构，大幅地提高了施工管理效率，保证了施工过程绿色文明、安全地进行，对其他类似项目具有一定的示范和参考意义。

（本文已完结）