物联网技术在建筑智能建造中的应用
金鑫
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1 物联网技术在建筑智能建造中的应用特点
1.1 实时数据采集与传输
物联网技术依托数量众多的传感器,可对建筑施工现场的各类数据实施实时采集。例如,温度传感器能够精确获取建筑材料存储环境的温度参数,湿度传感器可对施工现场的空气湿度进行监测,压力传感器则可用于检测建筑结构所承受的压力状况等。这些由传感器采集到的数据将通过 Wi-Fi、蓝牙、ZigBee 等无线通信技术,快速且精准地传输至数据处理中心。施工人员与管理人员能够借助手机、电脑等终端设备,随时随地查看这些实时数据,从而及时掌握施工现场的实际状态。
1.2 设备远程监控与管理
借助物联网技术,建筑施工过程中的各类设备,诸如起重机、挖掘机、混凝土搅拌机等,均能够实现远程监控与管理。每台设备上均安装有物联网模块,可将设备的运行状态、工作参数等信息实时上传至监控平台。管理人员可于办公室或其他场所,通过监控平台对设备实施远程操作与控制,例如启动、停止设备,调整设备的运行参数等。与此同时,系统还可对设备开展故障预警,当设备出现异常状况时,会及时发出警报,以提醒维修人员进行检修,进而提升设备的运行效率与可靠性,降低设备故障对施工进度的影响。
1.3 智能决策支持
物联网技术为建筑智能建造提供了丰富的数据资源,通过对这些数据的分析与挖掘,能够为施工决策提供有力支撑。例如,运用大数据分析技术,对历史施工数据、当前施工现场数据以及市场数据等展开综合分析,可预测施工过程中可能出现的问题,如工期延误、成本超支等,并提前拟定相应的解决策略。同时,还可依据数据分析结果,优化施工方案,合理规划施工进度与资源分配,提升施工质量与效益。
1.4 增强建筑安全性
在建筑智能建造中,物联网技术可以显著增强建筑的安全性。一方面,通过安装在建筑结构中的传感器,能够实时监测建筑结构的健康状况,如裂缝、变形等,及时发现潜在的安全隐患,并采取相应的措施进行处理。另一方面,在施工现场,利用物联网技术可以实现人员和设备的定位与跟踪,确保施工人员的安全。例如,为施工人员配备智能安全帽,当施工人员进入危险区域时,安全帽会自动发出警报,提醒人员注意安全。同时,还可以对施工现场的危险区域进行实时监控,防止无关人员进入,降低安全事故的发生概率。
2 物联网技术在建筑智能建造中的具体应用
2.1 设备实时监控与管理
在建筑智能建造进程中,物联网技术可达成对各类施工设备的实时监测与管控。于设备上安装诸如振动传感器、温度传感器、电量传感器等传感器,能够将设备的运行状态数据实时传送至监控平台。施工管理工作人员能够在该平台随时查看设备的工作参数,例如设备的转速、功率、温度变动等。一旦设备出现异常数据,如温度过高或振动异常,系统会即刻发出警报,以提醒相关人员及时予以处理,防止设备损坏对施工进度造成影响。此外,通过对设备运行数据开展长期分析,还能够提前预判设备可能出现的故障,有规划地安排设备的维护与保养,延长设备的使用年限,降低设备的维修成本。
2.2 物料精准管理
物联网技术可应用于建筑物料的精确管理。为每一批次建筑材料附着电子标签,如RFID 标签,借助读写器能够迅速获取物料的详尽信息,涵盖物料的品类、规格、数量、产地、生产日期等。在物料运输进程中,运用 GPS 定位系统与传感器,可实时追踪物料的运输位置及环境状态,如湿度、温度等,以保障物料在运输过程中的质量安全。在施工现场,通过安装于仓库和施工区域的读写装置,能够精准记录物料的出入库状况和使用情形。当物料库存低于预设阈值时,系统会自动发出补货提示,达成物料的精确采购与供应,规避物料的积压或短缺现象,提升物料的使用效能。
2.3 人员安全管理
人员安全乃建筑智能建造领域的关键要素,物联网技术为人员安全管理提供了强有力的支撑。施工人员配备嵌有物联网芯片的安全帽与工作牌,此类设备集成了定位传感器、心率传感器、加速度传感器等。借助定位功能,管理人员能够实时把握施工人员于施工现场的位置分布状况,有利于合理调配人力资源,并及时察觉人员是否进入危险区域。当施工人员遭遇诸如摔倒、受伤等意外状况时,加速度传感器与心率传感器能够检测到异常数据,并及时将相关信息传送至监控中心,从而确保救援人员可迅速抵达现场实施救援。与此同时,借助对施工人员心率等生理数据的长期监测,能够深入了解其工作疲劳程度,进而合理规划工作与休息时间,保障施工人员的身体健康与工作安全。
2.4 施工进度监测与优化
依托物联网技术,能够对建筑施工进度展开全方位监测与优化。于建筑结构上装设位移传感器、应变传感器等设备,对建筑结构的变形状况与应力变化实施实时监测,以此保障施工进程中建筑结构的安全稳定性。与此同时,在施工现场的各个关键节点布置摄像头与传感器,实现对施工进度的可视化监管。系统可以自动识别施工工序的完成情况和施工质量,将实际进度与计划进度进行对比分析。如果发现实际进度滞后,系统会分析原因,如设备故障、人员不足等,并提供相应的解决方案,如调配设备、增加人员等,实现施工进度的动态调整和优化,确保建筑项目按时完成。
2.5 环境质量监测与调控
在建筑智能建造领域,施工现场及其周边的环境质量对于施工人员的健康状况以及建筑的长期质量均具有重要影响,物联网技术可应用于环境质量的监测与调控。于施工现场及周边区域部署各类环境传感器,例如空气质量传感器、噪声传感器、温湿度传感器等。空气质量传感器能够对空气中有害气体的浓度进行实时监测,如甲醛、苯、PM2.5 等,一旦这些指标超出安全标准,系统将即刻发出警报。同时,通过通风设备与系统的联动,自动调节施工现场的空气质量。噪声传感器可以实时监测施工过程中产生的噪声水平,当噪声超过规定的排放标准时,系统会提醒施工人员采取降噪措施,如调整施工设备的运行方式或使用隔音设备。温湿度传感器则可以监测施工现场的温湿度情况,根据不同的施工工艺要求,自动调节温湿度,为建筑材料的储存和施工操作提供适宜的环境条件,保证建筑施工的质量。
3 结语
物联网技术在建筑智能建造中的广泛应用,不仅显著提升了施工效率和管理水平,还为行业的可持续发展注入了新的活力。通过实时数据采集与传输、设备远程监控与管理、智能决策支持等功能,建筑施工过程变得更加精准和高效。同时,物联网技术在增强建筑安全性、优化施工进度、改善环境质量等方面也展现了巨大的潜力。未来,随着技术的不断进步和应用场景的持续拓展,物联网将在建筑行业中发挥更加重要的作用,助力实现更高水平的智能化与绿色化建造。相关企业和研究机构应进一步加强技术研发与实践探索,以推动物联网技术在建筑领域的深度应用,促进行业整体转型升级。
参考文献:
[1] 王鹏飞 . 物联网技术在建筑智能建造中的应用 [J]. 产业创新研究,2025,(16):92-94.
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[3] 张悦明 . 浅析物联网技术在智能建筑中的应用 [J]. 智能建筑与智慧城市,2023,(08):148-150.