智慧工地系统在建筑工程管理中的运用策略

一、引言

建筑行业作为国民经济的重要支柱，在推动城市化进程与基础设施建设中发挥着核心作用。然而，传统建筑工程管理模式长期受困于信息传递滞后、管理决策依赖经验、资源配置效率低下以及安全隐患频发等问题。智慧工地系统凭借物联网、大数据、人工智能、云计算等前沿技术的集成应用，重塑了建筑工程管理的模式与流程，为行业突破发展瓶颈、实现转型升级开辟了新路径。深入探究智慧工地系统在建筑工程管理中的运用策略，对提升行业整体管理水平、增强企业竞争力具有重要的现实意义。

二、智慧工地系统概述

2.1 概念

智慧工地系统是基于信息化技术构建的综合性管理平台，旨在实现对施工现场人、机、料、法、环等全要素的实时感知、互联互通与智能处理。通过在施工现场广泛部署各类传感器、智能终端设备以及监控系统，系统能够持续采集涵盖施工进度、设备运行、人员活动、材料消耗、环境参数等海量数据。借助大数据分析、机器学习、深度学习等先进算法，对采集的数据进行深度挖掘与分析，从而将数据转化为具有决策价值的信息，推动建筑工程管理从传统的经验驱动模式向数据驱动的智能化模式转变，最终达成精细化、高效化的管理目标。

2.2 特点

该系统具备显著的实时性、全面性、智能性与协同性特征。实时性方面，依托 5G 通信网络的高速传输能力与边缘计算技术的本地化数据处理优势，施工现场数据能够在极短时间内传输至管理平台，管理人员可即时获取工程动态信息，为快速决策提供支持。例如，塔吊运行数据可在 1 秒内上传，便于及时发现异常情况。全面性不仅体现在对施工管理各环节的覆盖，还深入挖掘施工过程中的隐性信息，如通过分析设备运行数据预测潜在故障趋势，通过观察人员行为模式评估作业规范性等。智能性依赖于人工智能算法的应用，系统能够自动识别安全隐患，如通过图像识别技术检测未佩戴安全防护装备的人员；预测设备故障，利用机器学习算法分析设备振动、温度等数据判断部件磨损情况。协同性则借助统一的信息共享平台，打破建设单位、施工单位、监理单位、设计单位等项目参与方之间的信息壁垒，实现各方数据实时共享与协同工作，确保项目各环节紧密衔接、高效推进。

2.3 优势

与传统管理模式相比，智慧工地系统展现出强大的优势。在提升管理效率方面，自动化的数据采集与分析功能大幅减少人工统计与分析的工作量，使管理人员能够将更多精力投入到决策制定中，可将人工统计时间缩短超 60‰ 。在质量保障领域，通过实时监控混凝土强度、钢筋间距等关键施工参数，能够及时发现质量问题，使质量问题发现及时率提高 80% ，有效避免质量隐患累积。安全管理上，智能监测预警系统对施工现场的全方位监控，可将安全事故发生率降低 40% 以上。在成本控制方面，借助大数据分析实现资源的精准配置，优化材料采购计划、设备调度方案等，能够使工程成本降低 5% - .10% ，显著提升企业经济效益。

三、智慧工地系统在建筑工程管理中的具体应用

3.1 人员设备协同管理

在人员管理层面，智慧工地系统借助人脸识别技术与门禁闸机结合，实现高效精准的无接触考勤，系统自动生成可视化考勤报表，使考勤管理效率提升 70‰ 。同时，利用 UWB 定位技术，在施工现场构建高精度定位网络，可实现人员位置的亚米级精准定位，方便管理人员实时掌握人员分布与动态。例如，在大型复杂施工场地中，管理人员能快速找到特定岗位人员调配工作。系统内置的在线学习平台整合丰富的行业资源，依据工种特性定制课程，如针对电工的电路安全操作课程、焊工的焊接工艺课程等，工人通过手机端即可学习并在线考核，帮助企业将工人技能达标率从 65% 提升至 85%

设备管理上，各类传感器成为设备的 “神经末梢”，振动传感器、温度传感器等实时采集设备运行参数，数据经物联网上传至平台。以塔吊为例，系统通过分析其回转支承的振动频率、电机温度等数据，结合机器学习算法，可提前 72 小时预测轴承磨损、电机故障等问题，准确率达 90‰ 。智能维护模块依据设备运行时长、工况等因素，自动生成维护计划，提醒维修人员及时保养，使设备故障率降低 30‰ 同时，系统基于施工进度与设备需求，运用运筹学模型优化设备调度，在某大型住宅小区项目中，通过合理安排塔吊使用时段，使设备利用率从 60% 提升至 75% 。

3.2 质量安全动态把控

质量管理环节，智慧工地系统构建起严密的质量管控体系。在混凝土浇筑、钢筋绑扎等关键工序，部署智能监测设备，如混凝土强度检测仪、钢筋间距扫描仪等，实时采集坍落度、强度、间距等数据，并与 BIM 模型中的设计参数进行毫秒级比对。一旦数据偏差超阈值，系统立即通过手机 APP 向施工负责人、质检员推送预警信息，同时在管理平台三维标注问题位置。质检员现场复核后，将整改措施与结果录入系统，形成完整的质量追溯链条。某商业综合体项目应用该系统后，质量问题整改及时率从 70% 提升至 95% ，返工成本降低 40% 。

安全管理方面，系统集成多源技术保障施工安全。视频 AI 分析系统利用深度学习算法，可识别未戴安全帽、违规吸烟等 10 余种不安全行为，识别准确率超 92% ，发现违规行为即时语音警告并记录。环境监测设备实时监测粉尘、噪声、有害气体浓度，当 PM2.5 浓度超 80μg/m³ 时，自动启动降尘喷雾设备；有害气体超标时，向现场人员发送撤离通知。为工人配备的智能安全帽集成定位、心率监测、一键呼救功能，在某桥梁施工中，一名工人高空作业突发身体不适按下呼救按钮，系统 10 秒内锁定位置，救援人员及时赶到，成功避免事故发生。

3.3 进度成本精准调控

进度管理上，智慧工地系统将 BIM 技术与物联网深度融合。施工前基于 BIM 模型制定进度计划并关联施工任务，施工中地磅传感器、机械计数器等物联网设备实时采集工程量、设备工时等数据，同步反馈至 BIM 模型，以不同颜色直观展示进度状态。当实际进度滞后，系统自动分析人员、设备、材料等影响因素，利用算法生成调整方案，如增加作业班组、调整施工顺序等，并模拟推演调整效果。某市政道路工程因材料供应延迟导致进度滞后，系统分析后建议启用备用供应商，协调夜间施工，使工期提前 5 天恢复正常。

成本管理中，系统以预算分解为基线，实时采集材料采购、设备租赁、人员工资等成本数据。通过与供应商系统对接获取材料价格、用量信息，结合设备管理模块统计租赁费用，人员管理模块核算工资支出。当材料价格波动超 5% 或成本超支达预警线，系统自动生成报告。如某项目钢材价格上涨，系统追溯发现是采购批次不合理，建议调整采购计划，最终节约成本约 80 万元。此外，系统利用大数据预测模型，分析历史项目成本数据，结合当前项目特点，对后续成本进行精准预测，误差率控制在 3% 以内，助力企业实现成本精细化管控 。

四、结论

智慧工地系统凭借其先进的技术架构与创新的管理理念，在建筑工程管理领域展现出强大的应用价值与发展潜力。通过在人员设备协同管理、质量安全动态把控、进度成本精准调控等核心管理环节的深度应用，有效解决了传统管理模式中的诸多痛点问题，显著提升了建筑工程管理的效率、质量、安全性与成本控制水平，为建筑企业实现数字化转型与可持续发展提供了有力支撑。随着物联网、人工智能等技术的不断进步与创新，智慧工地系统将持续迭代升级，在建筑工程管理中发挥更为重要的作用，推动建筑行业朝着绿色化、智能化、精益化方向稳步迈进。未来，建筑企业应进一步加强智慧工地系统的应用与实践，不断探索创新管理模式，以适应行业发展新趋势，提升自身核心竞争力。

参考文献：

[1]刘雯.智慧工地系统在建筑工程管理中的运用研究[J].中国管理信息化,2025,28(10):130-132.

[2]范学智.智慧工地系统在建筑工程管理中的运用研究[J].居业,2025,(02):141-143.

[3]范兆挺.智慧工地系统对建筑工程管理及造价影响分析[J].新城建科技,2024,33(12):186-188.