工程管理中智能化监测技术在质量控制中的应用研究

近年来，随着信息技术的快速发展与工程项目复杂度提升，质量管理面临更高要求。传统依赖人工巡检与事后抽查的方式，存在响应滞后、数据不全、监管薄弱等问题。智能化监测技术凭借数据实时性、系统集成性和管理自动化等优势，为工程质量控制提供了高效、精准的新路径。在结构安全保障、施工优化与风险防控等方面，该技术已成为现代工程管理的重要支撑，并展现出广阔的应用前景。

一、智能化监测技术概述

（一）智能化监测的定义与技术构成

智能化监测技术是在工程管理中，通过传感器、物联网、无线通信、大数据和人工智能等手段，对结构状态、施工环境、材料性能和设备运行实施实时、自动、连续的监测，并借助数据分析系统实现预警、反馈与辅助决策。系统架构主要分为数据采集、传输、处理与应用四层[1]。其中，感知层布设光纤光栅（FBG）、振弦式传感器、电阻应变计、MEMS 等，实现对位移、应力、温湿度、沉降等数据的高精度采集；传输层采用 LoRa、NB-IoT、4G/5G 等通信协议进行数据传送；处理层通过边缘计算和大数据算法进行数据清洗、建模与分析；应用层结合BIM、GIS 等平台，实现数据可视化、远程监控与智能预警。

（二）智能化监测的优势与应用价值

智能化监测技术具有数据采集的高频性与连续性、响应速度快、适应复杂工况强等优势。在质量控制中，它可精准识别结构异常状态，实现毫米级变形监测、秒级动态响应分析，大幅提升施工阶段质量预警能力。同时，监测数据可形成可追溯的质量档案，为后期维保与责任界定提供依据。通过与BIM、CIM 平台的融合，工程全过程实现了从“可视”到“可控”的跨越，提升了施工企业项目管理的信息化水平。

二、智能化监测技术在工程质量控制中的应用模式

（一）施工阶段的质量控制

在施工阶段，智能监测技术主要应用于结构安全监测、施工过程控制与环境条件保障。例如，在混凝土结构施工中，采用埋入式温度传感器与湿度传感器，可实时监测混凝土内部温湿变化，判断养护是否充分，避免因早期脱模或缺水导致的裂缝问题[2]。钢筋工程中使用电感应张力计可在线监测钢筋张拉力，配合智能拉伸控制系统，控制偏差不超过 ±2% 。模板系统变形可利用激光位移传感器检测关键节点偏移，确保结构线形控制在允许范围内（通常为 ±5mm 以内）。此外，通过在施工现场布设微震动传感器与沉降计，可实时监测基坑边坡或桩基的稳定性，并结合气象数据，提前预判暴雨、大风等不利施工条件，实现动态调整施工计划与安全预警。

（二）材料与设备质量追踪

智能化监测还延伸至对进场材料与关键设备的全流程质量追溯管理。建筑材料如钢筋、水泥、模板等可通过 RFID 标签或二维码系统进行身份标识，实现材料来源、检验报告、进场批次与施工部位的关联绑定。在混凝土运输环节，混凝土罐车上安装GPS 定位器与搅拌状态传感器，可实时监控混凝土的运输时间与搅拌频率，防止因过时或离析影响质量。对于施工机械，如塔吊、泵车、挖掘机等设备，通过设备运行状态监测系统，实时采集载荷、振动、电流等数据，可进行设备异常诊断与维护预测，提高设备使用寿命与施工安全水平。

（三）项目全过程质量数据管理

在信息化平台支持下，智能监测系统可实现项目从设计、施工到运营阶段的全过程质量数据管理。通过统一的物联网云平台汇聚各类传感器数据，结合 BIM 模型映射监测点位，实现多维度、跨时空的数据整合与可视化。在地铁隧道施工中，沉降监测点数据与 BIM 隧道模型绑定，可形成沉降 - 结构 - 进度的多维联动模型，用于评估开挖对周边建筑物影响，并调整推进参数。在超高层施工中，通过对结构主塔柱的风致振动与倾斜变化的连续监控，可及时识别结构不均匀沉降或风振响应异常，实现结构健康评估。此外，监测数据还能接入大数据平台，结合历史工程数据训练预测模型，实现如混凝土强度预测曲线、结构沉降趋势评估等，推动由经验判断向数据驱动的质量管理转变。

（四）智能化监测与质量管理体系集成

智能化监测系统可与工程项目的质量管理流程深度融合，助力实现质量控制的计划执行、动态监测、数据反馈和持续优化，有效构建全过程、全要素、可追溯的质量管理闭环[3]。通过与项目ERP 系统、进度控制系统（如 P6）集成，实现计划任务、质量验收与监测数据的协同关联。例如，塔吊的升高作业必须以结构监测数据确认位移稳定为前提，监测系统自动推送数据到调度平台，实现作业审批自动化。在验收阶段，监测数据作为质量评定的补充资料，提高验收的客观性与透明度。

三、智能化监测技术在质量控制中的实际应用案例与问题探讨

（一）典型工程项目应用案例分析

在某超高层建筑项目中，结构核心筒采用分层布设 FBG 光纤应变计与温度传感器，监测应力与热胀冷缩变化，数据通过 5G 模块传至云平台，误差小于 ±0.5με ，有效判断施工荷载与结构响应之间的关系。在隧道盾构施工中，采用激光扫描 + 自动沉降计系统布设在地表与建筑物周围，自动采集沉降数据，沉降变化超过 ±3mm 即触发预警，显著提升了施工控制精度。在某跨江大桥项目中，风载振动监测系统采用无线风速仪与加速度计，监测桥塔风振响应，数据自动反馈至控制中心，为施工单位提供风载控制建议，有效避免结构震动超限。

（二）智能监测实施过程中面临的挑战

虽然智能化监测技术带来诸多便利，但在实际应用中仍面临成本高、实施复杂、标准不统一等问题。部分小型项目因预算有限，无法承担高密度传感网络建设与数据平台部署费用；数据标准不统一导致不同设备间通信协议与数据格式不兼容，难以实现平台整合；此外，设备运行稳定性受环境干扰影响较大，如潮湿、尘土、强磁环境均可能影响传感器精度；人员技术水平不均，也使得系统维护与数据解读存在瓶颈。

（三）对策建议与优化路径

为推动智能监测技术的普及应用，需从制度、技术、培训等多方面入手。一是加快制定智能监测设备布设规范、数据采集标准与平台接口协议，推动行业标准化与模块化；二是鼓励建设低成本、高可靠性的传感设备与云端轻量级平台，适配中小型工程项目；三是加强对监测技术人员的培训，提升施工与管理人员对数据解读与应用能力；四是通过政策支持与试点工程示范，引导建设单位将智能监测纳入工程投标与验收体系，形成应用闭环。

总结：

智能化监测技术在工程管理中的质量控制实践中正展现出强大的数据支持与风险预警能力，已成为提升工程质量水平的重要工具。通过多维传感与平台集成，可实现施工全过程的动态监管和精准控制，显著降低质量隐患。尽管在实际应用中仍面临成本、标准与技术适配等挑战，但其发展潜力巨大。未来应加快标准体系建设与人才培养，推动智能监测在更多工程场景中的普及与深化，助力建筑业高质量发展。

参考文献

[1] 刘进 . 桥梁工程中的智能化监测与维护系统研究 [J]. 中国高新科技 ,2024,(08):69-71.

[2] 赵溪 , 王前 . 浅析人工智能在水利工程管理中的应用策略[C]// 河海大学 , 江苏省水利学会 , 浙江省水利学会 , 上海市水利学会 .2024（第十二届）中国水利信息化技术论坛论文集 . 山东黄河信息中心 ;,2024:656-660.

[3] 李红亮 . 智能化监测与远程监控在输变电工程建设监理中的应用 [J]. 光源与照明 ,2024,(02):109-111.