基于物联网技术的智慧工地安全质量管理研究

引言：现阶段，我国社会在进行发展与建设的过程中，相关学者与技术人员提出多种科学技术，并被应用在不同行业与领域之中，此时推动建筑行业数字化与信息化转型、升级。在物联网技术的支持下，建立智慧工地安全质量管理平台，实现实时监测、数据互联与智能分析的目的，以此提升施工质量与施工安全性，并保证施工效率。目前，我国建筑管理存在人员分散、环境复杂、安全事故频发等问题，传统管理模式无法满足安全质量管理需求。本文对此进行深入研究与分析，包括人员管理、设备管理等，实现安全质量管理的目的。

一、研究背景

（一）智慧工地概述

智慧工地与传统工地之间存在差异性，其构建依靠物联网（Internet ofThings，IoT）技术、大数据技术、云计算以及建筑信息模型（BuildingInformation Modeling，BIM）技术等，在信息化技术的支持下，进行数据采集、实时传输以及智能分析，最终实现数字化管理、科学决策以及资源调度等目的，其是一种新型工地管理模式。在智能工地背景下，打破了传统工地人、机、料、法以及环等各要素之间的信息孤岛，将其落实在建设的全过程中，最终形成施工全生命周期动态感知以及协同管理网络。根据研究调查显示，2022 年我国智慧工地市场规模超过500 亿元，平均每年增长 25% 左右，实现了数字化转型和升级的目的。从功能特征的角度来看，搭载传感器、智能终端系统、可视化平台等，对人员定位、状态检测以及环境预测等进行实时监测，最终实现资源配置以及资源预判的目的。

（二）基于物联网技术的智慧工地建设意义

研究结果表明，在智慧工地与物联网技术的支持下，可为决策制定提供保障，降低管理成本，实现成本控制与进度管理的目的。其具体应用意义如下所示：

1.建设全过程统筹，推动工程标准化进程

智慧工地可被落实在建设全过程中，从项目策划阶段出发，对建设施工全过程进行统筹规划，为施工管理决策提供辅助支持，此过程中，结合信息化手段，集成多种物联网技术，达成管理目标。在智慧工地的支持下，将物联网技术、信息化平台与智慧工地建设需求相结合，形成智慧化管理信息体系以及管理平台，通过此种方式可促进管理机制、工作程序、工作流程的完善与优化，最终实现工程标准化的目的，进而保证工程建设质量。

2.为决策制定提供智能化支持

在开展建设工程活动的过程中，智慧工地建设具有重要优势和价值，为建设与安全质量管理决策的制定提供支持，并保证建设项目现场业务管理的逻辑性，保证管理水平以及建设质量[1]。在智慧工地环境中，利用BIM技术根据工程项目基本信息进行三维BIM 模型的构建，形成纵向到底与横向到边的交互模式，从根本上避免了信息孤岛现象以及数据死角问题，为全程工程安全、成本、进度以及质量管理等提供智能决策，并形成完整的数据链，实现全生命周期智慧监控与管理的目的。

3.提升工作效率

在开展智慧工地建设的过程中，利用互联网、物联网以及云计算等信息化技术，利用移动终端系统对全程进行监管，以此获取工程项目数据信息、进行数据分析处理等工作，此过程中在信息化技术的支持下，可提升沟通交流的有效性，利用信息化链条开展管理，降低数据处理的时间消耗，可提升管理效率。同时，在智慧工地建设以及信息集成的支持下，也为建设与管理提供方案和思路，可推动工作效率的快速提升，为后期工程的开展提供保障。

二、基于物联网技术的智慧工地安全质量管理平台构建

（一）设计目标

为解决智慧工地安全质量管理存在的问题，提升管理水平与效应，此时需积极应用物联网技术构建管理平台，实现施工建设全面监控的目的。在物联网技术背景下，构建智慧工地安全质量管理平台，强化各系统模块设计，以此形成协同、预警、整改以及闭环一体化的软件，实现软件集成目的，并保证各系统之间的协调性。此时，需先确定设计目标，具体如下：

（1）根据施工现场实际情况，在关键节点位置设置并安装传感器设备，以此实时监测并获取施工现场直观数据，进而降低人为因素带来的负面影响；（2）建立高速传输系统，协调各系统与部门，实现多部门数据共享，进而为政府、建设单位、施工单位等提供决策支持；（3）完善并优化监管体系，扩展监管范围，打造全面监管体系，提升智慧工地安全质量管理平台水平与效果。

（二）总体框架规划

1.系统框架规划

在物联网技术背景下，以云数据计算技术为核心，根据智慧工地与施工现场实际需求，设置感知、平台、应用以及用户的集成管理平台，以此满足安全质量管理与政府监管需求。

感知层中，设置并安装摄像设备、地理信息系统（Geographic InformationSystem，GIS）定位等信息化设备，将其用于数据传输；平台层中，以为管理协作、移动互联以及建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术等为核心技术，对感知层获取的数据信息，进行接收、分析以及处理，第一时间获取安全隐患信息以及质量信息，为后期应用层提供信息支持；应用层中，设置一体化管理系统，包括人员管理、机械设备管理、安全质量预警与远程操作控制模块；用户层中，主要服务对象为建设单位、施工单位以及监管单位，为设计、施工以及监管等部门作业活动的开展提供更为精准且真实的数据参数，并在终端系统展示各类数据信息[2]。

2.网络拓扑

在物联网技术的支持下，智慧工地安全质量管理平台的建设，主要应用无线传感器网络，以此获取各类生产要素以及机械设备实时运行状态信息，实现施工现场全方位动态监控的目的。对于信息化系统来说，整合数据接入、传输、整合以及分析等，并将数据系统与预警系统进行融合、联合，以此实现实时报警的目的，确定各责任方，最终将完成处理的数据传输至终端智慧工地质量安全管理平台之中。通过此种方式，可为各方人员提供准确的数据信息，以此明确施工现场实际情况，强调安全质量管理，实现智慧化与信息化管理的目的，提升管理水平。

（三）核心功能设计

1.劳务人员管理

劳务人员管理包括工作规划、安全培训以及技术培训等。同时，在施工外部区域中，安装人生物识别智能化系统，通过指纹以及人脸等方式打卡，随后进入施工现场，此时管理人员可实现考勤管理的目的，同时通过此种方式还可避免外来人员进入施工场地，保证施工现场规范性与有序性。对于特种作业来说，可利用智慧工地安全质量管理体系进行对劳务人员职业技能、技术进行信息对比。此外，在物联网技术下，利用BIM 技术建立三维立体模型，以此为基础开展安全知识培训，并对系统维护与施工过程进行模拟，尤其是易发生安全隐患与质量问题的节点，以此提升施工人员应急反应能力。

2.机械设备管理

在开展工程建设的过程中，为保证施工与质量，应用多种机械设备，此时为保证施工与操作作业全过程的安全性，利用智慧工地安全质量管理平台，对塔吊以及升降机等机械设备运行状态进行实时监测，如图1 所示。通过管理平台的实时监测，可第一时间确定质量问题与安全隐患，并及时进行处理，避免后期出现安全事故，同时也可避免对施工建设进度造成负面影响。

图1 机械设备运行监测示意图

3.质量安全预警

对于质量安全预警来说，针对施工现场进行全面监护，包括防护监测、危险作业现场监测以及危险交互监控等，以此明确质量安全隐患，实现及时预警的目的。对于施工场地防护监测来说，对安全网以及护栏等防护设备进行监测，并在关键位置安装安全警示牌[3]。对于危险作业现场监测来说，危险系数更高，此时需在高危险施工现场安装智能化感应器，并在第一时间对危险动作以及行为进行预警与警示。对于危险交互监控来说，主要针对施工人员的作业活动进行监控，尤其是接触危险设备时，此时警示器第一时间发出警报信息，并及时疏散施工人员，进而避免人员伤亡以及经济财产损失。

4.远程操作控制

远程操作控制主要依靠检测设备，对工程建设施工全过程的作业活动以及人员防护等进行实时监测，获取运行状态信息，当出现异常行为时，

发出预警信号，此时管理平台及时对相关故障以及安全隐患进行处理，保证全过程安全性。远程操作控制工作原理如图2 所示。

图2 远程操作控制模块工作原理

（四）平台评价

为进一步提升智慧工地安全质量管理平台效果，保证施工建设全过程的安全性与稳定性，建立评价系统，用于管理平台效果评价，主要针对远程监控、人员管理、设备管理、质量管理以及安全管理模块进行评价。此时，需对不同评估分析方法进行分析，效能对比如表 1 所示，其中模糊综合法具有较强的优势和价值，进而将其作为核心评价方法。

表1 评估分析方法对比

三、基于物联网技术的智慧工地安全质量管理路径

（一）施工人员信息化管理

在开展管理工作过程中，以物联网技术为基础技术，建立智慧工地人员管理模块，综合应用无线通信、大数据以及实时监控识别等技术，实时获取人员活动互动，对施工人员作业状态进行实时监控，并将数据信息传输至智慧工地安全质量管理终端平台，实现施工人员管理与监控的目的。

管理平台的应用，可采集进入施工现场人员的实名制信息，并将其输入至管理系统之中，随后派发“ 一卡通” ，详细记录施工人员基本信息，并在施工场地安装LED 显示屏，实时汇总施工现场内人员数量、工作时间以及各工作岗位人数等，此种方式也为绩效管理提供一定支持[4]。同时，还可针对施工人员是否佩戴安全装备进行检测，并在安全帽上安装智能芯片，以此获取施工人员工作状态、安全位置以及活动轨迹等进行定位与跟踪，实现全方位监控的目的。此外，管理人员借助物联网技术对施工现场进行综合规划，最大程度上提升生产作业效率、质量以及安全性。

（二）设备科学化管理

在开展工程建设施工的过程中，应用多种机械设备，但是在安全质量管理方面存在一定挑战，导致出现安全事故与质量问题，导致无法实现预期施工目标。基于此，在物联网技术下的智慧工地进行讨论，建立智能化现场设备管理，提升机械设备运行效率与质量，降低发生安全事故的概率。管理人员先了解工程项目基本信息，对施工现场进行勘察，在关键节点位置安装摄像机以及传感器设备，用于机械设备相关数据的采集，包括运行状态、位置以及维护信息等，并以此为基础制定设备管理措施与维护方案。

同时，综合应用微电子技术、无线通信技术以及高精度定位技术等，对机械设备进行跟踪，将相关信息第一时间传输至终端管理系统，并设计信息查询功能，以此获取历史数据，明确当前实施运行状态。此外，还需建立数据库，用于机械设备种类、数量、型号、维护、操作人员以及运行等管理数据的统计、记录和实时汇总，以此保证相关数据信息的共享性、可靠性以及精准性，同时管理人呢元根据实际运行需求，设计安全质量预警阈值，联合预警系统，当出现异常行为时第一时间自动报警，进一步提升设备运行安全性与可靠性，并保证相关操作的精准性，保证工程质量。

结语：综上所述，在开展工程建设施工的过程中，可利用物联网技术建立智慧工地系统，以此实现安全质量管理的目的。基于此，管理人员需先明确智慧工地安全质量管理平台设计目标，以此为基础规划总体框架、设计核心功能，并进行效果评价，最终将其用于施工人员信息化管理、设备科学化管理，以此保证工程质量与施工安全性。

参考文献：

[1]安玉华,王若辰.物联网技术在智慧工地安全质量管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2022(3):102-104

[2]刘鹏杰,李萍.智慧工地在建筑工程安全管理和质量管理中的应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2025(2):025-028.

[3]常庆国,刘晓龙,张亚娇.基于 5G+ 物联网智慧安全挂钩一体化管控平台关键技术研究[J].信息与电脑,2025,37(9):79-82

[4]阮培峰,李增会,焦斌,等.智慧工地技术在建筑工程管理中的应用效果研究[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2025(1):070-073.