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基于物联网的公路工程智慧施工管理模式及其实施路径

王呈飞
  
墨轩媒体号
2025年326期
中交水利水电建设有限公司

摘要:随着科技的飞速发展,物联网技术在各行业的应用不断深化。在公路工程领域,传统施工管理模式面临诸多挑战,基于物联网的智慧施工管理模式应运而生。本文深入探究基于物联网的公路工程智慧施工管理模式及其实施路径,分析传统公路施工管理的现状与问题,阐述智慧施工管理模式的架构、关键技术及优势,从技术应用、人员管理、制度建设等方面提出具体的实施路径,旨在推动公路工程施工管理的智能化转型,提高施工效率、保障工程质量、降低施工风险,促进公路工程行业的可持续发展。

关键词:物联网;公路工程;智慧施工管理;实施路径

1 引言

公路作为交通运输的重要基础设施,其建设质量和施工效率直接关系到地区经济发展和社会民生。在公路工程施工过程中,涉及大量的人员、设备、材料以及复杂的施工工艺和流程,传统的施工管理模式难以实现对施工全过程的实时、精准监控和有效协调。物联网技术通过将各种设备、物体与互联网连接,实现信息的实时采集、传输和共享,为公路工程施工管理带来了新的思路和方法。基于物联网的公路工程智慧施工管理模式,能够整合施工过程中的各类信息,实现智能化决策和管理,提升公路工程施工管理的水平和质量,具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

2 传统公路施工管理现状与问题

2.1 信息沟通不畅

在传统公路施工管理中,施工各方之间信息传递主要依赖人工沟通和纸质文件,信息流通速度慢且容易出现失真。施工人员、管理人员、监理人员以及供应商等之间的信息交流不及时,导致施工进度、质量问题等无法得到及时反馈和处理。在材料采购环节,由于信息沟通不畅,可能出现材料供应不及时或库存积压的情况,影响施工进度和成本控制。

2.2 施工进度难以精准把控

传统施工进度管理多依靠定期的现场检查和人工汇报,难以实时掌握工程实际进度。施工过程中,受到天气、地质条件、人员设备调配等多种因素影响,进度容易出现偏差。但由于缺乏实时监测手段,管理人员往往不能及时发现进度偏差并采取有效措施进行调整,导致工期延误。在一些大型公路桥梁建设项目中,由于施工周期长、环节多,传统进度管理方式很难对每个施工阶段的进度进行精准把控。

3 基于物联网的公路工程智慧施工管理模式架构

3.1 感知层

感知层是智慧施工管理模式的基础,通过在施工现场部署各类传感器和智能设备,实现对人员、设备、材料、环境等信息的实时采集。在施工人员佩戴的安全帽中嵌入定位传感器和生理状态传感器,可实时掌握人员位置、工作时长、心率等信息,保障人员安全。在施工机械设备上安装油耗传感器、运行状态传感器、定位传感器等,能够实时监测设备的运行状况、油耗情况以及设备位置,便于设备调度和维护。在施工现场设置环境监测传感器,对温度、湿度、噪声、粉尘等环境参数进行实时监测,为施工安全和质量控制提供环境数据支持。在建筑材料上粘贴电子标签,利用射频识别(RFID)技术实现对材料的出入库管理、库存盘点以及使用位置追踪。

3.2 传输层

传输层负责将感知层采集到的海量数据传输至平台层。采用有线网络(如光纤)和无线网络(如 4G、5G、Wi-Fi)相结合的方式,确保数据传输的稳定性和高效性。对于施工现场固定位置的设备数据传输,优先采用光纤网络,保证数据传输的高速和稳定。对于移动设备和传感器的数据传输,利用 4G 或 5G 网络实现实时、远程传输。在一些信号覆盖较弱的区域,通过搭建 Wi-Fi 热点作为补充,保障数据传输的畅通。同时,为确保数据传输的安全性,采用加密技术对传输的数据进行加密处理。

4 基于物联网的公路工程智慧施工管理模式的关键技术

4.1 物联网技术

物联网技术是智慧施工管理模式的基石,通过传感器、RFID、二维码等技术实现设备、材料、人员等与网络的连接,实现信息的自动采集和传输。利用物联网技术,可实时获取施工现场设备的运行状态、人员的位置和工作情况、材料的库存和使用信息等,为施工管理提供实时、准确的数据支持。

4.2 大数据技术

大数据技术能够对海量的施工数据进行存储、处理和分析。通过对施工进度数据、质量数据、安全数据、设备运行数据等的分析,挖掘数据之间的潜在关系和规律,为施工决策提供科学依据。利用大数据分析技术,可以预测施工进度趋势、分析质量问题的成因、评估安全风险等级等,帮助管理人员提前采取措施,优化施工管理。

4.3 云计算技术

云计算技术为智慧施工管理模式提供强大的计算和存储能力。通过云计算平台,施工企业无需大量投资建设本地数据中心,可将数据存储和处理任务交由云端服务器完成,降低企业的信息化建设成本。同时,云计算技术能够实现资源的动态分配和共享,根据施工管理的实际需求,灵活调整计算和存储资源,提高资源利用效率。

5 基于物联网的公路工程智慧施工管理模式的实施路径

5.1 加强物联网技术应用与设备投入

施工企业应加大对物联网技术和相关设备的投入,在施工现场全面部署传感器、智能设备等。建立物联网设备的采购、安装、调试和维护制度,确保设备的正常运行。与专业的物联网技术供应商合作,根据公路工程施工特点,定制开发适合的物联网应用系统,提高物联网技术在施工管理中的适用性和有效性。同时,加强对物联网技术的培训和宣传,提高施工人员对物联网技术的认识和应用能力。

5.2 完善施工管理信息化制度

建立健全基于物联网的施工管理信息化制度,明确施工各方在智慧施工管理中的职责和权限。制定数据采集、传输、存储、使用和安全管理制度,确保施工数据的真实性、完整性和安全性。完善施工进度、质量、安全、成本等方面的信息化管理流程,规范业务操作,保障智慧施工管理模式的顺利运行。建立信息化管理考核机制,对施工各方的信息化管理工作进行考核评价,激励各方积极参与智慧施工管理。

5.3 培养专业人才队伍

施工企业应加强专业人才队伍建设,培养既懂公路工程施工又掌握物联网技术和信息化管理知识的复合型人才。通过内部培训、外部招聘、校企合作等方式,提高企业员工的信息化素养和专业技能。定期组织员工参加物联网技术、大数据分析、智慧施工管理等方面的培训课程和技术交流活动,不断更新员工的知识结构,提升员工的业务能力。同时,建立人才激励机制,吸引和留住优秀的专业人才。

结论

基于物联网的公路工程智慧施工管理模式是公路工程施工管理的发展趋势,通过构建感知层、传输层、平台层和应用层的架构,运用物联网、大数据、云计算、GIS、人工智能等关键技术,能够有效解决传统公路施工管理中存在的信息沟通不畅、施工进度难以精准把控、质量管控存在局限性、安全管理难度大等问题。该模式具有提高施工效率、保障工程质量、增强安全管理水平、优化成本控制、提升管理决策科学性等优势。为实现这一模式的有效实施,需要加强物联网技术应用与设备投入、完善施工管理信息化制度、培养专业人才队伍、推动施工各方协同合作以及强化数据安全管理。随着物联网技术和相关信息技术的不断发展,基于物联网的公路工程智慧施工管理模式将不断完善和创新,为公路工程建设的高质量发展提供有力支撑,促进公路工程行业的智能化转型和可持续发展。

参考文献:

[1] 张乐 . 基于物联网的公路工程智慧施工管理模式及其实施路径 [J].产业创新研究 , 2025, (02): 112-114.

[2] 胡晓骏 . 公路工程智慧建设管理方法与应用研究 [J]. 内蒙古公路与运输 , 2023, (06): 25-29.

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