随着科技的飞速发展，智能建造正以前所未有的深度和广度，重塑土木工程施工的传统面貌。以刘占省教授为代表的专家学者，在此领域进行了卓有成效的探索与实践。本文旨在综述智能建造技术在土木工程施工中的核心应用，并探讨与之紧密结合的安全技术防范系统的设计与施工服务。
一、智能建造技术在土木工程施工中的核心应用
智能建造并非单一技术的应用，而是一个集成大数据、物联网（IoT）、人工智能（AI）、建筑信息模型（BIM）、机器人及自动化等前沿技术的系统性工程。其在施工阶段的应用主要体现在以下几个方面：
- 数字化设计与协同管理：以BIM技术为核心，构建项目全生命周期的数字化模型。在施工阶段，BIM可实现施工方案的4D（时间）与5D（成本）模拟，优化施工流程、资源配置和场地规划，有效减少设计变更与返工，提高协同工作效率。
- 智慧工地与物联网监控：通过在施工现场广泛部署传感器、摄像头、RFID标签等物联网设备，实时采集人员、机械、材料、环境（如扬尘、噪音、温湿度）等全方位数据。这些数据汇集到智慧工地管理平台，实现对施工进度、安全、质量的动态、可视化监控与预警。
- 自动化与机器人施工：在条件成熟的工序中，引入自动化机械与施工机器人，如自动焊接机器人、混凝土布料机器人、钢结构安装机器人、墙面抹灰机器人等。它们能从事高危、繁重、重复性高的工作，大幅提升施工精度、效率和安全性，降低人力依赖与风险。
- 人工智能辅助决策：利用AI算法对海量施工数据进行深度挖掘与分析。例如，通过图像识别技术自动识别安全隐患（如未佩戴安全帽、危险区域闯入）；通过机器学习预测设备故障、评估结构健康状态；优化施工进度计划与资源调度，实现智能决策支持。
二、智能建造背景下的安全技术防范系统设计施工服务
安全是施工永恒的主题。智能建造的深入推进，对安全技术防范系统提出了更高、更集成、更智能的要求。现代安全技术防范系统已从传统的被动监控，转变为主动预警、智能干预的立体化防护体系。
- 系统设计理念的革新：设计需遵循 “预防为主、主动预警、集成联动、智能高效” 的原则。系统不再是独立运行的孤岛，而是深度融入智慧工地整体架构，与BIM模型、物联网平台、项目管理软件无缝对接，实现数据共享与业务联动。
- 核心技术构成：
- 智能视频监控与分析系统：部署高清、全景、热成像摄像机，结合AI视频分析，实现人员行为分析（如跌倒、聚集、越界）、危险区域闯入报警、火灾烟雾自动识别、大型设备作业盲区监控等。
- 人员精准定位与安全管理系统：采用UWB、蓝牙信标等技术，实现施工人员在工地内的实时高精度定位。可设置电子围栏，对进入危险区域（如基坑、起重臂下）的人员进行声光报警和系统提示，并结合智能安全帽监测人员生命体征与坠落情况。
- 环境与设备状态智能监测系统：集成各类传感器，实时监测深基坑变形、支架沉降、塔吊运行参数（力矩、载重、风速）、临时用电安全等，数据异常时自动报警并联动控制设备。
- 集成化应急指挥与通信系统：建立统一的应急指挥中心，整合所有安防子系统。一旦发生报警，系统可自动调取相关视频、定位信息、环境数据，并启动应急预案广播、疏散指示，实现快速、精准的应急响应。
- 施工与服务的专业化：安全技术防范系统的施工服务，要求实施团队不仅精通弱电、安防专业知识，还需理解土木工程施工现场的特殊性和业务流程。服务内容应包括：
- 定制化方案设计：根据项目特点、风险点和智能建造整体规划，量身设计系统方案。
- 标准化与规范化施工：确保设备安装牢固可靠，线路敷设规范，符合施工现场恶劣环境的防护要求。
- 系统深度集成与调试：实现与BIM、项目管理、物联网平台的数据接口打通与功能联动。
- 全周期运维与培训：提供系统操作培训、日常维护、数据分析报告及系统升级服务，保障系统长期稳定有效运行。
三、结论与展望
刘占省等学者在智能建造领域的研究与实践表明，将先进的智能技术与土木工程施工深度融合，是推动行业转型升级、实现高质量发展的关键路径。其中，智能化的安全技术防范系统作为保障这一转型平稳进行的重要基石，其设计与施工服务必须与时俱进，走向更高程度的集成化、智能化和专业化。随着5G、数字孪生、边缘计算等技术的成熟应用，智能建造与安全防范将更加一体化，共同构建起更安全、更高效、更绿色的现代化土木工程施工新范式。
