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2024-07-07
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  是建筑业利用现有成熟的技术走智慧化发展的重要载体,有助于解决当前建筑工地现场管理存在的诸多问题,实现由传统粗放式管理到数字化、智能化高效管理的转变。通过物联网、云计算等技术的综合应用,让施工现场具备感知功能,实现数据互通互联,达到工地的智能化管理;基于信息化、可视化、智能化的管理模式,实时监控施工现场的各个要素,根据施工现场的实际情况进行智能响应,最终实现工地管理的智慧化。

  智慧工地是近几年提出的一个全新概念。智慧工地是信息革命在建筑施工行业的具体体现,是建立在高度的信息化基础上的一种新型施工和管理模式,包含对人和物全面感知,施工技术全面智能、工作互通互联、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控等。它主要包括三个方面的内容:一是对各种新型信息、网络技术的应用;二是便捷地实现工程建设所需的各种功能;三是提高工程建设的效益和价值。

  新型信息技术是开展智慧工地建设的基础。项目层面,其核心技术为BIM 技术以及物联网技术;企业层面,其核心技术是大数据技术;政府层面,其核心技术则是云计算技术。

  目前针对智慧工地的应用案例较多,但真正向深处挖掘的科学研究工作开展较少,各个智慧工地项目在主体上多以单个企业为主导,在规模上都仅以某个项目为试点,而非全面铺开,在功能上多以实名制管理、视频监控集成、环境监测软件商店、材料管理等内容组成,缺少更为深层次的智慧管理理念。

  我国对智慧工地的建设进行了一定投入,国务院相关部门已建立“互联网+”监管系统,通过整合本部门各系统各平台的监管数据资源,达到建立本部门“互联网+”监管系统数据仓、充分利用现有的监管业务系统建设或完善相关应用系统的目的,结合工作实际向社会公众提供监管信息查询、监管工作公示等服务。建筑业则是推进BIM 审查审批系统和通用信息模型(common information model,CIM)平台建设,为智慧城市建设提供支撑和服务。智慧工地的建设是智慧城市建设的一部分,能够推进新一代城市基础设施建设,打造“物联、数联、智联”三位一体的新型智慧城市,做强城市综合运营管理体系,从而推动城市新一轮高质量发展。目前全国部分地区智慧工地已拥有成熟的云平台系统,围绕着“人、机、料、法、环”五大生产要素,运用新一代信息技术手段,建立全面感知、智能生产、科学管理、互联协同的项目管理生态圈,具有过程数字化、结果可视化、管理数据化等特点,是“互联网+”思维在建设工程建造阶段的方式融合和价值创造。

  湖南省已建立智慧工地监管平台,实现对建筑工地监管的体制机制创新,进一步提高监管能力和监管水平。在湖南省住房和城乡建设厅的主导下,湖南省对于智慧工地管理平台的建设已形成初步架构,下一步将继续将其建成并完善,计划打造示范工地的重点项目。将智慧工地监管平台运用在工程项目,并将其在全省推广,从而推动智慧工地的发展。

  湖南省智慧工地云平台主要服务于省内施工项目、施工企业和建筑行业,云平台整体建设分为项目级、企业级和行业(政府)级三个层级。

  ※ 项目级B/S 架构,按“5+X+PM”进行部署。“5”即基础平台五个必选模块—— 质量管理、安全管理、人员管理、环境管理、设备监测(包含视频、塔吊、升降机监测);“X”即基础平台可选模块,如物料管理、安全教育、移动巡更等系统,各项目或企业根据需要进行选择;“PM”即PM 项目管理平台。

  ※ 企业级通过平台汇总企业所属项目的监测数据(包括人员、环境、设备),并对数据加以处理以图表形式推送至企业管理层。同时也可以查看单个目标项目的人员、环境、设备、质量安全等数据,加强企业对项目的管控能力。构建覆盖企业、工程现场多方联动的可视化、智能化智慧工地。

  ※ 行业(政府)级围绕建筑工地智慧监管的总体目标,利用现代信息技术建设湖南省建筑工程监管信息平台,同时制定智慧工地监管平台相关规划和设计、管理制度和技术标准等。从平台获取海量数据,通过汇总海量信息进行大数据分析,筛选出关键数据,结合排行创建预警机制,以图表形式按排行进行推送,为行业管理及决策提供数据支撑,进一步提升监管能力和监管水平。

  通过运用物联网、大数据、云计算、BIM 等技术,搭建由劳务管理、质量安全数据预警、施工现场视频实时监控、重大危险源和文明施工监控等板块构成的模块化、一站式的信息化管理平台。该平台可实现施工现场数据采集、数据综合统计及分析、手机App 应用等,现场数据分层次呈现给施工现场项目部、建筑企业、政府主管部门及监督机构等,以进行决策参考。

  ※ 项目级平台由三大平台组成,分别为PM 项目管理平台、哲匠助手和5+X 物联网模块。其中PM 项目管理模块按照项目管理的七大关键岗位进行功能划分,依照岗位职责分别对集成、范围、时间、成本、质量、人力资源、沟通、风险、采购等九大要素进行管理。哲匠助手的功能主要是针对技术人员,包含对项目的质量管理和安全管理功能。5+X 物联网模块分为必选模块和可选模块。必选模块即基础功能,包含人员管理、环境管理、视频监控、塔吊监测和升降机监测功能。可选模块即自由选择的功能(X),包含物料管理、K8凯发(中国)天生赢家·一触即发安全教育等系统。

  ※ 企业级平台主要服务于建筑施工企业。通过采集的项目基础数据、抓取的工人实名制信息、收集的工程质量不合格数据、采集的安全生产标准化及质量管理考评等数据,与项目级平台抓取的数据进行汇总分析,在智慧工地云平台企业级进行展示,用于提高建筑施工企业信息综合分析能力及调度指挥效率。

  ※ 行业级平台是面向于整个建筑行业的综合信息服务平台,主要应用于对项目和企业的监管。行业级平台由智慧工地现场管理系统、政府监管平台,以及相应的规划、标准和管理制度等构成,兼容市面上已有的感知设备和现场管理软件,以及湖南省相关部门已建立的信息系统中的数据。利用大数据收集、云计算技术对数据进行整理,实现任意检索企业、项目、人员和设备,自动比对数据、生成预警信息和排行榜,智能推荐知识库、信息化行业管理的功能。

  以湖南省住房和城乡建设厅为首,其他各方为辅,发展推进智慧工地。近年来,一系列与智慧工地相关的规划、标准、指导意见和工作要求的发布,以及信息技术和智能装备的迅猛发展,为智慧工地管理平台建立提供了技术支持和实施条件。

  湖南省智慧住建发展规划分为智慧管理规划和基础平台规划,而智慧工地监管平台是“智慧建设”“工程项目动态监管平台”的重要组成部分。智慧工地的推荐总体原则:政府主导,政企分工,总体规划,一体化建设、分步实施。具体来讲:湖南省住房和城乡建设主导开展智慧工地监管平台建设总体规划、开展顶层设计、制定相关技术标准;湖南省住房和城乡建设主导推进和出台智慧工地监管相应的管理制度;在总体规划、顶层设计、统一技术标准的基础上,一体化建设省、地市、县三级政府智慧工地监管平台,试点先行、分步实施。建筑企业与施工现场建设智慧工地现场管理系统,部署智能感知设备,并按照政府制定的技术标准、管理制度接入智慧工地监管平台。

  《新基建:“互联网+智慧工地”》(郭峰,徐浩著. 北京:科学出版社,2022.5)由湖南省“互联网+智慧工地”的研究分析上升拓展至新基建和新型建造方式,从传统建筑向智能建造、建筑工业化方向深化。从协同、效益、实施三个角度系统地介绍了“互联网+智慧工地”在协同管理、应用效益和智慧度评价及管理模式等方面的相关研究成果及其实际应用现状。

  目前智慧工地系统运用的智能技术大多局限于信息采集阶段,利用人工智能算法对建筑信息进行预测与评估、运用深度学习实现多目标决策等仍是智慧工地的技术发展方向。与此同时,实现智慧化管理与智能化技术的深度融合是推进智慧工地建设的重要方向。《新基建:“互联网+智慧工地”》所建构的管理模式还处于信息化阶段,如何构建智能化的管理模式,通过智慧工地管理模式的应用提升全产业链竞争力,实现系统自动管理和辅助决策,进而推进螺旋式的自我学习和累计演进过程是可深入研究的方向。

  本文摘编自《新基建:“互联网+智慧工地”》(郭峰,徐浩著. 北京:科学出版社,2022.5)一书“前言”“绪言”,有删减,标题为编者所加。


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