智慧工地信息化建设与应用

文｜陈维颖 王帅

应用背景

从行业角度来看。首先，国家层面高度重视信息化发展，例如智慧城市、智慧社区、数字中国、数字经济、数字雄安等等一系列概念相继推出，建筑业作为四大经济支柱之一，信息化发展的意义不言而喻。

其次，引进信息化手段，对企业发展的价值已经逐渐突显，例如办公效率提高、远程监控、数据自动统计分析等，为高层管理者提供决策依据。

最后，随着建筑业发展，外界和自身对建筑质量精细化程度要求越来越高，设计工艺越来越多样化，工期紧、任务重，加之建筑行业竞争依然非常激烈，如何在这样的市场环境下立足并脱颖而出，需要借助信息化手段来实现。

图1 智慧工地管理平台组织机构图

从企业角度来看。陕西建工第九建设集团有限公司（以下简称“陕建九建集团”）从2010年成立至今，短短10年的时间，陕建九建集团从一个项目部成长为拥有特级资质的施工总承包企业，合同签约额由2010年的4.3亿元增长到2017年的80亿元，增长了近18.6倍；营业收入从2010年的2.9亿元增至2017年的33亿元，增长了11.3倍；2018年完成合同签约额143.02亿元，营业收入36.8亿元，利润7728万元。累计承揽工程项目230余个，2018年施工能力超过100亿元，累计为国家上交税金2.2亿元。在册职工人均年收入由2010年6.5万元增至2017年的8.43万元，增长近1.3倍，股东分红由2010年208万元增至2017年的1320万元，增长了6.3倍，为社会提供就业岗位3万个，各项公益事业累计支出近1000万元。

面对快速发展的局面，怎样站稳脚跟，作出质量过硬的产品，赢得客户满意，也需要借助信息化手段。

智慧工地应用方案

软件选型。根据集团目前面临的实际问题及工作需求，陕建九建集团确定智慧工地平台，选择生产管理、质量管理、安全管理、物料管理、BIM建造等模块，引入智慧工地管理平台，集团多个项目通过智慧工地管理平台将生产中的各类数据汇集形成数据中心，从而完成数据的互联互通，实现数字化、在线化、智能化的综合管理。

组织机构。为保障智慧工地的顺利实施落地，集团组建了由主要领导任组长，安全管理部牵头，各有关部门配合的组织机构，大力推进施工现场管理数字化改革创新。

应用目标。进度管理方面：实现进度目标可视化监控，进度影响因素分析预警，调度高效，减少停工窝工现象，保障整个施工现场忙而不乱。

图2 智慧工地管理平台应用目标

图3 智慧平台管理界面

质量管理方面：达到质量检查和实测实量全过程留存，随时可追溯原始记录，动态监控质量通病，所有质量问题有依据、有程序、有记录、有结果。

安全管理方面：达到安全检查履职履责全过程留存，帮助安全管理责任人做到尽职免责，满足环保指标，做到环保零违规。

技术管理方面：逐步实现BIM技术深度应用，异型结构模型应用创新技术成果突破，配套技术方案优化和协同管理。

生产管理方面：实现人、材、机有效管理，基于BIM模型进行生产过程计划管理。

创先争优方面：“BIM+智慧工地”等新一代信息技术应用，全过程数据自动采集，满足项目部对内部、业主、政府与行管部门对工程形象要求。

实施效果

基于上述目标，陕建九建集团开始推行智慧工地，智慧工地管理平台以实际在建的项目为载体，通过智慧工地平台将各项目进行具体定位。针对一些重点项目，进行特殊标记，例如周礼佳苑安居小区、西安灞自贸国际酒店、延安博物馆、沣东自贸新天地、神木第一高级中学、榆林三馆项目、榆林体育中心项目等体量大、造价高、难度大的项目全部纳入智慧工地平台管理。从图3所示界面开始，直接进入项目查看实时动态，了解项目进展情况。

企业角度。智慧工地划分为数字工地、劳务管理、安全管理、质量管理、进度管理、环境监测、党建管理、BIM建造、BIM5D九个模块。

数字工地模块将现场各类设备的数据接入到平台中，在一张图一个模型中实时显示现场各类生产要素数据，目前大部分项目已经集成：塔吊、闸机、工地宝、视频监控、环境监测等数据，使施工现场数据更全面、准确、及时的展现在管理层眼前。例如塔吊监控，可以实时看到幅度、风速、吊重等数据。

图4 数字工地管理系统界面

图5 进度、质量、安全管理系统界面

图6 务管理系统界面

图7 BIM建造和BIM5D管理系统界面

图8 视频监控系统

图9 质量安全巡检系统

进度、质量、安全模块主要是实时收集、统计、分析过程中的数据，及时发现问题所在，有针对性地解决。

劳务管理模块，这个模块是从去年以来全国实行实名制的大背景下推行的，主要目的是真正实现实名制管理，降低用工风险，避免劳务纠纷，优化施工队伍。

BIM建造和BIM5D模块，主要是实现策划先行，给工人做三维可视化交底。通过三维模型的展示，对实际施工进度和计划施工进度进行直观的对比，可以优化管线排布，对实际施工起到指导作用。

视频监控可以在手机端和电脑端同时实现监控，集团高层领导通过手机端可以直接看到项目施工一线，随时随地掌握项目进展情况。

项目角度。应用BIM+智慧工地管理平台，以三维模型为载体、以进度为主线，以质量、安全管理为核心，聚焦施工现场实际生产业务，进行智慧化施工作业。

在质量、安全管理方面，智慧工地管理平台实现质量安全移动巡检和实时记录，确保全员参与质量、安全管理工作，通过“事前预防”“事中管控”“事后总结”的方式杜绝质量缺陷、安全事故发生，为施工现场提供全过程、全方位的实时监督管理。

劳务管理方面，项目将智能安全帽与大门闸机联动，实现劳务实名制管理。系统可按年龄、地域、工种、分包单位等实时统计人员信息，进行安全教育、黑名单共享等，防范用工风险，同时通过安全帽实时定位，确保劳务工人作业安全，还可进行轨迹分析，确保人员上工情况。

塔吊监控，项目上实时掌握塔吊吊重、载重比等，辅助塔吊司机规范操作，全面把控塔吊正常运转。

视频监控，项目关键部位、重点区域实行24小时实时监控，值班人员对各个监控点进行监视，若有异常，可立刻采取必要措施，从而防止意外发生。

周计划管理，每周平台派发周计划任务，工长每天在手机端记录每项任务的进度描述、进度照片和相关的劳动力以及延期原因等，项目领导可实时查看现场进度，对现场情况掌握更及时更全面。同时可做到项目资料的有效存储，对项目延期原因准确记录，保证可追溯性，辅助项目进行有效的进度分析。

材料管理方面，材料管理在线化，规范材料管理流程，材料管理台账清晰，有效辅助项目实时获取现场的材料进出场情况以及材料的消耗情况，并能根据现场实际完成的实体工程量计算每月材料的使用情况，及时了解材料是否超额使用。同时将材料从进场验收、报验、审批、归档等全过程资料进行云存储，保证材料资料的完整性，可追溯性；解决传统材料管理不规范，材料控制不严格，造成材料浪费、后补资料等问题。

图10 劳务管理系统

图11 塔吊监控、视频监控系统

图12 项目周计划管理

图13 材料管理

BIM平台还可自动生成周汇报PPT，PPT内容全面、图表分析明确，数据真实，同时可生成数字周报，数字周报支持二维码和链接，可快速在手机浏览项目本周进度、质安、人材机消耗等情况，高效快捷，节约项目内业时间，能高效的进行生产活动。

项目周例会管理，各部门利用平台直接汇报，节约周例会准备时间，通过网页端直接进行项目周会汇报，提升周例会会议效率和质量，实现周例会的数字化呈现，同时辅助项目领导高效精准决策。

进度管理方面，每月将手机APP记录的施工任务的实际开始和结束时间反馈回斑马进度计划中，通过前锋线对比，可对比实际工期与计划工期的差异，对于滞后的工期，可以通过拉直前锋线自动计算对总工期影响，自动生成后续关键路径，可有效指导项目进行关键任务把控，做到赶工有效、决策有据。

应用总结

陕建九建集团自2018年3月引入智慧工地以来，在集团上下的共同努力下，智慧工地成果逐渐实施落地，成效显著。通过智慧工地管理系统的成功应用，集团多个项目通过智慧工地管理平台将生产中的各类数据汇集形成数据中心，从而完成数据的互联互通，实现数字化、在线化、智能化的综合管理，为集团提供智慧型的管理，为集团决策层的宏观管理提供可行性参考，从而提高企业效益，稳固企业的发展。

下一步，集团将进行优化和提升管理模式，争取在2020年全面实现集团在建项目管理的数字化、智慧化、信息化的应用。

图14 周报管理

图15 周例会管理

图16 进度管理