“互联网+”背景下集团型建筑企业智慧工地应用研究

祖建平 （安徽建工集团控股有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

工程项目施工现场的管理是建筑企业长久以来面临的难题，随着计算机技术的快速发展应用，尤其是大数据、物联网、云计算等技术的逐渐成熟，在“互联网+”背景下，集团型建筑企业的数字化转型迫在眉睫，智慧工地应运而生。智慧工地的建设是对工地进行智能监控，通过视频监控、环境监测、信息交互、应急系统等多方面相结合构建智能化工地。智慧工地总体结构体现为以综合管理平台为中心，通过网络传输实现横向接入互联，纵向平台互联，基于平台服务，实现工地数字化、智能化、信息化的综合管理，进而对项目工地进行监管。

2 智慧工地背景及概述

住房城乡建设部在《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中，针对工程建设信息化监管方面特别指出要建立完善数字化成果交付系统，加强信息技术在工程质量安全管理中的应用，推进信息技术在工程现场环境能耗监测和建筑垃圾管理中的应用，通过对施工现场监管信息的采集和汇总，实现信息互联共享，提高建筑工地的监管水平。《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》中，明确提出了加快推动新一代信息技术与建筑工业化技术协同发展，在建造全过程加大BIM、互联网、物联网、大数据、移动通信、人工智能等新技术的集成与创新应用。

智慧工地是利用信息技术建立智慧型的工地，充分应用物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术，搭建以项目为主体的多方协同、多级联动、管理预控、整合高效的智慧工地平台，实现对施工现场人员、安全、质量、进度、环境、设备等环节在线监测，将事后处理转变为事前预防、事中控制，打破传统的“垂直式”运行，提高工程项目施工安全标准化、信息化、规范化水平。

3 智慧工地现状

近年来随着信息技术的快速发展，信息技术在各个行业中都得到了渗透与普及，成为了人们工作、生活中不可缺少的一部分，建筑企业也意识到信息技术在企业转型发展中的重要性，但受制于建筑企业业务种类多、项目地点散、跨区管理难度大等特点，信息化水平相对较低，尤其是智慧工地建设较为缓慢，总体来看，智慧工地建设中存在诸多问题，比如：一是智慧工地与项目管理难以实现有效融合；二是项目现场以人工防护为主，无法及时有效分析现场人的行为和物的状态，现场管理自动化程度较低；三是项目现场人员流动性较高，这些都严重制约着智慧工地的发展。总结智慧工地建设现状，主要以下几个方面问题。

3.1 顶层设计不够细致

智慧工地建设与一般意义的建设工程项目不同，其覆盖的范围较为广泛，现场建设施工较为复杂。目前大部分建筑企业都没有公司层面分类分级建立智慧工地建设标准，主要依靠项目部独自建设，数据不能归集、分析，形成信息孤岛，显著影响智慧工地的实际效果。

3.2 智慧工地软件应用较为单一

现有智慧工地软件系统应用范围较为狭窄，大部分项目局限于劳务实名制系统、塔吊监测系统、升降机监测系统、围挡喷淋系统，各类系统相对独立，没有进行数据对接，极大地限制了智慧工地软件在现实工地中的应用，难以为现场施工提供个性化的服务，同时以BIM技术为依托的项目信息管理平台，也基本处于起步发展阶段。

3.3 缺乏相关资金投入

智慧工地的建设需要大量资金投入，上线使用的智慧工地软件由于内容较为单一并且数据相对独立，短期内难以发挥有效作用，因而后续难以持续投入较多资金，不能贯彻到建设工程的各个环节，智慧工地往往表现为“面子”工程，仅仅服务于外部单位的来访参观，严重阻碍智慧工地的应用意见。

4 “互联网+”背景下智慧工地建设重点

4.1 实行分层级管理

集团型建筑企业智慧工地主要实行三级管理，其中项目部主导数据采集、子分公司主导建设，集团总部主导数据分析，通过将工程建设中的人、机、料、法、环等各类要素信息实时或及时采集，实现数据交互与共享，帮助管理者从不同角度观察、分析数据，聚焦趋势规律，辅助管理者做出科学合理的决策。

4.2 确定智慧工地建设标准

智慧工地平台系统涵盖人员实名制管理、视频监控、塔机监测、吊钩可视化、环境监测、高支模监测、大体积混凝土测温、智能物料管理、BIM展示等各个环节，由于每个项目规模、体量、造价及业主要求不同，要从集团层面根据项目实际分类分级制订智慧工地建设标准，设定相关的必建应用和选建应用，按照“前端自主、后端共享”的原则，由项目部根据自身实际对照建设，子分公司对各个项目部进行数据对接，集团进行数据集中展示。

4.3 建设智慧工地平台系统

根据各项目部智慧工地建设情况，建设集团智慧工地平台，主要表现在以下几个方面。

①人员实名制管理。通过门禁系统录入指纹或者人脸，使工人成为系统获取数据的基本单位，工人在进出施工现场是可以直接人脸或指纹进出闸机，实现人与操作证一一对应，同时以植入芯片的智能安全帽代替考勤，通过GPS自动精准定位，实时掌握场内工人数量和人员位置分布。

②视频监控管理。通过互联网实现视频信号无线实时传输，在工地主要出入口和施工关键部位，采用高精度摄像头实时监测，同时根据项目需要，可以通过安全管理人员携带手持单兵终端对现场进行巡查，将图像实时同步到企业监控大屏，实现建筑企业集语音、视频、数据通信于一体的指挥体系，真正实现调度指挥快速化、便捷化。

③塔机监测。对塔机运行状态数据实时监测，通过重量传感器、倾角传感器、回转传感器、幅度传感器、高度传感器、风速传感器等各类设备实现无限位监测、群塔防碰撞、区域保护、实时预警、远程监管等内容，将相关数据实时传输到智慧工地平台系统。

④吊钩可视化。通过在塔机加装传感器、摄像头、大功率太阳能板等物联网智能硬件，驾驶员通过显示屏，可以实时看到吊装全过程的影像，与塔机监测配套使用。

⑤环境监测。实时监测现场PM2.5、PM10、风速、噪声、温湿度等，并将采集到的数据自动上传至智慧工地平台系统中，根据现场环境因素值，自动启动相关喷淋设备，减少环境污染，实现绿色施工。

⑥高支模监测。通过安装倾斜传感器、位移传感器等相关传感器，实时监测混凝土浇筑过程中高支模系统的轴压、位移、倾斜等变化情况，超过阈值后，通过系统推送预警信息至管理人员，采取相应措施及时整改；同时作业现场声光报警，提示作业人员撤离，有效避免因支撑系统变化过大发生垮塌事故。

⑦大体积混凝土测温。通过实时监测混凝土内外温度变化，通过智慧工地系统了解施工点位温度、温差、降温速率，超过预警温差值时，系统会及时报警，避免出现结构质量事故。

⑧智能物料管理。通过在施工现场地磅周边及磅房内部，安装相关的智慧物料硬件，实现对施工现场大宗物资验收的智能采集，严防作弊行为，提升现场人员过磅效率，助力现场物资的精细化管控。

⑨BIM展示。借助BIM三维可视化和手机端便携性的特点，对方案交底进行优化，节点模型挂接交底资料，微信二维码分享、手机端随时查看，让被动式技术交底变成通过新鲜事物的吸引和手机随时可查的便利性，让劳务人员主动学习技术交底，并且加深印象，提升技术交底水平。

5 结语

智慧工地的建设与数字化技术紧密联系，在“互联网+”背景下，建筑企业要积极利用信息技术，主动建设智慧工地，加强施工现场数字监管，实现工地数据的全面采集与分析，有效提高建筑企业生产经营管理水平。