建筑业智慧工地管理云平台的研究及应用

欧蔓丽 曹伟军

【摘 要】随着我国建设工程规模的不断扩大，建筑业项目管理信息系统涉及面最大，工作也最具体，是建筑业信息化的基础；基于互联网技术下建筑业智慧工地管理云平台的研究及应用，能够有效地深化建筑企业管理模式和提高企业的实力。我国十分重视建筑业信息化的发展，基于信息化技术云平台下智慧工地管理体系的研究及应用，对全面推行建筑业信息化具有重要意义[1]。

【关键词】建筑企业；智慧工地；项目管理；云平台

【中图分类号】TU71-39 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）08-0050-03

0 绪论

信息技术的快速发展引发了一场新的全球性产业革命。信息化成为衡量一个国家现代化水平的重要标志。在我国建筑业当中，信息技术的应用目前却还停留在表层，国内的信息化建设水平与世界其他发达经济体相比还有比较大的差距。我国十分重视建筑业信息化的发展，基于信息化技术云平台下智慧工地管理体系的研究及应用，对全面推行建筑业信息化具有重要意义[1]。

1 智慧工地的概述

“智慧工地”在广义上指工地信息化，是工程领域行业一种崭新的工程全生命周期管理理念[2]。主要是基于互联网，通过采用云计算、大数据、物联网传感器、移动通信等先进技术，围绕施工过程管理，建立互联协同、安全监控、智能化生产、信息共享、智能决策的智慧工地信息化管理平台，实现对工地可视化、智能化、信息化的管理水平，从而提高工地工程从业人员的协同工作能力、效率和质量，促进整个建设行业和城市管理的变革和生产效能的提升。

2 智慧工地建设对工程施工的价值与意义

2.1 智慧工地的研究背景

建筑行业工地的特点是工地的广域性、工地信息的碎片化；施工现场建筑安全事故频发、粉尘噪音污染严重、管理混乱，质安监管难度大；工地资料管理审批难、签字难、盖章难；政府和施工企業之间发布层级多且不及时；企业盖章、签名存在混乱现象；工地竣工资料保管难、存档难。

建筑企业的高成本、难管理和低效率等问题如何解决，这些现象是行业的痛点，住建部建筑业“十三五” 信息化发展纲要对利用信息化技术提升建筑市场和工程建设监管水平提出了具体的要求[3]，全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通信、云计算、物联网等信息技术集成应用能力，建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展，初步建成一体化行业监管和服务平台，数据资源利用水平和信息服务能力明显提升，形成一批具有较强信息技术创新能力和信息化应用达到国际先进水平的建筑企业及具有关键自主知识产权的建筑业信息技术企业。

2.2 智慧工地的研究意义

住建部“十三五”信息化发展纲要要求全面建设智慧工地，在建筑行业的施工阶段，工地信息化是实现智慧工地的主要手段，通过互联网，将工程项目在施工过程中汇聚的人流、物流、信息流形成项目信息生态圈，为工程施工提供智能化的管理、监控、决策和统计分析服务，从而实现工地智慧的管理[3]。

通过智慧工地使施工管理实现智能化，施工管理人员可以在网上进行施工质量管理、施工任务协调、施工安全监控、施工验收流程管理等。施工管理人员能够在网络平台上更加全面地掌控现场，包括隐蔽工程、记录、材料入场等一些基本的情况和数据，并且能利用互联网技术对资源信息进行共享[4]。

智慧工地是建筑图纸智能化，通过BIM技术将建筑工程项目的各项相关信息作为模型基础，为设计人员提供可视化的思路。建筑图纸智能化能够同构件之间形成互动性和反馈性，将建筑图纸在电脑中形成三维的建筑体系立体实物图形展示在人们的面前。由于整个建筑体系都是可视化的，所以施工人员和设计人员可以就建筑体系针对性地进行信息交流和数据的沟通。建筑图纸的智能化不仅可以实现效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行[5]。

智慧工地的施工人员可以在办公室通过摄像头对工地进行监控，有效地杜绝不安全、不文明的施工行为。并且可以把施工各方人员汇集在一个时间点召开视频会议，节省了大量时间和经费。因此，现代信息技术是建设智慧工地的基础。

3 基于云平台下的智慧工地管理体系组成

3.1 建筑业智慧工地管理云平台设计要求和实现目标

我国现在的智慧工地的建设都处于初级阶段，很多企业针对信息化的管理仅限于一些软件的使用，局限性大，在实践应用中虽然对建筑工地的整体管理具有一定的作用，但是很难提升建筑企业的竞争力，也不利于智慧工地的建设。

智慧工地的建设，要求开展信息化管理的建设，包括硬件和软件环境的建设，平台的建设核心是企业业务流程，从项目开始就立足于互联网信息技术。在施工过程中实现工程质量、进度的实时监控；在竣工验收阶段，各类竣工资料自动生成、储存并上報政府备案。同时，强化建设单位、监理单位、设计单位、施工单位和地质勘查单位与政府之间的沟通交流，实现企业的跨越式发展。

建筑业智慧工地管理云平台贯穿工程项目全部行为主体、所有流程环节、全生命周期的过程管理，分为PM2企业项目管理版和PMN智慧工地管理版。产品的研发理念是“绿色、智慧、共享和协同”，平台研发具有档案管理电子化、工地管理信息化、协同工作一体化、工程信息云服务、决策管理智能化和现场管理可视化六大特色。

3.2 建筑业智慧工地管理云平台设计内容

根据工程项目管理的特点，建筑业智慧工地管理云平台设计全面构建由政府、五方责任主体单位（建设单位、监理单位、设计单位、施工单位及地质勘查单位）及协同工作单位集成的项目管理系统。全面架构三大工程监管数据库系统；实现施工项目运营管理的信息化管理；实现工程资料和竣工备案资料的无纸化管理及城建档案的信息化检索功能。

整体方案是采用B/S结构运行模式，进行集群分布部署，用Web Service接口，进行统一存储和统一服务。平台逻辑设计框架（如图1所示）为采用访问入口，进行业务、资源数据库和资源的管理。

云平台可以进行电子档案系统、工程技术资料共享系统、协调单位邮件系统、移动终端签审系统、监理数据库系统的管理，具有现场管理功能、项目进度管理功能、视频会议功能、企业内部信息传输功能及工程信息检索统计功能。

基于信息管理平台，建筑企业可以借助项目层收集、整理的工程项目进度、投资等信息，汇入企业层管理平台，分析企业投资效益、运行成本和人事变动，并快速处理工程建设过程中发生的法律纠纷，维持企业的良好形象，为进一步制定企业发展战略奠定良好的基础。

3.3 建筑业智慧工地管理云平台设计技术特点

建筑业智慧工地管理云平台设计采用框架+构件+体系+编程方法的思路进行软件系统研发，在本系统的分析、设计中，项目组采用JAVA技术，选择当前国际先进的J2EE多层体系架构进行设计开发；利用先进的面向构件的设计模式，采用EJB3规范进行组件开发；利用面向服务的体系结构（SOA），采用ESB、XML、Web Service等技术实现；利用面向方面的编程方法（AOP），通过SpringAOP技术实现。

在系統的实际建设过程中，采用面向服务技术架构分析与设计方法，将业务应用分解为各类服务，并将服务封装为各类组件，遵循统一性、抽象性、符合性及业务驱动、可迭代的设计原则完成项目的分析、设计和开发，为系统提供一个灵活的、可管理的、可扩展的、能满足电子政务系统、项目管理信息系统、建筑运营管理系统、企业信息系统和电子商务系统等多平台业务发展的系统。

基于云计算模式构建公共信息服务云，用户可通过网络以按需、易扩展的方式从服务云获得所需的产品信息、供需信息、交易信息、信用服务。

采用云服务模式可以建立可持续发展的建筑公共信息服务平台。基于云计算模式建立区域建筑公共信息服务数据中心，为该平台提供可伸缩的、几乎无限的计算能力，实现IT基础设施和信息资源的共享。

基于云计算的建筑业信息化服务平台提供了安全可靠的动态数据存储中心和专业电子商务应用服务。建设单位、施工单位、地质勘察单位、设计单位、监理单位、城建档案馆、供应商、检测机构和施工图审查机构9个类别的单位将其数据存放在数据中心，不用担心数据丢失、病毒侵入等。也不用考虑应用软件更新问题。在云端有专业的团队来管理信息，有严格的权限策略可以帮助用户与指定的用户共享数据。项目管理信息系统框架图如图2所示。

4 结论

智慧工地管理云平台的设计还有很多内容要完善，例如在大数据背景下的设计集成、项目管理、运营管理、电子文档管理、材料控制与采购管理等系统，构建基于网络的协同工作平台。由智慧工地形成一套完整的、先进的管理平台，有效地深化建筑企业管理模式，以互联网技术支持建筑业的稳定发展，提高企业的实力。

针对建筑企业施工阶段生产规模大和生产场所固定的特点，智慧工地的建设具有重要意义，建筑业智慧工地管理云平台是智慧工地管理的必要手段，能够有效地提高企业的管理效率，采用互联网手段加强建筑各方的联动和融合，成为一个集政府、建设方、承建方多方联动的综合信息服务平台。

参 考 文 献

[1]蒋理.公司企业信息化总体规划與实施方法研究[D].重庆：重庆大学，2006：5-7.

[2]王要武，吴宇迪.智慧建设及其支持体系研究[J].土木工程学报，2012（45）：241-244.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.2016—2020建筑业信息化发展纲要[Z].2016.

[4]丁迪.供电企业基建项目标准化管理模式应用研究[D].北京：华北电力大学，2011：19-52.

[5]张建平，李丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术，2012，41（16）：10-17.

[责任编辑：陈泽琦]