智慧工地管理理念在选煤厂建设及管理中的应用

王 鹏

(中煤科工集团北京华宇工程有限公司，陕西 西安 710075)

0 引言

智慧工地是指运用信息化手段，通过三维设计平台对工程项目进行精确设计和施工模拟，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，实现工程施工可视化智能管理，以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。

智慧工地聚焦的是各岗位的管理及应用，在工程建设及管理各方面运用“云、大、物、移、智+BIM”联合技术，促进工程建设向现代化、智能化方向发展[1]。“云、大、物、移、智”，即云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能。BIM，全称Building Information Model，即“建筑信息模型化”，是在建筑(或工程项目)上从策划、设计、施工、运营直到拆除的全生命周期内生产和管理工程数据的过程[2]。BIM技术是以包含多层信息的三维协同设计模型为设计基础的，通过模型与设计人员的信息交流实现协同设计。

1 智慧工地管理理念

智慧工地管理理念的应用主要体现在4个层面，即技术层、应用层、数据层和智慧层。

技术层是指计算机开发技术层，包括物联网技术、互联网技术及通信技术；应用层是指实测实量、进度管控、VR安全教育、水控电控、移动收料，文档协同，BIM应用等方面；数据层主要是对应用层产生的数据进行管理，包括数据存储、数据交换和数据分析；智慧层主要是由数据层衍生出的智慧管理，包括智慧劳务、智慧安全、智慧物料、智慧协同、智慧调度及智慧监控。

结合现代企业管理模式，智慧工地的应用主要体现在3个层级上，即岗位层级(业务替代，岗效协作；智能生产，提高效率；无需填报，数据自动采集)；项目层级(树品牌，立标杆，创优报奖；目标智能监控，风险防范；生产高效调度，项目精益管理)；企业层级(多项目目标智能监控，风险防范；建立企业数据平台，积累数据资产；集约经营，数据决策)。

2 智慧工地管理理念的应用

2.1 在岗位层级的应用

人员管理：①选煤厂工程建设现场管理可采用劳务实名制，比如建立“一卡通”，一方面采用上、下工打卡制度控制劳务管理，另一方面对劳工日常用水、用电也进行刷卡实名制管理；②可将劳务管理系统数据和当地政府的数据库进行对接，形成劳工诚信名单数据库，身份证一提交就可以查询劳工一系列技术信息和诚信信息；③可将BIM技术分析出的对各工程单体对劳工的人数、工种需求和一卡通统计的劳工信息进行实时比对，随时对人员情况进行分析，以满足工程进度需求。

物料管理：①选煤厂工程建设阶段进厂物料主要通过地磅进行称重验收，在地磅4个角做红外监测仪，可防止进出厂车辆作弊。也可通过手机APP对物料进行扫码验收；②系统基于三维模型提出生产材料计划用量，地磅等计量设备现场实测统计收量，两者在系统内实时对比，从而加强材料管控，减少工程浪费；③也可持续监控供应商，记录供应商物料供应情况，实时数据都可传输至数据库，进而形成供应商诚信名单，为后期工程招标提供供应商优先级排序。

工程进度管理：①在工程施工进度管理方面可充分运用智慧工地管理理念，将工程进度计划和选煤厂设计模型相对接，可视化实时监督施工进度，实时判断人员或物料情况影响施工进度[3]；②以往对于选煤厂钢结构厂房施工，尤其是钢网架储煤棚的施工存在吊装工作量大，不知道如何排优先级的问题，常常导致工期的落后。现在可利用智慧工地+BIM相结合的技术提高工作效率。BIM信息模型可以清晰反应每一楼层钢结构需求量，智慧工地记录了工地现场没有上吊的钢结构件的分布情况、距离远近；③系统可以实现智能分析，自动排出优先级，安排出最优的吊装顺序，提高工作效率。

质量、安全管理：①质量巡检过程中，可通过手机APP进行拍照，并实时上传，手机APP直接将反映问题推送至整改人手机端并报警提醒；整改人收到整改信息后进行整改，整改完成后再将整改结果拍照上传，通过手机APP推送给检查人，检查人复核后决定问题是否整改到位，再决定问题结束或继续整改，整个过程形成一个闭环，而且数据流实时保存在企业云平台，做为一个数据库的积累，可以做为企业问题分析决策基础[4]；②为满足企业纸质版本存档需求，后台资料员还可以直接打印出检查单，做为资料存档。这整个过程都是在现场或异地手机端实时完成，不需要现场记录后再返回电脑前打字记录，大大节省工作时间，提高工作效率。这一系列问题的积累最终会形成企业隐患库，再加上内置煤炭行业标准、选煤厂安全规程，综合后形成企业知识库，在这种情况下，即使发生人员调动，新上岗员工依然可以通过在知识库中通过关键字搜索查询相关问题帮助，参考以往实际案例，迅速获取常见问题解决方案，减少企业损失，节省人员培训成本；③现场工作人员配带智能安全帽，内置芯片，实施在线监测管理。一方面芯片设置在5 min或15 min内不发生位移即实施在线报警，保障工作人员安全。另一方面，集中管理系统可实时查看工地上人员分布情况，集中调度。

环境监测管理：随着我国工业结构调整与产业技术升级的发展，面向“高能耗、高物耗、高污染”的监测和专用优化系统将有较大的市场需求。为了满足实现循环经济和节能减排的要求，①建筑行业在环境监测系统和安全监测系统方面的需求进一步增加；②环境监测仪器是用于监测室内外环境各项参数的仪器总称，通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势；③施工现场可以将监测风力、温度、PM值等参数的环境监测仪和塔吊黑匣子进行数据连接，并集成雾炮喷淋系统和摄像头监控系统，完成对现场环境质量的监测、分析、判断及执行反馈等闭环控制；④进行数据分类存储，提交企业管理数据库，做为企业数据信息积累。

2.2 在项目层级的应用

项目管理包括合同管理、成本管理、资金管理、投标管理、物资管理、劳务/专业分包管理、机械设备管理、增值税管理、技术管理、质量管理、安全管理、环境管理、生产及工期管理等内容。智慧工地为以上管理内容提供解决方案。

可在管理平台形成集成看板，详见表1。

表1 集成看板

2.3 在企业层级的应用

多数企业管理现状为人材物集中管控难，无法做好企业资源配置；采购招标难，没有指导价，市场询价滞后；多项目资金难统筹，资金计划难落地；市场竞争激烈，利润率偏低，没有企业定额作指导；营改增后税务对业务的冲击，对成本的冲击；成本测算分析难，经济活动分析会无有效数据分析支撑；分子公司产值利润情况参差不齐，个别亏损严重；高管理水平属于局部高效案例的复制和推广；项目管控靠分包，缺少项目，不能精细化管理等。通过智慧工地管理理念，可以解决企业上述管理难题。

以采购招标难问题为例，采用智慧工地管理理念可在企业管理级别设置集中采购平台，形成统一管理系统和数据库[5]，见表2。在集中采购平台可快速高效完成采购管控、采购过程控制、供应商管理和形成规范的采购合同。

表2 集中采购平台

3 结语

智慧工地管理理念是工程行业思维和技术方面的一次革新，尽管还存在不尽人意之处，但是其优越性是行业未来的发展趋势。希望通过不断发展，推动选煤厂的建设和管理不断向现代化、智能化方向前进。