智慧工地云平台在建筑工程中的应用

朱臣

摘 要：随着科学技术的进步，建筑工程项目管理信息化程度越来越高，传统的管理模式已不能满足信息化管理需求，需要更加全面、形象、具体的数据图像模型来综合反映项目的各个方面。智慧工地云平台通过信息的集成、存储、处理与反馈，提高了建筑项目的综合管理能力。本文以渤海先进技术研究院项目为例，主要介绍智慧工地平台在建筑施工管理中的辅助应用。

关键词：智慧工地云平台;建筑施工;项目管理

中图分类号：TU71 文献标识码：A

1 工程概况

渤海先进技术研究院（一期）工程位于滨州市开发区核心区域，总面积约43.1公顷，总投资为23.88亿元。本工程分为5个单体工程，分别为创意设计及大数据中心、公共服务平台、检验检测中心、综合服务中心、研发办公组团A。项目总建筑面积大，工期紧张，安全、质量管理难度大，尤其是面对新冠状肺炎疫情，项目在不停工的情况下，又增加了防疫、安全管控难度。智慧工地云平台的运用，切实减轻了疫情防控、安全管控的负担。

2 智慧工地简介

智慧工地云是一种新的工程管理理念，它最大的特征表现在技术层面和管理层面。在技术层面，它以信息技术为手段，对人、物和环境等要素进行全面感知，运用大数据、云计算、现代通信等手段，实现信息的综合与共享;在管理层面上，则是利用信息管理云平台，通过对高度集成信息的分析，在项目总体规划、建筑施工和工程竣工的整个过程，对各个环节的安全、质量、进度等方面进行综合有效的管理。

智慧工地在整个构架方面有终端层、平台层和应用层三个层面。

终端层：通过摄像头、传感器、手机等终端设备和物联网技术的应用将各方信息传至平台层，提高现场管控能力，实现对施工过程的实时监控、数据采集、智能感知和高效协同，提高施工现场的管理能力。平台层：云平台具有高性能的计算能力和低成本的海量数据存储能力，通过云平台可以将项目的各项生产要素整合，集成成本、质量、安全、人员、监控、进度等生产要素信息，所有数据一目了然，方便协同工作，为项目各种决策提供依据。应用层：工程项目管理系统是最主要的管理系统，这个系统实施抓取现场信息，自动生产每日、每周、每月的综合报告，替代传统手工统计报告，提高项目管理能力和效率。

3 构建智慧工地云平台

智慧工地云平台作为用户访问的统一入口，为用户提供着各子系统的基本信息，它把最新的、最基础的项目信息汇聚在此，为用户提供了整个项目进度、质量、安全等多方面动态信息存储及展示基地。同时数据在此通过云计算进行整合、分析与处理，为用户提供信息。云平台的终端可以是移动端或者固定端，固定端是建立智慧工地总控台，通过电脑加大屏幕的形式展示信息;移动端是APP通过移动互联网与云平台连接，使各种信息统一汇聚在同一平台。

4 平台应用

项目整体看板（如图1）分为八个模块，分别为项目总况、生产进度、安全管控、质量保证、实时监控、BIM模型、智慧党建、塔吊监控。集成各种要素，以图表、数字、地圖的方式进行呈现。本文主要从项目安全管控、质量控制、生产进度管理三大方面介绍智慧工地平台在项目施工的构建和应用。

4.1 安全管控

（1）远程视频监控系统。在施工现场作业区制高点—塔吊上安装摄像头，采用无线网桥接入局域网方式，可解决塔吊高度不断上升的问题，通过光纤专网实现数据传输，监督人员可随时随地对整个场区进行监控;运用点名功能，对项目主要管理人员到岗履职情况随时抽查，督促其履行安全生产职责;运用放大和截图功能，对现场违法违规作业进行抓拍，作为取证资料，同时可以通过全方位监控及时发现危险源与监督危险源处理落实情况。视频监控的系统搭建如图2所示。

（2）智能预警检测。通过视频监控设备发现现场不安全因素，如未带安全帽，吸烟，危险期闯入等，将安全事件上报系统，系统根据预警规则下发给相应的管理人员或责任人员，一般是安全员，实现软件联动的智能预警管理模式。

（3）安全管理的PDCA模式。公司和项目部各层级在风险分析管控的基础上，依据确定的各类风险点、危险源的全部控制措施和基础安全管理要求，编制隐患排查清单。依据《建筑施工安全检查标准》（JGJ59）中第3.1条“安全管理”包含的内容：企业资质、安全生产许可证、工程项目施工许可证、工程承包合同等有关证照资料等。清单应包含排查项目、排查内容与排查标准、排查方法、排查周期、组织级别及责任单位等要素。

智慧工地可以为每一类设备危险源设置定期排查计划（每天/每周/月度/季度/年度），提醒负责人按时进行检查，未按时检查进行预警。检查记录的添加包括拍照、文字补充描述，各检查项情况的记录;最后的检查整体结果，选择合格或不合格;详细记录问题，分配整改责任人，设定整改时间要求，系统自动分配到相应责任人，由责任人进行整改反馈。验收人查看整改详细记录，进行验收销项确认，或驳回进行重新整改。通过打开智慧工地平台的安全检查模块，在日常安全巡检过程中，发现现场安全隐患，进入添加隐患整改子项，拍照，定位，选择整改负责人，参与人，设定整改期限，整改完毕负责人进行销项处理。质量控制模块与安全管控界面类似，均是通过完成PDCA检查闭环管理，进行质量通病和安全隐患处理工作留痕。

（4）塔吊防碰撞系统。智慧工地云平台可通过技术手段实现平台间的对接，形成统计平台与可视化界面。项目目前立有25台塔吊，安全管控工作任务大，我们利用塔机可视化安全监控系统，通过在塔吊卷扬机、大臂、小车上安装传感器、摄像头等监控设备，实时监控塔机的吊重，力矩，小车位置。各项参数出现异常地面显示红色，驾驶室会发出预警，及时提醒司机是哪个参数预警。到达临界值会截断控制系统，避免超载等事故发生。防碰撞监控，通过位置感应，相邻塔吊能感应彼此大臂所处位置，小钩下降幅度，两台塔吊的大臂处于作业交汇区时会发出预警警报，达到临界值，截断控制系统，能有效避免塔机之间产生碰撞。小钩摄像头可实时监控，并将视频监控传回驾驶，摄像头具有夜视，20倍自动变焦。让司机不管白天还是夜晚作业都能及时掌握钩下情况，尤其在隔墙吊（中间有障碍物）时，效果显著。所有监控与传感数据会通过网桥传回智慧工地云平台，及时存储，实现安全信息可视化便于管控。

（5）人员管理与疫情防控。智慧工地云平台可实现与人脸自动识别系统、实名制系统完美对接。人员管理模块需要分别录入人员基本信息、分包信息、资格证书等，根据人员性质的不同，人员录入的信息也略有不同，特种作业人员还需要录入三级安全教育、技术交底、特种资质作业证等信息。智慧工地云平台还可以实现与红外自动测温系统对接。疫情期间，工人宿舍区大门口人流量最大，是工人进出宿舍区的必经口，使用红外成像测温仪，能够在非接触的情况下快速对多目标同时进行体温监测，大大提高监测能力和通行效率，减少人工测温，预防交叉感染。与智慧工地平台对接后，完善了预警系统，如果通过的人的体温不正常或者不正确佩戴口罩，平台就会发出警报提醒值守人员，大大加强了疫情防控期间的人员管理能力。

4.2 生产进度管理

进度、成本和产值数据来源于任务管理系统，通过现场一线技术人员的一些简单操作，实时抓取现场的进度信息，自动生成每日、每周、每月的进度报告，代替传统手工统计的形象进度报告。项目可通过平台或者手机APP实时查看进度报告，并且可以层层穿透，查看最原始的施工记录，方便管理者对现场动态掌控，整合数据也为领导决策提供有力依据。

4.3 质量管理

智慧工地平台质量管理模块可实现对工程的质量监督、数据统计与分析、系统管理等功能，涵盖了项目从网上报检、质量巡查结果、问题处理、工程验收、工程归档等工程质量全过程智能化管理，与安全巡查管理模式类似，形成PDCA质量管理模式，规范各工作流程，提高动态管理水平。

5 结论

智慧工地平台可实现工程施工过程中的各种数据管理、整合、统计、分析与共享，对生产进度、安全管理和质量把控等各大方面，通过高度可视化、大数据思维进行实时有效的管理，真正实现“智能化建造，智慧型管理”。

参考文献：

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