以智慧工地为抓手推动城市轨道交通智慧建设

文：赵 斌丨中国城市轨道交通协会安全管理专业委员会秘书长，北京市轨道交通建设管理有限公司总工程师办公室副主任

许德昌丨北京九镁科技有限公司副总经理

中国城市轨道交通协会安全管理专业委员会在工程建设领域大力倡导智能建造、智慧工地建设，取得了一定的成效。智慧工地建设是城市轨道交通智慧城轨建设中的重要节点，也是实现智能建造的重要步骤，通过通信网+互联网＋物联网构成了智慧工地的基础网络，并在此基础上迭加施工信息化、智能化应用。

2020年3月《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》发布，中国城市轨道交通协会安全管理专业委员会（以下简称：安全委）积极响应，在工程建设领域和会员单位中大力倡导智能建造、智慧工地建设，鼓励各单位积极投入，积极推广应用信息技术，尤其是采用BIM技术、大数据、云计算等来解决轨道交通建设中安全管理的痛点和难点问题，取得了一定的成效。

一、智慧工地建设简介

智慧工地建设是城市轨道交通智慧城轨建设中的重要节点，也是实现智能建造的重要步骤之一，该智慧工地建设系统是北京九镁科技有限公司开发的旨在建设智慧城轨实现智能建造中的阶段性成果。

智慧工地系统是通过有线、无线网络、GPS、北斗地理信息系统等基础设施平台，整合智能安全帽等可穿戴设备以及设备智能感应装置，形成“物联网”，通过通信网+互联网＋物联网构成了智慧工地的基础网络，并在此基础上迭加施工信息化、智能化应用。

核心是改进施工中人、机、料、法、环之间、各级管理层之间的交互方式。建立互联协同、安全监控、数据收集、智能分析等信息化生态圈，并将数据实时分析，实现工程的智能管理和自我成长。

二、建设目标

一是智慧工地的感知系统。采用智能感知设备，自动采集、自动分析，减少人工数据采集录入，解放生产力。满足监管要求，为项目管理发挥最大价值。

二是智慧工地的决策系统。利用平台，为监测预警、应急指挥提供较为可靠的阈值与依据，提高应急情况下的指挥能力，快速提供科学的决策依据。

三是安全可控的施工环境。通过平台以及各类综合监控技术与手段，营造一个更加安全可控的施工环境，为工程建设保驾护航。

四是大数据综合评价体系。基于平台应用过程中的数据汇聚、数据综合分析，可以对参建各方的管理工作进行综合评价，促进各方管理水平的提升。

三、总体架构和网络架构

智慧工地系统总体技术架构设计的前提是能够满足用户需求，同时能够为项目开发团队成员所接受。此外，从系统特性和业务发展需要考虑，以“高内聚、低耦合”为核心设计原则，确保系统具有更好的重用性，维护性，扩展性，可以更高效地完成系统的维护开发，持续支持业务的发展。

为了直观、形象表述，将总体架构设计分成七个层面：前端设备（即感知层）、服务器网络层、数据库层（含数据集市）、接口服务层（结合本项目特点，分为“底层接口”和“上层接口”）、平台支撑层、应用层和用户层。总体架构如图1。

图1 智慧工地建设系统总体架构

四、系统功能

智慧工地建设将系统功能划分为以下几个类别或层级：

一是基础平台功能，指的是系统的基础、通用功能，包括单位、用户、项目、组织、角色等基础信息管理以及基于这些信息的系统功能权限、数据权限配置，二维GIS平台、三维GIS平台及其各具特点的基础操作功能，用户操作系统的日志等，这一系列功能是智慧工地系统的基础，是其他各层级的支撑。

二是系统集成，这是智慧工地的核心功能，主要是对门禁系统、视频监控系统、盾构系统、定位系统、通讯系统、环境监测系统、安全监测系统、图像分析系统等各类监控监测系统的数据集成，这一层级主要解决的是智慧工地系统的数据来源，以及对数据的综合查询展示。

三是基于上述各类系统所采集的监控、监测数据而设计的报表统计、预警推送与处理的相关功能，主要是根据用户需要，对基础数据进行分析和提炼，让用户能从总体上、宏观上了解数据和信息。

四是结合上述各类功能以及数据而进行的应急指挥等特定场景下的功能应用。

五、效益分析

智慧工地建设系统近年来在广州地铁10号线、18号线、22号线、3号线东延，北京地铁昌平线南延线等应用，取得了较好的经济和社会效益。

经济效益方面：“智慧工地系统”不仅让施工环境管理更加安全可靠，还能让智能化信息化管理流程达到更高标准，明确各种安全隐患，指定责任人进行提前预防，有效避免出现各种意外疏漏，能最大程度降低施工环境出现的损失，减少甚至避免施工事故，提高施工安全性，让施工工程管理更加省心专业，确保施工项目安全平稳推进，降低人力和物力成本达百万元。

社会效益方面：通过互联网、物联网及大数据处理等科技手段实现了工地信息智能联动，提升了工地科技管理的水平，保证了施工现场的安全性，实现了“互联网+”与工地的跨界交融，推动城市轨道交通建设行业转型升级，向智能建造，绿色建造迈进。

通过智慧工地系统，提供数字化、可视化、可量化的管理工具，项目部各部门的每个参与者都能够第一时间掌握项目施工的动态，实现风险信息的互联互通和数据的交互共享、跨部门协作和动态化管理，提升了施工的安全状态判定水平，及时作出准确的响应，提高了安全管理的质量，推动了施工安全的管理从传统的微观且分散性管理方式向现代化、智能化、集约化管理方式迈进，提升了工程管理效率，提高了施工安全、质量管理的针对性和有效性，保障了工程的建设质量和建设安全。