现代化工地如何利用信息技术实现智慧化管理？中建这项目可作示范

信息化手段、移动技术、智能穿戴及工具在工程施工阶段的应用不断提升；主管部门对施工现场监管越来越严，工地现场安全、质量、文明施工等管理面临的挑战不断加大。在这样的形势下，施工企业必须突破传统的管理模式，创新管理思路，全面提升工地现场的管理水平。

因此，智慧工地建设应运而生。智慧工地是指运用信息化手段，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。武汉长江航运中心项目将硬件设备、软件系统通过互联网进行有机融合应用在工地现场的管理中，积极践行标准化、信息化、工艺创新、绿色建造，让“智慧工地”从虚拟走向现实。

一、案例工程概况

案例工程距离长江仅50米，基坑深度达24.9米，为全国离长江最近的深基坑工程；总建筑面积49.43万平方米，最高高度达336米，是一座集办公、商业、酒店、公寓为一体的城市综合体。项目地处闹市，场地狭小，施工环境复杂；质量目标要求高，拟创国优奖；绿色施工要求高，立项为第五批全国绿色施工示范工程，拟创LEED金奖、绿色建筑2星级。

现场施工形象

基坑施工阶段

地上施工阶段

二、工期智慧管理系统

项目工期智慧管理系统2.0是一个工程项目总进度全过程动态管理互联平台，项目总进度计划编制完成后进入计划管理系统2.0线上管理运营。 公司、项目及其他相关人员在此平台上对项目总体进度目标进行调控、沟通并留存项目计划管控记录。

各层级计划管理关键绩效指标（KPI）智能考核

细分为一级、二级、三级节点，按照节点级别，公司、分公司、项目逐级考核。

手机客户端操作

三、安全“五化”智慧管理系统

1、责任清单化

依据“尽职照单免责、失职照单追责”的责任追究制度，实行“三级安全责任清单交底” ，推进安全责任纵横向全面覆盖

2、检查信息化

安全系统移动端管理技术

项目通过信息化手段创新检查、监管方式实现控制安全隐患、防范安全事故的发生。对隐患分级，并内置于该系统；依据安全检查标准化流程，研发信息系统，实现两化（标准化与信息化）融合。让互联网与传统的施工安全检查方式进行深度融合，推动“互联网 ”在建筑行业的发展。在中建系统首家推出基于过程管理的安全检查整改信息系统，抢占行业管理制高点。

3、监管过程化

分包不良行为管理信息系统

分包不良行为管理信息系统：为加强对分包单位管控，减少现场习惯性违章顽疾，研发了本系统，对不良行为认定、审核、审批、统计、预警等功能实现全面信息化。

4、安全可视化

升级《施工现场安全可视化图例》，扩大可视化管理覆盖范围，实现安全教育、人员着装、脚手架管理、设备管理、用电管理、库房管理、安全交底、二维码应用等多方面管理行为的可视化，促进管理效率的提高；

5、管理人本化

多媒体工具箱

多媒体安全培训工具箱借助互联网的发展，更加真实、科学、清晰地记录了每位员工的学习经历和学习成果。

针对不同工种、分部分项工程的安全教育视频动画开展安全教育，根据本项目的特点，针对性地对本项目存在的危险源进行因势利导的培训。

实现了进场安全培训台账资料的系统化：多媒体工具箱采用二代身份证、指纹、IC/ID卡等多种方式进行考勤；并通过培训结束后，使用答题器线上考核。

多媒体安全培训

劳务实名制信息系统

为有效落实劳务用工实名制、解决农民工工资问题，提升企业劳务管理水平，公司自主研发劳务实名制管理系统。

1）劳务实名制指导思想

2）系统架构云网端

云：企业管理、项目现场管理、分包企业管理

网：监督管理、作业人员管理

端：箱式门禁系统前端

1个认证、2个管理对象（分包单位、作业人员）、3个“百分百”（100%安全教育、100%实名制、100%工资发放、）

V R 安全教育体验馆

利用前沿成熟的V R & A R 技术， 配备精良优质的硬件产品（ V R 头盔、眼镜、手柄、基站、电脑等），沉淀2 0 余年施工安全信息化管理经验， 充分考量基础施工、主体施工、装饰施工三阶段六大安全隐患， 以纯三维动态的形式逼真模拟出十八项V R 应用场景。

WIFI（安全教育）

1）提供工地现场wifi设备布置；

2）采用WEB portal 认证方式引导人员进入安全教育界面，登陆WiFi前被动式进行安全教育随机答题；

3）采集工人身份证号、手机号与劳务实名制信息结合进行二次认证；

4）提供黑名单功能；

场区免费无线

安全帽智能二维码微信化

1）以二维码的不干胶车贴的形式，贴在中建三局智能公司项目部各个岗位责任工长的安全帽后方。

2）手机终端对着管理人员及劳务工人安全帽的二维码，使用微信扫一扫，显示项目及个人的详细信息及岗位职责。

3）微信扫一扫后出现项目人员详细信息

四、质量智慧管理系统

1、质量系统移动端管理技术

采用微信平台建立数据化监管平台，通过上传的实测数据，系统自动分析汇总，能有效找出风险控制点，同时上级部门也能随时通过查看系统录入数据对工地状况进行监控。

武汉市见证取样监管系统

本项目作为武汉市检验检测监管试点项目，已纳入见证取样检测监管系统，全程监控送检过程和检测结果，各方监管单位均可随时通过登录该监管系统监控检测流程。

混凝土试块芯片植入监管系统的目的是采用RFID技术全程追踪混凝土试件的见证取样和送检情况，确保混凝土试件的真实性（消灭假试块）和检测报告的有效性，提高和保障混凝土整体质量。

PC客户端

手机客户端

混凝土试块芯片植入

送检原材料粘贴二维码

2、高层结构施工期变形监测及控制系统

系统结构分为现场测量仪器数据层、远距离数据传输网络层和监测中心应用管理系统三个层次。

采用B/S结构，系统具有传感、实时数据监测、安全诊断、预测预警、查询手机APP操作等功能。

主要研究内容：

1）施工期实时监测和数据融合方法

2）基于时间序列的安全诊断方法

3）结构温度及施工荷载作用下的施工阶段分析

4）基于卡尔曼滤波的施工预测与控制

混凝土无线测温监控信息系统

3、机房VR移动端体验

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中，当然我们建筑智能化领域也把它引入到了项目的消防控制室的建模之中，更加直观的可以在任意角度观看本项目3D建模的消防控制室和网络中心机房影像。

五、设备智慧管理系统

1、大型设备关键工序管理系统

公司以保障大型机械设备运行安全为使命，以设备关键工序（安装、顶升为方向进行研发，率先对大型机械设备关键工序作业进行实时监控，经过半年研发，现推出设备关键工序管理系统。

大型设备关键工序管理系统是对设备关键工序过程管理进行监控管理，实现设备单机管理，该系统以单台设备为单元模块，记录每台设备的进场、安装、顶升、拆除等记录；实现设备关键工序作业的流程化管理，从作业申请、审批、旁站、销项对每一次作业进行实时监控。

利用科技信息化手段为施工特种设备安全保驾护航。该系统设计的出发点是不做噱头，不单纯只为数据统计分析，更多的是实现对大型机械设备过程管理流程化、实体化，最终达到设备使用安全。

2、塔吊监控系统

塔吊安全监控系统：由于项目安装的塔吊较多，属群塔作业，管理难度较大，因此项目对现场所有塔吊安装了安全监控系统，能对特种塔吊实时监控，对塔吊设备故障进行分析，并能通过网络方式实现远程监控。系统由带动态显示且内置制动控制的黑匣子（安装在塔吊驾驶室）、角度传感器、幅度传感器、倾斜传感器、风速传感器、无线通信模块、地面远程监控平台组成。系统主要包括风速报警、防倾斜、禁行区域设置保护、多塔吊的防碰撞、制动控制、限位运行状态监控、塔吊黑匣子等多种功能。

3、施工升降机人脸识别安全监控管理系统

施工升降机安全监控管理系统，重点针对施工升降机“非法人员操控施工升降机”和“维保不及时，安全装置易失效”等安全隐患，一方面通过高端生物识别技术，利用人脸的唯一性及便利性，实现升降机操作人员的持证上岗，有效控防 “人的不安全行为”；一方面强化源头管理，通过维保周期化智能提醒模块，实现维保常态化监管，有效预防“物的不安全状态”。

升降机管理系统

指纹识别系统

人脸识别系统

六、BIM技术应用与创新

1、BIM技术应用：基坑监控

通过BIM模型布置基坑监测点，通过可视化直观地表现，优化监测点的布置，将基坑监测报告与每个监测点的模型对应形成链接，实现快速通过模型调取监测数据，直观对基坑进行动态监测。

2、BIM技术应用：三维模型优化现场施工

本工程底板造型千奇百怪，主塔楼下型钢支撑复杂多变，项目通过三维立体模型模拟施工实景，更直观、有效的指导现场的实际施工。

底板3D模型

主塔楼底板型钢3D模型

3、BIM技术应用：钢结构节点深化

对复杂节点进行钢筋排布，通过BIM技术三维可视化、协同性和信息可提取性的特点，构建实体模型，对复杂节点按照设计图纸配筋，对钢筋穿插、定位进行模拟，解决钢筋、大预埋件、钢骨柱相互冲突问题，指导现场施工。

4、BIM技术应用：机房数字化建造

项目通过对BIM技术的深入探索，引入了一个全新的理念——BIM结合预制加工，独创性地将基于BIM的预制分段技术和高效能机械设备相结合，一举摆脱了施工场地狭小的困扰，大大提高了施工效率，响应了国家对节能降耗的要求，有效地降低施工成本，完成了传统加工模式到工厂预制化模式的转型。 采用BIM技术，充分考虑施工安装、节能环保、运营维护等因素，设计出人性化、智能化、绿色节能的高精度机房模型，再出具工业级装配图纸，在预制加工厂进行模块化预制，待施工条件具备后，将模块运输至现场进行装配。

七、绿色建造中的智慧技术

1、水力冲挖船运技术

本基坑采用地连墙 四道混凝土内支撑的形式，内支撑覆盖面积大，立柱桩密度高，严重制约了土方开挖的进度。此外，基坑受地理位置的限制，土方外运仅可在夜间进行。项目经过多次调查、研究、试验，采用水力冲挖技术，并采用泥浆船运输土方，提高了土方开挖及运输的效率，绿色环保，解决了项目土方开挖及外运的难题。

2、静力切割 回收利用一体化技术

根据基坑监测报告显示，采用静力切割技术施工过程中，基坑未发生超出警戒的变形，基坑北侧高层住宅，也未发生任何影响结构安全的变形或沉降。

且创新式采用静力切割环保回收利用一体化技术，不仅降低了施工现场噪音、扬尘污染等，同时破碎的混凝土碎渣，通过制砖机生产成各种建筑用砖。

3、空气质量传感控制喷雾降尘系统

本工程将高压喷雾除尘装置固定在项目现场的指定位置，通过高压喷雾除尘装置加压后，将高压水经过特制雾化喷嘴，形成大量水雾，达到覆盖本区域和产尘点的目的。另在高压喷雾除尘装置附近安装一个空气质量传感器，可以采集附近实时的 空气质量参数（PM2.5、PM10 等），当空气质量参数中 PM2.5、PM10 超过设定值 时，自动开启高压喷雾除尘装置。

高压喷雾除尘装置

环境检测系统