隨著我國(guó)城市化的快速發(fā)展，政府越來越重視民生，對(duì)建設(shè)工程的質(zhì)量、安全、文明施工的監(jiān)管提出了更高的要求。近年來國(guó)家及各級(jí)政府紛紛發(fā)文要求進(jìn)一步加強(qiáng)建筑施工領(lǐng)域企業(yè)安全生產(chǎn)工作。融合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)的智慧工地綜合監(jiān)管新模式成為未來新方向。

智慧工地發(fā)展背景

政策背景

2014年，國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部更是提出了加快推進(jìn)市場(chǎng)監(jiān)管一體化平臺(tái)建設(shè)的布署；2017年3月住建部辦公廳關(guān)于《進(jìn)一步加強(qiáng)建筑施工安全生產(chǎn)工作的緊急通知》；2020年7月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等13個(gè)部門發(fā)文《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確加快建筑工業(yè)化升級(jí)，提升信息化水平，創(chuàng)新行業(yè)監(jiān)管與服務(wù)模式，建立健全與智能建造相適應(yīng)的工程質(zhì)量、安全監(jiān)管模式與機(jī)制等重點(diǎn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級(jí)，加快建造方式轉(zhuǎn)變，推動(dòng)推動(dòng)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)。

2022年~2023年，重慶、江蘇、江西、山東、貴州、廣西等多地各自發(fā)布智慧工地建設(shè)技術(shù)指南，推動(dòng)本地建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效，促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

行業(yè)背景

建筑行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)生產(chǎn)部門和支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時(shí)也是一個(gè)安全事故多發(fā)的高危行業(yè)。堅(jiān)持服務(wù)與監(jiān)管并重，全面加強(qiáng)工程建設(shè)行業(yè)管理，是各地建設(shè)行業(yè)管理部門追求的目標(biāo)，但建設(shè)工程本身所具有的點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣的特點(diǎn)，以及建筑市場(chǎng)進(jìn)一步放開和主體的多元化，使傳統(tǒng)監(jiān)管模式下的各種弊端逐步顯現(xiàn)，集中體現(xiàn)在：

一是智慧化水平低，雖然建筑業(yè)監(jiān)管部門日常工作已經(jīng)從線下臺(tái)賬管理向信息化辦公平臺(tái)轉(zhuǎn)變，但沒有脫離以人管人的根本問題，信息化平臺(tái)最終還是需要政府部門投入平臺(tái)管理人員參與，沒有減輕政府和企業(yè)人員實(shí)際工作量，更沒有實(shí)現(xiàn)降本增效的核心管理目標(biāo)。

二是缺乏縱向監(jiān)管貫通，施工工地按照上級(jí)要求進(jìn)行信息化建設(shè)，但下級(jí)管理單位未有效獲取下沉數(shù)據(jù)，使得縱向數(shù)據(jù)難以貫通，對(duì)行業(yè)管理監(jiān)督支持有限。

三是缺乏統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)雖然有標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行不到位，監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，私有化嚴(yán)重，無法做到數(shù)據(jù)共享與分析，很難為監(jiān)管提供輔助決策。

智慧工地建設(shè)目標(biāo)

為積極響應(yīng)國(guó)家政策，解決傳統(tǒng)工地監(jiān)管模式下點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣的各類弊端，擬通過“云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能”等先進(jìn)技術(shù)和綜合應(yīng)用，將施工過程中涉及到各類要素進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)采集，以有效支持現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員、項(xiàng)目管理者提高施工質(zhì)量、成本和進(jìn)度水平，來保證工程項(xiàng)目成功，建成有效的的智慧工地綜合監(jiān)管新模式，實(shí)現(xiàn)施工相關(guān)的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度管控、質(zhì)量管控、安全管理等關(guān)鍵技術(shù)全覆蓋，進(jìn)而形成完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用體系。

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)以“提升行業(yè)監(jiān)管與服務(wù)水平、驅(qū)動(dòng)企業(yè)數(shù)字化變革、增強(qiáng)經(jīng)營(yíng)管理能力、引領(lǐng)項(xiàng)目全過程升級(jí)”為核心理念，將施工現(xiàn)場(chǎng)所應(yīng)用的各類小而精的專業(yè)化系統(tǒng)集成整合，利用物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)信息化技術(shù)手段，提高數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性、及時(shí)性、真實(shí)性和響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)施工過程的全面感知、互聯(lián)互通、智能處理和協(xié)同工作。采集、集成和應(yīng)用散落在項(xiàng)目、企業(yè)、政府等各個(gè)層級(jí)的建筑施工海量數(shù)據(jù)，利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)助力建筑產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、信息化變革，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

智慧工地安全監(jiān)管平臺(tái)分為感知層、通信層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、展示層和用戶層。整個(gè)平臺(tái)的部署和架構(gòu)，初步滿足安全保障、質(zhì)量保障等體系。

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)終端

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)可分為政府端和項(xiàng)目端。項(xiàng)目方可通過政府監(jiān)管平臺(tái)統(tǒng)一分配賬號(hào)進(jìn)入項(xiàng)目端，無需項(xiàng)目方自行搭建智慧工地平臺(tái)，可使項(xiàng)目方節(jié)約成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全域化，保證項(xiàng)目數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、時(shí)效性和完整性，提高政府監(jiān)管水平。

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)（政府端）

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)（政府端）能夠?yàn)檎峁┒鄬蛹?jí)數(shù)據(jù)共享，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)全過程多方面進(jìn)行管控，并匯集所有數(shù)據(jù)到平臺(tái)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，問題追根溯源，幫助政府監(jiān)管部門實(shí)現(xiàn)監(jiān)管效益最大化。

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)（項(xiàng)目端）

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)（項(xiàng)目端）實(shí)現(xiàn)施工過程的智能感知，數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳，通過將物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、智能終端采集設(shè)備、云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用到施工中，施工監(jiān)管人員通過云平臺(tái)實(shí)時(shí)了解工地項(xiàng)目進(jìn)展情況，管理人員可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免施工現(xiàn)場(chǎng)的潛在安全威脅，確保工地安全生產(chǎn)，提升安全檢查效率和質(zhì)量。

智慧工地綜合監(jiān)管平臺(tái)業(yè)務(wù)功能

平臺(tái)建設(shè)流程全覆蓋的業(yè)務(wù)功能，包括現(xiàn)場(chǎng)安全隱患排查、視頻監(jiān)測(cè)管理、高處作業(yè)防護(hù)預(yù)警、揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)、危大工程管理系統(tǒng)、人員實(shí)名制管理系統(tǒng)、項(xiàng)目進(jìn)度管理系統(tǒng)、項(xiàng)目質(zhì)量管理系統(tǒng)以及系統(tǒng)配置管理功能。

現(xiàn)場(chǎng)安全隱患排查

現(xiàn)場(chǎng)安全隱患排查主要滿足政府監(jiān)管部門對(duì)在建工程依法完成安全相關(guān)工作監(jiān)督檢查，包含對(duì)工程建設(shè)責(zé)任主體的安全生產(chǎn)行為、施工現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)狀況和安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化開展情況等。主要包含施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患排查、施工現(xiàn)場(chǎng)隱患隨手拍、現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)巡檢等功能。

視頻監(jiān)測(cè)管理

采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、視頻數(shù)字壓縮處理技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)，加強(qiáng)建筑工地施工現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)管理，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)措施的落實(shí)情況，對(duì)施工操作工作面上的各安全要素等實(shí)施有效監(jiān)控，同時(shí)消除施工安全隱患。此外，運(yùn)用視頻AI分析技術(shù)，智能識(shí)別安全帽佩戴識(shí)別情況、臨邊防護(hù)安全作業(yè)情況以及運(yùn)輸車清洗情況，以加強(qiáng)和改善建設(shè)工程的安全與質(zhì)量管理，實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程監(jiān)管模式的創(chuàng)新。

高處作業(yè)防護(hù)預(yù)警

高處作業(yè)防護(hù)預(yù)警系統(tǒng)通過在臨邊防護(hù)設(shè)置無線探測(cè)器，通過探測(cè)器檢測(cè)臨邊防護(hù)欄桿是否存在破壞、缺失等現(xiàn)象。當(dāng)探測(cè)器檢測(cè)到上述異常情況后，把信息反饋給報(bào)警主機(jī)，報(bào)警主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)把報(bào)警信號(hào)傳輸至集成平臺(tái)并聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警器警示現(xiàn)場(chǎng)人員。

揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

通過揚(yáng)塵噪聲在線監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)到的數(shù)值實(shí)時(shí)回傳至平臺(tái)，并將數(shù)據(jù)建模，以直觀的圖表形式呈現(xiàn)，管理人員可遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)控項(xiàng)目環(huán)境情況。便于從全局掌控綠色施工各類數(shù)據(jù)，為施工和整改提供數(shù)據(jù)支撐。

危大工程管理系統(tǒng)

塔吊監(jiān)控管理。包括對(duì)接現(xiàn)有系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備臺(tái)賬、塔吊和升降機(jī)監(jiān)測(cè)、吊鉤可視化監(jiān)管等數(shù)據(jù)信息等。可遠(yuǎn)程查看項(xiàng)目工地的機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)匯總信息。

深基坑監(jiān)測(cè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警。深基坑監(jiān)測(cè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警是通過水平位移、豎向沉降監(jiān)測(cè)、傾斜監(jiān)測(cè)等智能傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在基坑開挖階段、支護(hù)施工階段、地下建筑施工階段及竣工后周邊相鄰建筑物、附屬設(shè)施的穩(wěn)定情況，承擔(dān)著對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、復(fù)核、匯總、整理、分析與數(shù)據(jù)傳送的職責(zé)，并對(duì)超警戒數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警，為設(shè)計(jì)、施工提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

高支模監(jiān)測(cè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高支模關(guān)鍵部位或薄弱部位的水平位移、模板沉降、立桿軸力和立桿傾斜等參數(shù)，監(jiān)控高支模系統(tǒng)的工作狀態(tài)，可協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)施工人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)高支模系統(tǒng)的異常變化，及時(shí)分析和采取加固等補(bǔ)救措施，預(yù)防和杜絕支架坍塌事故的發(fā)生。

升降機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警。通過物聯(lián)網(wǎng)、傳感器的數(shù)據(jù)采集并融合無線傳輸、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信等技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)施工升降機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控與聲光預(yù)警報(bào)警、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能，并在司機(jī)違章操作發(fā)生預(yù)警、報(bào)警為施工升降機(jī)安全管理提供信息。

人員實(shí)名制管理系統(tǒng)

建立項(xiàng)目人員實(shí)名制管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)總承包單位應(yīng)對(duì)專業(yè)分包、勞務(wù)分包的資質(zhì)信息等進(jìn)行管理；對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安管人員的資格信息進(jìn)行管理；對(duì)特種人員資格實(shí)現(xiàn)在線認(rèn)證，重點(diǎn)加強(qiáng)塔吊和施工升降機(jī)的人員身份識(shí)別，保障工地員工安全履職。

項(xiàng)目進(jìn)度管理系統(tǒng)

通過施工單位數(shù)據(jù)的填報(bào)或?qū)右呀ǔ傻南到y(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)等，監(jiān)管人員可對(duì)所有在建工程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、計(jì)劃跟蹤、材料情況進(jìn)行全面掌控，精準(zhǔn)分析工期進(jìn)度，提升工作效率和工程進(jìn)度。

項(xiàng)目質(zhì)量管理系統(tǒng)

系統(tǒng)功能包括對(duì)接質(zhì)量資料、鋼筋與混凝土監(jiān)測(cè)過程的監(jiān)管資料、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量整改資料和質(zhì)量驗(yàn)收數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析等。對(duì)市級(jí)、區(qū)縣、項(xiàng)目的質(zhì)量資料信息進(jìn)行全面掌握，形成臺(tái)賬資料，便于分類和查找。

系統(tǒng)配置管理功能

實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)初始化、角色權(quán)限、用戶分級(jí)等的統(tǒng)一管理，維護(hù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

探索智慧工地領(lǐng)域發(fā)展，通過引入尖端的科技手段和創(chuàng)新的解決方案，實(shí)現(xiàn)工地管理的數(shù)字化、精細(xì)化、智能化，推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。

撰稿 | 趙明威 清研集團(tuán)技術(shù)部研究員

編輯 | 陳澤璽

圖片 | 網(wǎng)絡(luò)