智慧工地

智慧工地是智慧地球理念在工程領域的行業具現，是一種嶄新的工程全生命周期管理理念。

智慧工地是指運用信息化手段，通過三維設計平台對工程項目進行精確設計和施工模擬，圍繞施工過程管理，建立互聯協同、智慧型生產、科學管理的施工項目信息化生態圈，並將此數據在虛擬現實環境下與物聯網採集到的工程信息進行數據挖掘分析，提供過程趨勢預測及專家預案，實現工程施工可視化智慧型管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實現綠色建造和生態建造。

智慧工地將更多人工智慧、感測技術、虛擬現實等高科技技術植入到建築、機械、人員穿戴設施、場地進出關口等各類物體中，並且被普遍互聯，形成“物聯網”，再與“網際網路”整合在一起，實現工程管理干係人與工程施工現場的整合。智慧工地的核心是以一種“更智慧”的方法來改進工程各干係組織和崗位人員相互互動的方式，以便提高互動的明確性、效率、靈活性和回響速度。

基本介紹

• 中文名：智慧工地
• 外文名：Construction  Site  of  Intelligentization
• 功       能：提升建築施工信息化水平
• 性       質：三維可視化工地管理

智慧工地建設的意義

智慧，能夠決定和改變一座城市的品質;智慧城市則決定與提升著未來的城市地位與發展水平。作為城市化的高級階段，智慧城市是以大系統整合、物理空間和網路空間互動、公眾多方參與和互動來實現城市創新為特徵，進而使城市管理更加精細、城市環境更加和諧、城市經濟更加高端、城市生活更加宜居。

建築行業是我國國民經濟的重要物質生產部門和支柱產業之一,同時，建築業也是一個安全事故多發的高危行業。如何加強施工現場安全管理、降低事故發生頻率、杜絕各種違規操作和不文明施工、提高建築工程質量，是擺在各級政府部門、業界人士和廣大學者面前的一項重要研究課題。

在此背景下，伴隨著技術的不斷發展，信息化手段、移動技術、智慧型穿戴及工具在工程施工階段的套用不斷提升，智慧工地建設應運而生。

建設智慧工地在實現綠色建造、引領信息技術套用、提升社會綜合競爭力等方面具有重要意義。

智慧工地爆發對價值構成重估

智慧工地打開百億級市場新空間：作為廣義上的工地信息化，智慧工地以“美麗中國”和“新型城鎮化”為大背景，深耕施工階段的千萬級客戶群體和百億級信息化空白市場，以工地大模型 、工地大數據 、工地大協同 、套用碎片化為標準，積極布局鋼筋翻樣、精細管理、材料管理等成熟領域，開拓三維工地、模架產品、勞務驗收、雲資料等孵化產品，並計畫延伸到智慧型安全帽、工地平板等施工業務硬體領域。成熟產品以端銷售為主，孵化產品會走租賃模式。面對巨大的市場空白，我們認為公司有望用兩年左右時間打造出一定體量的智慧工地業務，從而成為另一個價值重估的要素。

智慧工地建設關鍵要素

第一個網際網路+下面的勞務的管理，因為基於大背景來說我們的人口紅利在往下降。考勤是人力管理最基本的條件，如果我們不知道項目上有多少人，這個根本就出不來。第二就是統計套用和分析的問題，現在移動套用出現了，完全可以解決每一個工作面有多少個工人這樣的問題。還有一個是現場視頻拍照，工人到底乾的怎么，不是一個工作日誌可以解決的，是可以通過圖像、影像去解決的。

第二個我們做器械管理，特種作業人員管理有了機制保障，機械利用率提高70%以上，智慧型加工機械代替人工，20倍效率提升。硬體普及率越高，人工需求量會越低。

第三是材料管理，這裡面我跟大家說一下，實際上我們走訪了很多項目出現的問題在哪兒？材料管理核心是材料的機種信息。第二是詢價，指導價的基礎只能是大數據產生平均價格，不斷壓低機械，這是真正網際網路能對我們材料採購價格上面最大的幫助。第三個問題是進出數量控制；就是數量如何控量。我們現在還發現一個更有意思的問題，從供應商開始供量就開始剋扣你，有一個項目幹了兩個半月，也就是74天的樣子，我們看它後台的數據，就是鋼筋，混凝土，就這兩項，74天，接近40萬。真正的材料管理一個是控制消耗量，第二必須控制進門量，這是真正網際網路能為我們解決材料管理上面的東西。

材料管理還有一個，實際上材料管理還有更前沿的，就是說很有可能跟我們高大上的項目一塊做，就是BIM技術的結合。

第四是方案與工法管理。現在由於項目越來越複雜，我們要求各個方案更可視，更及時，不管是吊裝的方案，還是機械安裝的方案。我見過一個公司，就是金屬五金建安，他們要求所有的工藝工法必須嚴格按照流程，而且把風險預判做了很好。他們公司黃總跟我說過，他可以保證他們做的所有工程不漏水，他是真正做建築的人，而不僅僅是做建築的人。

第五個是生產與環境。項目就是以進度為主線，計畫是關鍵，關鍵就是生產和組織的協調，真正它是把一些輔助性的計畫挖進來的，但是我們剛開始工作時候只做主線工作，不做輔助工作。

智慧工地架構設計

端雲大數據依託遍布項目所有崗位的套用端（pc\移動\穿戴\植入等）產生的海量數據，通過雲儲存，在系統進行數據計算，實現整個施工過程可模擬、施工風險預見、施工過程調整、施工進度控制、施工各方可協同的智慧施工過程。

智慧工地整體架構可以分為三個層面

第一個層面是終端層，充分利用物聯網技術和移動套用提高現場管控能力。通過RFID、感測器、攝像頭、手機等終端設備，實現對項目建設過程的實時監控、智慧型感知、數據採集和高效協同，提高作業現場的管理能力。
第二層就是平台層。各系統中處理的複雜業務，產生的大模型和大數據如何提高處理效率？這對伺服器提供高性能的計算能力和低成本的海量數據存儲能力產生了巨大需求。通過雲平台進行高效計算、存儲及提供服務。讓項目參建各方更便捷的訪問數據，協同工作，使得建造過程更加集約、靈活和高效。
第三層就是套用層，套用層核心內容應始終圍繞以提升工程項目管理這一關鍵業務為核心，因此PM項目管理系統是工地現場管理的關鍵系統之一。BIM的可視化、參數化、數據化的特性讓建築項目的管理和交付更加高效和精益，是實現項目現場精益管理的有效手段。
BIM和PM系統為項目的生產與管理提供了大量的可供深加工和再利用的數據信息，是信息產生者，這些海量信息和大數據如何有效管理與利用，需要DM數據管理系統的支撐，以充分發揮數據的價值。因此套用層的是以PM、BIM和DM的緊密結合，相互支撐實現工地現場的智慧化管理。

智慧工地技術支撐

數據交換標準技術，要實現智慧工地，就必須要做到不同項目成員之間、不同軟體產品之間的信息數據交換，由於這種信息交換涉及的項目成員種類繁多、項目階段複雜且項目生命周期時間跨度大、以及套用軟體產品數量眾多，只有建立一個公開的信息交換標準，才能使所有軟體產品通過這個公開標準實現互相之間的信息交換，才能實現不同項目成員和不同套用軟體之間的信息流動，這個基於對象的公開信息交換標準格式包括定義信息交換的格式、定義交換信息、確定交換的信息和需要的信息是同一個東西三種標準。

BIM技術，BIM技術在建築物使用壽命期間可以有效地進行運營維護管理，BIM技術具有空間定位和記錄數據的能力，將其套用於運營維護管理系統，可以快速準確定位建築設備組件。對材料進行可接入性分析，選擇可持續性材料，進行預防性維護，制定行之有效的維護計畫。BIM與RFID技術結合，將建築信息導入資產管理系統，可以有效地進行建築物的資產管理。BIM還可進行空間管理，合理高效使用建築物空間。

可視化技術，可視化技術能夠把科學數據，包括測量獲得的數值、現場採集的圖像或是計算中涉及、產生的數字信息變為直觀的、以圖形圖像信息表示的、隨時間和空間變化的物理現象或物理量呈現在管理者面前，使他們能夠觀察、模擬和計算。該技術是智慧工地能夠實現三維展現的前提。

3S技術，是遙感技術(Remotesensing，RS)、地理信息系統(Geographyinformationsystems，GIS)和全球定位系統(Globalpositioningsystems，GPS)的統稱，是空間技術、感測器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行採集、處理、管理、分析、表達、傳播和套用的現代信息技術,是智慧工地成果的集中展示平台。

虛擬現實技術，虛擬現實(VirtualReality，VR)是利用計算機生成一種模擬環境，通過多種感測設備使用戶“沉浸”到該環境中，實現用戶與該環境直接進行自然互動的技術。它能夠讓套用BIM的設計師以身臨其境的感覺，能以自然的方式與計算機生成的環境進行互動操作，而體驗比現實世界更加豐富的感受。

數位化施工系統，數位化施工系統是指依託建立數位化地理基礎平台、地理信息系統、遙感技術、工地現場數據採集系統、工地現場機械引導與控制系統、全球定位系統等基礎平台，整合工地信息資源，突破時間、空間的局限，而建立一個開放的信息環境，以使工程建設項目的各參與方更有效地進行實時信息交流，利用BIM模型成果進行數位化施工管理。

物聯網(InternetofThings，IOT)是新一代信息技術的重要組成部分，其英文名稱是：“The Internet of things”。顧名思義，物聯網就是物物相連的網際網路。這有兩層意思：其一，物聯網的核心和基礎仍然是網際網路，是在網際網路基礎上的延伸和擴展的網路；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。物聯網就是“物物相連的網際網路”。物聯網通過智慧型感知、識別技術與普適計算、廣泛套用於網路的融合中，也因此被稱為繼計算機、網際網路之後世界信息產業發展的第三次浪潮。

雲計算技術，雲計算是格線計算、分散式計算、並行計算、效用計算、網路存儲、虛擬化和負載均衡等計算機技術與網路技術發展融合的產物。它旨在通過網路把多個成本相對較低的計算實體，整合成一個具有強大計算能力的完美系統，並把這些強大的計算能力分布到終端用戶手中。是解決BIM大數據傳輸及處理的最佳技術手段。

信息管理平台技術，信息管理平台技術的主要目的是整合現有管理信息系統，充分利用BIM模型中的數據來進行管理互動，以便讓工程建設各參與方都可以在一個統一的平台上協同工作。

資料庫技術，BIM技術的套用，將依託能支撐大數據處理的資料庫技術為載體，包括對大規模並行處理（MPP）資料庫、數據挖掘電網、分散式檔案系統、分散式資料庫、雲計算平台、網際網路、和可擴展的存儲系統等的綜合套用。

網路通訊技術，網路通訊技術是BIM技術套用的溝通橋樑，是BIM數據流通的通道，構成了整個BIM套用系統的基礎網路。可根據實際工程建設情況，利用手機網路、無線WIFI網路、無線電通訊等方案，實現工程建設的通訊需要。

智慧工地全貌圖

建設工程領域網際網路+平台服務商，開發的一系列創新服務和產品，真正讓“智慧工地”從虛擬走向現實。