衆所周知，傳統建築行業是屬于勞動密集型産業，其粗放(fàng)式的施工(gōng)管理(lǐ)不僅使工(gōng)地的勞動力、材料、機(jī)械設備的利用率較低、配置不合理(lǐ)，且造成嚴重的環境污染和資源浪費。轉型是迫在眉捷。故此，對于工(gōng)地管理(lǐ)，許多企業都(dōu)紛紛将目光(guāng)聚焦在“智慧工(gōng)地”這一新型模式，希望高科(kē)技的信息化能改變傳統的管理(lǐ)模式，使工(gōng)地更具有“智慧”。

智慧工(gōng)地建設信息化

建築業是國(guó)民(mín)經濟的重要支柱産業之一,但(dàn)與此同時也是一個安全事(shì)故多發的高危行業。如(rú)何加強施工(gōng)現場安全管理(lǐ)、降低事(shì)故發生(shēng)頻率、杜絕各種違規操作(zuò)和不文明施工(gōng)、提高建築工(gōng)程質量，是擺在各級政府部門(mén)、業界人(rén)士和廣大(dà)學者面前的一項重要研究課題。另外，随着我國(guó)經濟發展進入新常态，施工(gōng)企業以往粗放(fàng)式、高能耗、高污染的發展模式已難以适應建築領域節約型、低排放(fàng)、綠色化、智能化的發展要求，在此背景下，信息技術(shù)的不斷發展，正改變着各行各業的組織結構與生(shēng)産方式，信息化在施工(gōng)領域的應用需求愈發迫切，智慧工(gōng)地建設應運而生(shēng)。

智慧工(gōng)地是指借助于信息化手段，基于BIM技術(shù)對建築工(gōng)程進行精确設計(jì)和施工(gōng)模拟，建立互聯協同、智能生(shēng)産、科(kē)學管理(lǐ)的施工(gōng)項目信息化生(shēng)态圈，并将在虛拟現實環境下數據與采集到的工(gōng)程信息進行對比分(fēn)析，提供趨勢預測及專家處理(lǐ)預案，實現工(gōng)程施工(gōng)可(kě)視化智能管理(lǐ)，以提高信息化水平，逐步實現建築業的綠色建造和生(shēng)态建造。它将3S、VR/AR、AI等技術(shù)植入到建築、施工(gōng)機(jī)械、人(rén)員(yuán)穿戴設備、場地關口等各類物體(tǐ)中，實現普遍互聯，并與互聯網集成，從(cóng)而實現建築工(gōng)程人(rén)的因素與施工(gōng)現場物的因素完美結合，以便提高交互的明确性、效率、靈活性和響應速度。

以某重點工(gōng)程爲例，在工(gōng)程項目建設立項時，用戶部門(mén)明确提出要加大(dà)智能化、信息化技術(shù)在項目建設過程中的應用，以新發展理(lǐ)念爲指導，充分(fēn)借助先進的技術(shù)手段，推進智慧工(gōng)地建設，提升工(gōng)程建設管理(lǐ)水平，努力踐行生(shēng)态、綠色、環保的理(lǐ)念，提升工(gōng)地建設的安全質量和管理(lǐ)水平，并以此作(zuò)爲示範工(gōng)程，推動同行業在工(gōng)程建設過程中的智能化、信息化實踐。

某重點工(gōng)程的智慧工(gōng)地将施工(gōng)方、監理(lǐ)方、供應商、用戶、項目管理(lǐ)方等諸多環節有機(jī)集成在一起，體(tǐ)系架構包括基礎設施層、數據采集層、數據存儲層、數據服務層、數據應用層、信息安全體(tǐ)系和标準規範體(tǐ)系等部分(fēn)。

1▏設備設施層

包括本地硬件(jiàn)設備設施、基礎軟件(jiàn)及輔助施工(gōng)設備，本地硬件(jiàn)設備設施包括存儲和計(jì)算資源、服務器、互聯網、窄帶物聯網、視頻監控設備、傳感設備、條碼掃描設備等，基礎軟件(jiàn)包括操作(zuò)系統、數據庫軟件(jiàn)、網絡協議(yì)等，輔助施工(gōng)設備包括閘機(jī)設備、塔吊設備、除塵除霾設備等。

2▏數據采集層

包括視頻監控接口、環境監測接口（傳感器）、掃描設備接口、GIS、GPS、閘機(jī)接口、API接口、BIM引擎、數據适配器、錄入界面等，爲智慧工(gōng)地提供數據來(lái)源支持。

3▏數據存儲層

包括非結構化數據存儲和結構化數據存儲，非結構化數據通過Spark、Storm、流處理(lǐ)等計(jì)算處理(lǐ)後存儲在mongodb、HBase、Hive等數據庫中，結構化數據抽取到ODS庫中，經過轉換、清洗、加工(gōng)等處理(lǐ)後，加載到數據倉庫中。

4▏數據服務層

包括數據應用服務、集成服務和安全認證服務，通過數據交換平台/企業服務總線爲工(gōng)程建設各方參與者提供數據查詢、數據分(fēn)析、數據挖掘、三維展示、數據共享、統一搜索、統一标準、身(shēn)份認證、安全預警、消息集成等服務。

5▏數據應用層

面向項目施工(gōng)方、監理(lǐ)方、項目管理(lǐ)公司提供移動辦公平台，面向項目監理(lǐ)方、項目管理(lǐ)公司、用戶提供工(gōng)程監管平台、面向各類用戶提供大(dà)數據分(fēn)析應用平台和智能展示平台等應用。

6▏标準規範體(tǐ)系

标準規範體(tǐ)系是保證工(gōng)程項目有效運轉的管理(lǐ)保障，包括數據标準、管理(lǐ)标準、技術(shù)标準等。信息安全體(tǐ)系是項目安全運行的基礎保障，包括配置管理(lǐ)、權限管理(lǐ)、運維管理(lǐ)、安全管理(lǐ)、接口管理(lǐ)、監控管理(lǐ)、任務管理(lǐ)、消息管理(lǐ)等。

工(gōng)程項目建設過程中，一般分(fēn)地塊進行施工(gōng)作(zuò)業，各地塊的施工(gōng)單位可(kě)能不盡相(xiàng)同，施工(gōng)單位采用獨自(zì)管理(lǐ)的方式，信息管理(lǐ)平台、視頻會議(yì)、視頻監控、勞務系統都(dōu)不同，需要開放(fàng)接口，将統計(jì)數據彙集到項目部，進行全面的掌控、分(fēn)析和預警，通過信息的整合可(kě)以查看(kàn)各地塊的現場情況，以便對人(rén)員(yuán)、設備、物料等進行合理(lǐ)調配。

建設内容

1▏移動應用平台

充分(fēn)借助移動終端設備，實現進度計(jì)劃、周報、質量檢查、安全檢查、危險源管理(lǐ)、安全教育、物料、造價、往來(lái)件(jiàn)、勞務、施工(gōng)機(jī)具、施工(gōng)日(rì)報、監理(lǐ)日(rì)報、任務管理(lǐ)、會議(yì)管理(lǐ)、規章(zhāng)制度等信息的填報、拍(pāi)照(zhào)、掃描、審核、查詢和浏覽等功能，爲各級用戶提供及時、實時的項目數據的采集、處理(lǐ)、分(fēn)析、提示、預警手段。

移動應用平台建設過程中，手持終端應具備拍(pāi)照(zhào)、掃描等基本功能，應安裝面向IOS和Android的移動管理(lǐ)平台App，其次重視操作(zuò)界面的美觀和便捷，盡量減少終端用戶的手工(gōng)錄入量，再次消息提示、任務代辦、圖形展示等與PC端在處理(lǐ)邏輯、展示風(fēng)格等方面力求保持統一。

2▏工(gōng)程管理(lǐ)平台

基于統一數據源提供施工(gōng)圖、BIM模型、計(jì)劃進度、質量管理(lǐ)、安全管理(lǐ)、物料管理(lǐ)、會議(yì)管理(lǐ)等功能，并集成勞務考勤、施工(gōng)機(jī)具、環境信息（溫度、濕度、等）、施工(gōng)情況（塔吊作(zuò)業、吊鈎信息、現場視頻等）等信息，提供信息維護、查詢等功能，支持與移動應用平台的無縫信息交互。

平台建設過程中，應盡量采用B/S架構，提供數據服務接口，支持基于中間件(jiàn)、WebService等方式的數據交換與集成，系統功能應覆蓋到工(gōng)程建設各個環節和業務流程，實現人(rén)員(yuán)、資金、物資、設備、工(gōng)藝、環境等相(xiàng)關要素的收集、整合、共享與管理(lǐ)，支持與辦公系統、施工(gōng)單位ERP系統、人(rén)事(shì)系統、财務系統等集成與協同。

3▏集成展示平台

BIM模型與計(jì)劃進度、質量管理(lǐ)、安全管理(lǐ)、物料、勞務、施工(gōng)機(jī)具、環境信息（溫度、濕度、等）、施工(gōng)情況（塔吊作(zuò)業、吊鈎信息、現場視頻等）進行集成，将基于BIM的進度、質量、安全等信息與實際采集到的數據進行分(fēn)析對比，綜合決策合理(lǐ)調配人(rén)員(yuán)、設備、物料等資源。

平台建設過程中，應盡量采用輕型的B/S架構，具備豐富的數據加載插件(jiàn)和統計(jì)分(fēn)析組件(jiàn)，與工(gōng)程管理(lǐ)平台、移動辦公平台共享一套數據庫，具有較高的數據實時性和計(jì)算能力，應建立面向展示内容的資源目錄體(tǐ)系。

4▏大(dà)數據應用平台

基于Hadoop/HDFS架構，通過Spark、Storm、MapReduce等技術(shù)實現對非結構化數據的處理(lǐ)，并将數據存儲到Mongodb、HBase、Hive等數據庫中，實現對數據的計(jì)算處理(lǐ)，同時對數據倉庫中的結構化和非結構化數據進行深度加工(gōng)，提供大(dà)數據檢索、大(dà)數據分(fēn)析（實時分(fēn)析、離(lí)線分(fēn)析）、大(dà)數據挖掘、數據共享與交換等功能。

大(dà)數據平台建設過程中，應重點考慮數據采集和計(jì)算處理(lǐ)能力，特别是針對環境、流媒體(tǐ)等實時計(jì)算能力，着力解決BIM模型、施工(gōng)圖紙、傳感器數據、GIS/GPS數據、工(gōng)程文檔等非結構化數據的解析、處理(lǐ)及存儲能力，以及爲滿足用戶、項目公司的監管、分(fēn)析及挖掘需求的彙總計(jì)算性能。

5▏信息系統集成

基于施工(gōng)信息展示和綜合集成需要，開展集成展示平台與勞務閘機(jī)、環境監測、塔吊系統、現場視頻監控、施工(gōng)機(jī)具等系統集成；開展工(gōng)程管理(lǐ)平台與移動辦公平台的無縫集成，實現消息提示、統一代辦、統一流程、統一服務等功能；開展項目部管理(lǐ)平台與各地塊管理(lǐ)平台的集成，實現模型、進度、計(jì)劃、質量、安全、管控、物料、人(rén)員(yuán)等信息的統一整合。

信息系統集成過程中，應統一規劃和設計(jì)，在網絡硬件(jiàn)集成的同時，着重考慮集成内容、邏輯流程、相(xiàng)關信息系統及數據結構，建議(yì)采用第三方中間件(jiàn)的方式進行集成，減少兩兩集成的複雜度和數據冗餘度，提升集成的穩定性和可(kě)靠性。

推進智慧工(gōng)地實施的建議(yì)

智慧工(gōng)地在我國(guó)工(gōng)程建築領域的實施與推進仍處于起步階段，項目過程複雜、涉及政府部門(mén)、項目方、用戶、施工(gōng)方、監理(lǐ)方、設計(jì)方、供應商等諸多對象及人(rén)員(yuán)、施工(gōng)機(jī)具設備、建材物料、施工(gōng)工(gōng)藝、施工(gōng)環境等要素，是建築業上下遊物流、信息流、資金流的集成過程，因此，在實施智慧工(gōng)地項目時需要注意以下幾個方面：

1▏重視需求分(fēn)析和頂層設計(jì)

智慧工(gōng)地建設涉及工(gōng)程建設項目執行過程中的諸多利益環節和鏈條要素，各級用戶的需求不盡相(xiàng)同，各地塊的施工(gōng)方不相(xiàng)同，施工(gōng)方内部平台選型不一緻，因此應着力加強需求分(fēn)析，了解各類用戶的需求，統籌規劃與設計(jì)，确保各施工(gōng)方、項目單位、用戶在流程、數據、模型等方面的順利銜接。

2▏培養和鍛煉項目團隊

項目團隊建設在保證智慧工(gōng)地項目實施過程中發揮着非常重要的作(zuò)用，項目團隊直接與用戶、項目方、監理(lǐ)方、施工(gōng)方進行需求溝通與技術(shù)交流，設計(jì)開發各種應用程序，幫助解決平台使用過程中的各種問(wèn)題，及時響應用戶需求，指導各類用戶進行操作(zuò)和處理(lǐ)，是保證項目成功實施的重要基礎。

3▏加強項目實施和培訓

建築行業員(yuán)工(gōng)信息化水平低，人(rén)員(yuán)構成複雜，信息技術(shù)能力有限，需要加強技術(shù)知識培訓和教育，建立和完善平台運維制度，明确數據管理(lǐ)要求，引導和鼓勵各級管理(lǐ)者和工(gōng)人(rén)加強信息技術(shù)應用和平台操作(zuò)，加強對項目施工(gōng)方的信息化考核，不斷提升各級用戶的積極性。

4▏着力強化質量和安全管理(lǐ)

加強對供應商、開發商、集成商、第三方測試商、實施單位等質量管理(lǐ)，規範供方選擇、軟硬件(jiàn)選型、過程評審、歸檔管理(lǐ)、軟硬件(jiàn)測試、故障歸零等管理(lǐ)要求，同時應重視數據丢失、網絡攻擊、安全漏洞、等級保護、身(shēn)份認證、權限管理(lǐ)、訪問(wèn)控制、安全審計(jì)、監測預警、應急處理(lǐ)等安全要求。

随着以BIM、雲計(jì)算、物聯網、人(rén)工(gōng)智能、大(dà)數據、移動計(jì)算等爲代表的智能時代的全面到來(lái)，工(gōng)地管理(lǐ)的信息化和智能化水平得(de)以提高，有利于推進工(gōng)地施工(gōng)過程中的人(rén)員(yuán)、施工(gōng)設備、物料、施工(gōng)工(gōng)藝、環境等信息綜合集成與智能決策，爲建築業升級改造與數字化轉型提供了重要的技術(shù)支撐力量。