北京朝陽站施工信息化建設研究

付孔亮，張少南

（1. 中鐵建設集團有限公司北京中鐵建建筑科技有限公司，北京 100166；2. 中鐵建設集團有限公司基礎設施事業部，北京 100040）

0 引言

北京朝陽站是中鐵建設集團有限公司（簡稱中鐵建設）的重點工程，承擔著落實中鐵建設智能建造的任務，同時為了迎合中國國家鐵路集團有限公司智能客站的指導思想，北京朝陽站信息化建設必須有高度、有亮點，北京中鐵建建筑科技有限公司（簡稱建筑科技公司）作為中鐵建設信息化工作的“落地”單位，積極參與北京朝陽站信息化建設工作，研發北京朝陽站智慧建造云平臺，該平臺在北京朝陽站項目運行良好，并獲得行業及上級單位的認可。

1 項目概況

北京朝陽站站房總面積18.3 萬m2，雨棚及上蓋停車結構建筑面積6.2 萬m2，配套生產生活房屋共計20 000 m2。項目地處北京市朝陽區五環路內，是京哈高速鐵路（簡稱京哈高鐵）的重要組成部分，主要承擔京哈高鐵始發終到和京張、京滬、京包等高速鐵路的通過作業。

北京朝陽站項目現場施工作業場地較大但可用空間狹小，信息化硬件設施布置難度較大，對北京朝陽站整個信息化系統設備部署要求較高。

在中鐵建設信息部、北京朝陽站項目部和建筑科技公司共同努力下，北京朝陽站信息化建設最終確立“一個平臺、五大終端、六智融合”的總體框架（簡稱156信息系統），即：北京朝陽站智慧建造云平臺（1個平臺）；物聯端、電腦端、手機端、大屏端、微信端（5個終端）；智能進度、智能勞務、智能物料、智能場區、智能監測、智能調度（6 種智能融合）。該系統通過物聯網技術對施工項目“人、機、料、法、環”各環節進行有序管控。

2 信息化建設

2.1 “一個平臺”

北京朝陽站智慧建造云平臺是基于多層級協作統管的“智慧工地”全過程管理云平臺，平臺采用物聯網、云計算、BIM 等信息化前沿技術，將“智能、高效、綠色、精益”的理念植于信息化設計與實踐，將智慧工地云平臺打造成智能化時代建筑工地綜合管理平臺，促進施工現場信息化水平再上新臺階。

目前，鐵路行業施工云平臺大多沒有BIM模型掛接功能，僅有少數平臺掛接BIM軟件，只能實現簡單的模型查看功能。北京朝陽站智慧建造云平臺將北京朝陽站BIM 與GIS 模型完美融合，體現于平臺主頁面，具有BIM模型構件參數查看、構件簡單編輯、BIM模型拆分、模型自主漫游、模型剖切等功能，是目前市面上任何一款施工云平臺不具備的功能，處于建筑行業信息化領先地位［1-4］。北京朝陽站智慧建造云平臺主頁面見圖1。

圖1 北京朝陽站智慧建造云平臺主頁面

2.2 “五大終端”

“五大終端”具體功能：（1）物聯端。通過勞務實名制、視頻監控和地磅等底層物聯網設備，采集施工現場人員、物資等數據。（2）電腦端。在電腦Web 端進行數據的展示和錄入。（3）手機端。在手機APP 進行施工現場數據的展示和錄入。（4）大屏端。在智慧展廳大屏上進行數據集中展示。（5）微信端。通過與微信小程序的集合，將施工現場的一些人員、設備數據在北京朝陽站項目微信群里自動推送。

2.3 “六智融合”

（1）智能進度。自主研發三級節點爆燈管理系統，對項目施工進度節點進行三級管控。其中，一級節點5個，由中鐵建設關注；二級節點20個，由分公司關注；三級節點88個，由項目部關注。通過該系統，可直觀了解現場施工進度，更好地把控施工進度，出現偏差時可有效糾偏，實現進度管理智能化。智能進度有效地保證了北京朝陽站項目進度按時履約。智能進度界面見圖2。

圖2 智能進度界面

（2）智能勞務。采用中鐵建設標準化產品，在施工現場南門安裝1套兩通道勞務實名制系統，在生活區門口安裝1套四通道勞務實名制系統，通過施工現場局域網對2套勞務實名制系統數據進行同步，實現數據互通；同時，在項目部安全室安裝1 套人員信息錄入系統，進行信息錄入。通過云平臺，每個工人生成1個二維碼，掃描二維碼即可了解該工人詳細信息。通過智能勞務，管理人員可清楚了解工人員姓名、進出場時間、工種、分包隊伍、在場時長等信息，掌握現場勞務情況，并通過生成考勤記錄，加強項目勞務管理，避免惡意討薪情況發生。智能勞務界面見圖3。

圖3 智能勞務界面

（3）智能物料。在施工現場南門安裝1 套地磅系統，將每天的過磅數據上傳至云平臺，經過數據分析并與運單數據對比，使管理人員詳細掌握進場物資信息，加強現場物資管控。智能物料界面見圖4。

圖4 智能物料界面

（4）智能場區。智能場區模塊主要包含施工現場全景展示、航拍視頻、大型設備管理及圖紙查看等功能。如大型設備管理功能，管理人員可進行大型設備的使用申請、狀態實時查詢等操作，有利于加強設備管理、提升設備使用效率。智能場區界面見圖5。

圖5 智能場區界面

（5）智能監測。智能監測模塊主要包含電子巡更、智能旁站、塔吊監測、基坑監測、全過程視頻記錄和智能水電表監測等功能。通過在塔吊上安裝智能監測系統并與云平臺對接，可清楚查看每臺塔吊的運行情況，如塔吊的吊裝質量、幅度、轉角、高度、力矩、負荷比、風速等，在塔吊或塔群出現碰撞風險時，駕駛室內終端機自動報警，提醒塔司及時制動，避免事故發生；通過在深基坑周邊布置基坑監測系統，實時查看各監測點位移情況，超出預警值時及時報警，保證基坑安全；通過智能水電表，實時監測各區域水電使用情況，實現節能。智能監測界面見圖6。

圖6 智能監測界面

（6）智能調度。智能調度模塊主要包含現場視頻監控模塊和罐車GPS 模塊。在北京朝陽站項目施工現場相鄰某小區8 號樓樓頂安裝2 臺遠距離高清攝像頭，1 臺用于實時觀看現場施工全貌，1 臺用于定點監控，實時記錄現場施工過程，且每隔1 h保存1張現場照片，用于后期項目生長視頻制作；在施工現場主要部位安裝20 臺攝像頭，可遠程查看現場情況。罐車GPS 模塊通過與攪拌站罐車GPS 系統對接，將攪拌站罐車位置信息對接至云平臺，管理人員通過云平臺實時查看罐車位置，避免出現由于混凝土罐車遲遲不到，導致施工現場混凝土澆筑工人由于等待時間過長，情緒較大情況發生。智能調度界面見圖7。

圖7 智能調度界面

3 難點分析及思考

3.1 施工現場環境復雜，網絡環境不穩定

網絡是信息化建設的基礎，由于施工現場基本為臨時設施，拆改情況時有發生，可能造成現場不具備鋪設光纖或網線條件，而改用無線網絡通信。另外，項目施工場區面積過大，也給網絡環境增加了不穩定因素。

在北京朝陽站項目需要網絡傳輸的硬件設備中，大部分區域不具備鋪設光纖或網線條件，只能采用無線網絡通信。通過前期策劃，發現利用在施工現場相鄰小區樓頂安裝無線對射設備，將網絡信號中繼給施工現場大門、塔吊、生活區等位置，可搭建施工現場內部局域網，實現通信。

結合建筑科技公司信息化建設項目案例，由網絡原因導致系統故障引起的項目投訴占比最高，約占總投訴量的65%，這要求智慧工地企業亟須研制出適用于施工現場復雜環境下穩定高效傳輸數據的無線設備，提高智慧工地產品穩定性，促進信息化發展。對于在施項目的信息化建設，要提前咨詢信息化服務單位，統籌規劃項目網絡布局，找到最合理的網絡解決方案。

3.2 對信息化工作重視程度不高

在施工項目管理中，關注重點多落在對施工進度、質量及安全有直接影響的環節，如人員、物資、設備等，對于信息化建設工作的重視程度不高。對于信息化建設，甲方一般沒有專項資金投入，多由施工總包單位承擔，導致信息化建設資金投入較少。但是，信息化建設對于提高施工項目科學管理、提升企業形象的突出作用越發明顯，這要求逐漸轉變項目管理對信息化工作的固有認識。以北京朝陽站項目為例，作為中鐵建設的“一號工程”，對外承擔著與豐臺站、雄安站等大型站房同臺打擂的任務，項目部通過信息化建設取得中國國家鐵路集團有限公司相關領導認可，提升公司形象，有助于后續大型項目承攬；對內其科學管理水平、項目管理能力對中鐵建設其他項目具有“風向標”的借鑒意義。

在后續工作中，可通過一些重點項目（如北京朝陽站項目信息化建設），加大宣傳力度，組織系統內觀摩，總結信息化工作對項目管理的實際意義，提升行業對信息化工作的關注度，促進信息化發展。

3.3 信息化行業整體發展水平不足

建筑行業信息化發展起步較晚，目前仍處于摸索階段。近幾年，行業內涌現出大量“智慧工地”產品企業，也出現了許多服務于施工項目的智慧工地軟硬件產品，但大多未經實踐檢驗，產品性能、質量仍需完善［5-7］。同一類型產品，因生產廠家不同，軟硬件適配性參差不齊；缺乏統一的行業標準，不利于信息化工作的推廣和普及；一些專注于智慧工地產品研發和制造的企業，不了解建筑行業施工項目實際情況，導致其產品實用性較差。信息化行業整體發展水平不足，造成提供智慧工地全系服務的企業，在硬件資源整合、軟硬件對接等過程中存在極大阻力。尤其北京朝陽站這類大型項目，信息化工作要求細、標準高、模塊多，將眾多模塊集成于1個智慧建造云平臺，對企業軟硬件集成能力要求極高。基于此，建筑科技公司將積極配合行業協會，盡快出臺一系列應用標準，嚴格要求企業產品質量，對智慧工地產品形成標準化模式，形成良好的行業導向，促進行業內產品標準化進程，進而推動建筑行業信息化高速發展。

4 結束語

北京朝陽站智慧建造云平臺經過數月的改進完善，現已正常運行，所有功能基本從項目管理真實需求出發，真正為項目管理服務，通過智能化的手段服務于項目建設，保證施工進度、安全、質量、成本等目標實現，真正踐行中鐵建設智慧建造的發展理念，在服務于項目管理的同時，提升企業形象，以期為類似大型項目的信息化建設提供參考。