廈門市政工程智慧施工多主體協(xié)同管理平臺

文｜廈門海邁科技股份有限公司

廈門市政工程智慧施工多主體協(xié)同管理平臺項目以BIM 技術(shù)、GIS 系統(tǒng)、云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)，集成項目管理中的安全、質(zhì)量、進度、費用等管理內(nèi)容，通過工程建設(shè)各參與方相互協(xié)同管理，實現(xiàn)項目全過程管理的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、管控可視化和業(yè)務(wù)一體化，為項目管理提供多元化的管理手段，同時以BIM 模型為載體，將建設(shè)項目設(shè)計、施工中的各項管理數(shù)據(jù)信息進行集成，建立一套完整的建筑信息資產(chǎn)，將其向運維管理單位進行整體移交，為運維管理和大數(shù)據(jù)分析奠定基礎(chǔ)。

一、項目概況

廈門市市政建設(shè)開發(fā)有限公司作為市政道路、市政管廊、隧道和橋梁工程、水源及供水設(shè)施工程、房屋建筑等政府投資項目的代建單位，負責(zé)行使非經(jīng)營性政府投資項目及政府指定的其他項目的業(yè)主職能和項目管理職能，需要對項目施工全過程進行組織、管理、協(xié)調(diào)、監(jiān)督，組織工程竣工驗收、項目結(jié)算和竣工結(jié)算等工作。公司代建業(yè)務(wù)具有多項目、多參與單位、多階段等特征，管理復(fù)雜性高，且涉及公用設(shè)施及公眾滿意度，對項目監(jiān)管要求高，因此存在管理難、協(xié)同難、應(yīng)用難及擴展難等諸多難題。

圍繞市政工程項目施工管理重點及難點問題，“海邁科技”以自身在建設(shè)領(lǐng)域信息化方面的深厚積累，建設(shè)廈門市政工程智慧施工多主體協(xié)同管理平臺。平臺采用云+端+大數(shù)據(jù)模式，將傳統(tǒng)施工節(jié)點管理方式，提升為多主體性協(xié)同與全過程在線模式，打破建設(shè)各方的信息壁壘，實現(xiàn)工程項目一體化管控；并通過施工現(xiàn)場人、機、料、法、環(huán)等各關(guān)鍵要素的全面感知和實時互聯(lián)，實現(xiàn)對進度、成本、質(zhì)量、安全、環(huán)保等關(guān)鍵要素綜合管控，同時結(jié)合電子檔案形成全過程建筑信息資產(chǎn)，提升施工管理科學(xué)決策和智慧預(yù)測能力，達到可視、可管、可控、可測的智慧施工管理。

二、設(shè)計思路

平臺以協(xié)同管控為核心，以全過程在線為手段，以施工工地為抓手，將BIM、GIS、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)手段與施工管理相結(jié)合，打造全面感知、互聯(lián)互通、實時準(zhǔn)確、協(xié)同運作、自治高效的智慧施工多主體協(xié)同管理平臺，并以建筑信息資產(chǎn)增值為特色，融合進度、成本、質(zhì)量、安全、環(huán)保等全維度的管控信息，實現(xiàn)工程施工“全要素、全流程、全鏈條”數(shù)字化管控，實現(xiàn)精益建造、綠色建造和生態(tài)建造的“智慧建造”。

三、平臺架構(gòu)

平臺采用端+云+大數(shù)據(jù)架構(gòu)體系，按照模塊化設(shè)計原則，通過建立清晰的業(yè)務(wù)邏輯和明確的數(shù)據(jù)交換關(guān)系，強調(diào)項目管理的協(xié)同效應(yīng)，并充分考慮不同用戶應(yīng)用需求，建設(shè)基于BIM 的5D 施工管理系統(tǒng)和項目協(xié)同管理系統(tǒng)，分別設(shè)置為C/S 架構(gòu)和B/S 架構(gòu)，并通過系統(tǒng)接口無縫集成，建立管理數(shù)據(jù)與BIM 模型雙向鏈接，實現(xiàn)信息交換與共享。

智慧施工多主體協(xié)同管理平臺整體架構(gòu)

四、應(yīng)用場景

平臺通過物聯(lián)感知及移動終端，實時采集施工現(xiàn)場多維度信息，并基于BIM 的施工協(xié)同實現(xiàn)工程項目的全過程、全要素、全參與方的業(yè)務(wù)管理、實時控制和決策支持，達到可查看、可查找、可預(yù)警、可管控、可記錄的智慧施工多主體協(xié)同管理。平臺主要應(yīng)用場景如下：

1.施工合同管理

針對工程現(xiàn)場的勞務(wù)人員及各方主體合同造價的管控，實現(xiàn)信用體系的公開和透明。平臺提供工程項目合同備案、合同進度價款備案、竣工結(jié)算、工程項目建設(shè)履約評價監(jiān)管業(yè)務(wù)一站式服務(wù)，提高工程建設(shè)項目合同信息化管理水平。

2.項目成本管理

以項目概算為基線，以合同進度信息為基礎(chǔ)，跟蹤概預(yù)算與合同、合同與進度、進度結(jié)算及撥付之間的管理，并通過項目全過程造價數(shù)據(jù)化為手段，實時采集建設(shè)工程造價指標(biāo)指數(shù)和材料價格信息等數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)進度結(jié)算撥款金額與工程量清單一一對應(yīng)，將項目進度、合同、撥付款、變更信息、BIM 可視化模型、工程量與進度結(jié)算款項匹配比對，構(gòu)建項目進度資金過程結(jié)算信息管理體系，確保資金撥付有據(jù)可依。

3.項目安全管理

按照施工現(xiàn)場的安全管理規(guī)定及要求，實現(xiàn)基于移動端的各類要素巡查、采集記錄，并同步推送到平臺，可跟蹤整改反饋，形成項目安全管理閉環(huán)。同時將安全隱患信息匯總形成風(fēng)險庫，實現(xiàn)“一企一清單，一崗一標(biāo)準(zhǔn)”，明確各項責(zé)任落實到人，杜絕各類安全隱患。

4.項目質(zhì)量管理

提供質(zhì)量巡檢及專項檢查，根據(jù)施工計劃制定檢查任務(wù)，通過內(nèi)置行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，方便質(zhì)檢人員快速掌握問題類型，規(guī)范質(zhì)量檢查流程；并可跟蹤查詢項目及相關(guān)責(zé)任人質(zhì)量檢查情況，通過平臺匯總自動生成質(zhì)量驗收表單，提供整改率、質(zhì)量問題預(yù)警等分析，實現(xiàn)對事前重大質(zhì)量問題可預(yù)防，事后從源頭到結(jié)果可追溯。

5.施工進度管理

將模型與工程進度進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)進度信息的在線編輯以及項目進度、施工狀態(tài)的三維動態(tài)模擬；并將計劃進度和實際進度進行對比，用BIM 構(gòu)件顏色、材質(zhì)等差異來呈現(xiàn)項目在建的超前和逾期情況，及時采取有效措施調(diào)整工程進度計劃。

6.遠程視頻監(jiān)控

實現(xiàn)對工地主要出入口、施工區(qū)域各操作平臺、項目現(xiàn)場周邊環(huán)境的視頻遠程監(jiān)控，對施工安全進行全面掌控，同時保障設(shè)備財產(chǎn)安全。支持管理人員遠程查看現(xiàn)場施工進度，及時了解現(xiàn)場施工實時情況，檢查建筑工地的安全防范措施是否到位，保障工程施工質(zhì)量和人員安全。

7.綠色施工管理

利用物聯(lián)傳感技術(shù)，對施工過程中產(chǎn)生的揚塵、噪聲、污水排放進行監(jiān)測，構(gòu)建施工環(huán)境監(jiān)測管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境全方位的實時自動監(jiān)測及智能預(yù)警，及時準(zhǔn)確的掌握建筑工地的環(huán)境質(zhì)量狀況，為建筑施工的污染控制、污染治理、生態(tài)保護提供環(huán)境信息支持和管理決策。

8.建筑信息資產(chǎn)管理

提供工程文件制作、簽批流轉(zhuǎn)、電子簽章、保存、管理和歸檔等應(yīng)用，同時將建設(shè)工程文件與對應(yīng)的施工部位進行掛接，建立電子檔案文件與BIM 模型的關(guān)聯(lián)機制，為建設(shè)工程檔案提供多維度、可視化的管理服務(wù)，建立一套完整的建筑信息資產(chǎn)，提升智能建造“安全、綠色、智慧”的健康發(fā)展水平。

9.建筑工人實名制管理

結(jié)合人臉識別系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、以及人行通道閘設(shè)備，建立建筑工人實名制動態(tài)信息監(jiān)管臺賬，在工地出入口快速識別人員身份，實時生成統(tǒng)計數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工地人員系統(tǒng)化、實時化的管理；并使用LED大屏幕展示各人員出入信息和所在區(qū)域，大大提高施工的安全系數(shù)。

10.項目竣工驗收

提煉質(zhì)量驗收核心程序，建立項目竣工驗收信息，通過多方協(xié)作，實現(xiàn)驗收過程協(xié)同一致。面向竣工驗收交付使用階段，針對已竣工且已辦理施工許可申報的項目，提供網(wǎng)上竣工驗收備案管理，包括項目完工登記、項目竣工登記、竣工審批、竣工驗收備案登記與審核、竣工驗收備案查詢與統(tǒng)計、竣工預(yù)驗收登記與審批等。

11.可視化領(lǐng)導(dǎo)指揮艙

面向決策者提供監(jiān)管全景視圖，通過核心指標(biāo)動態(tài)展示、綜合態(tài)勢分析、智能預(yù)判預(yù)警，擴大決策者對業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的實時掌控能力，實現(xiàn)工程建設(shè)智慧化管理目標(biāo)。結(jié)合GIS 地圖，將項目按不同類型、狀態(tài)進行展示并標(biāo)注，形成各類型工程項目專項圖層，并關(guān)聯(lián)定位到工程BIM 模型，支持基于BIM 的進度、質(zhì)量、安全、文明等展示分析。

五、創(chuàng)新亮點

平臺全面覆蓋建造全過程，結(jié)合“安全、綠色、智慧”的內(nèi)涵，提供連接各方責(zé)任主體的全流程、在線化協(xié)同平臺，實現(xiàn)項目精細化管理、讓每一個工程項目綜合價值最優(yōu)的目標(biāo)，推動建筑業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展，具有管理、模式、技術(shù)及集成等方面創(chuàng)新：

管理創(chuàng)新：引入多主體協(xié)同的理念，提出多階段、多責(zé)任主體智慧施工協(xié)同管理機制，以技術(shù)手段驅(qū)動工程建造管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

模式創(chuàng)新：率先在建筑信息化領(lǐng)域開發(fā)基于“端+云+大數(shù)據(jù)”平臺模式，實現(xiàn)工程資料全過程電子化管理，形成建筑信息資產(chǎn)。

技術(shù)創(chuàng)新：通過BIM 技術(shù)的可視化特性，在工程項目成本管控、進度管理、自動化監(jiān)測、模擬分析等方面進行技術(shù)創(chuàng)新，幫助企業(yè)實現(xiàn)企業(yè)管理集約化、項目管理精益化、現(xiàn)場管理智慧化的管理目標(biāo)。

集成創(chuàng)新：將大數(shù)據(jù)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等多技術(shù)融合，集成應(yīng)用一體化，打通項企數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)互聯(lián)互通，提升工程過程智能化和精細化管理水平。

六、應(yīng)用成效

目前，本平臺已經(jīng)應(yīng)用到中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司、中建四局建設(shè)發(fā)展有限公司、廈門市市政建設(shè)開發(fā)有限公司等重點施工項目中。在提高工程施工科學(xué)化、精細化、規(guī)范化管理水平方面，取得了明顯效果。

1.有利于加強建筑工地安全生產(chǎn)

通過全方位、全時段地實時監(jiān)控，使管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場違規(guī)、危險并進行處理，保障生產(chǎn)安全。實現(xiàn)由事后追責(zé)、事中監(jiān)督轉(zhuǎn)變?yōu)榍爸帽O(jiān)控，形成“預(yù)防為主，防監(jiān)融合”的全過程安全管控，有效防止安全事故的發(fā)生。

2.有利于增強工程項目精益建造水平

實現(xiàn)施工現(xiàn)場“人、機、料、法、環(huán)”各關(guān)鍵要素實時、全面、智能的監(jiān)控和管理，有效支持現(xiàn)場作業(yè)人員、項目管理人員、企業(yè)管理人員等進行跨層級協(xié)同和管理，有利于提高施工質(zhì)量、安全、進度和成本的控制能力，增強工程項目的精益建造水平。

3.有利于全方位工程項目資金管控

重點圍繞投資過程中項目概預(yù)算、合同支付、竣工結(jié)算、資金流向等關(guān)鍵管控要素，通過整合項目資金綜合數(shù)據(jù)和信息資源，匯集項目大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全過程資金管控；并通過匯集不同工程項目、資金及項目節(jié)點動態(tài)和靜態(tài)信息，進行數(shù)據(jù)分析和挖掘，實現(xiàn)資金閉環(huán)管理。

4.有利于實現(xiàn)智能化決策支持

以項目現(xiàn)場業(yè)務(wù)管理的邏輯關(guān)系為基礎(chǔ)，運用BIM 技術(shù)對工程建筑模型進行4D 或5D 式構(gòu)建，形成縱向到底與橫向到邊的交互形式，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)死角和信息孤島，有助于實現(xiàn)對工程安全、質(zhì)量、進度、成本等的全方位立體式管控，形成完善的數(shù)據(jù)鏈、信息流實現(xiàn)對設(shè)計、施工、運營、維護等全生命周期的有效監(jiān)督和智慧管理。

5.有利于促進建筑業(yè)綠色發(fā)展

利用信息化手段落實對勞務(wù)工人的實名制管理，保障勞務(wù)人員安全與合法權(quán)益，有利于減少勞務(wù)糾紛，維護社會的穩(wěn)定和諧發(fā)展；同時能消除設(shè)計、采購、制造、物流和裝配等環(huán)節(jié)的浪費，節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材，推動建筑業(yè)綠色發(fā)展。另一方面，通過構(gòu)建建筑企業(yè)精益管理體系，培養(yǎng)出具備建筑工程等專業(yè)知識且掌握精益生產(chǎn)知識的復(fù)合型人才。