工程項目信息管理平臺在高速公路建設中的應用

李江華 劉聰

（1.重慶交通大學，重慶 400074；2.廣西荔玉高速公路有限公司，廣西 南寧 530022）

一、引言

內蒙古呼和浩特市至廣西北海市高速公路荔浦至玉林段（以下簡稱“荔玉路”）是廣西2010～2020年高速公路路網規劃中“兩橫兩縱”的重要組成部分，全長261公里，項目建成后，將對改善廣西壯族自治區內交通狀況、推動西部大開發建設、促進泛珠三角和大西南經濟區交流、構建東盟商圈和粵港澳大灣區建設等具有重大戰略意義。該項目具有跨度長、標段多、投資大、作業環境多變、管理體系不標準、業務數據大、流程復雜、信息斷鏈、協調困難等特點，鑒于此，項目建立了以“質量-安全管理為核心、進度-成本管控為主線”的全過程信息集中管理模式。

二、荔玉路項目信息管理平臺構成

荔玉路工程項目信息管理平臺由投資控制、試驗管理、質量管理、進度管理、安全與人員管理、交通與征地拆遷管理、合同計劃管理、數據大屏、黨建之窗及電子檔案等模塊組成。平臺業務主要由PC端的項目管理系統、手機端的現場管理App、模型端的BIM展示平臺、設備端的施工監控系統及大屏端的智慧決策駕駛艙五大業務系統組成。施工監控系統實現對現場試驗設備、生產設備以及各類現場作業的監控和數據采集，為各業務系統的智能化管理和決策提供數據支撐；投資、質量、進度、安全、電子檔案等構成了項目管理系統，為處理荔玉路項目的業務提供管控手段；現場管理App由質量巡檢、安全巡檢和各項業務的上報、審批、預警等組成，為各項業務的高效管理提供便捷入口；智慧指揮調度平臺、數字化輔助決策平臺為業務管控各環節提供風險防控預警和智能決策支持；將BIM可視化系統與項目管理系統進行業務互聯，通過運用BIM+GIS技術將各類信息進行有效組織和融合，實現可視化交底標準化施工。

（一）項目管理系統

項目管理信息系統可統計和輸出打印多項目、多標段、多業務模塊的報表，也可輸出可編輯電子文檔材料，且具備動態審批、電子流轉和痕跡化保存的功能。

圖1.項目管理系統首頁

該系統包含“企業黨建、試驗管理、質量管理、投資控制、進度管理、安全管理、交通與征地拆遷管理、人員日志、竣工文件、工程決算”等業務處理功能模塊；項目應用范圍包涵土建、機電、交安、綠化等類別，操作用戶包括業主（上級職能管理部門）、監理、承包人等層級。通過管理信息系統可實現透明化管理，達到可監督、可追溯、可考核的施工質量動態管理目標。項目管理系統首頁如圖1所示。

（二）現場管理App系統

現場管理App系統根據分部、分項工程劃分上傳、查閱、下載對應的工程圖紙、全天候全時段發起安全管理、質量巡查、工序卡控、計量審核等事件，實現了從事后補錄整改到過程實測控制、智能化整改；從各方數據隔離到業主方、總承包、第三方監理的數據無損傳遞，有效降低了溝通的時間成本、提高了多方協同管理效率。

（三）BIM可視化系統

通過運用BIM+GIS技術構建BIM可視化系統，采用多媒體方式介紹項目基本情況，通過文字、圖片、視頻的講解，建立項目動態的圖片資料庫，便于隨時查閱項目各種關鍵節點、各工序留存下的痕跡資料。通過BIM技術以動畫的講解項目中關鍵施工工藝和工程特點，可更加形象生動地展示工程的重點和難點。

圖2.BIM可視化系統

在計劃管理中將進度結構樹關聯BIM模型，并根據現場的施工臺賬在“沙盤模式”下錄入現場施工的實際進度，實現基于BIM三維可視化模式對施工進度進行對比分析，通過編制經濟合理的進度計劃，及時監測施工進度，并采取相應的措施進行調整，保證實現最優工期。在現場管理App系統中進行巡查，及時發現安全、質量、環保等問題，并將問題照片和對應文字描述的巡查記錄上傳至BIM可視化系統，發起的事件均會在BIM模型中加以警示，直至整改完成后才會消失，以此形成閉環管理，同時做到過程留痕。BIM可視化系統如圖2所示。

（四）施工監控系統

1.實驗室數據采集監控

將壓力機、萬能機、馬歇爾試驗儀等儀器進行設備改造，通過RS232（或RS485）串口，直接讀取設備試驗數據。采集的數據指標包括水泥混凝土的壓力，鋼筋的拉力、拉伸位移等；系統對自動采集的試驗數據進行分類統計、智能分析，智能判別異常試驗數據并進行實時預警。

2.預制場預應力張拉監控

對預制梁張拉設備的張拉力、鋼絞線伸長量等雙控指標數據進行實時自動采集，并通過物聯網技術自動將數據上傳至系統的云服務器進行實時監控，同時根據系統內置的判定規則和閾值對現場張拉數據進行分析判斷和實時預警。通過綁定各工序的BIM模型，可形象準確地溯源每片梁各孔道的張拉詳情及驗收資料。

圖3.預應力張拉監控系統

3.拌和站數據采集監控

當現場出現多重生產任務時，系統將會對任務進行自動排單，以保證現場有規律的進行生產。將地磅系統連入ERP，當倉庫進出材料時，系統會自動匯總形成大數據臺賬及圖表，減少了人工統計造成的錯漏等誤差。

通過在混凝土車上安裝GPS進行實時監控。管理人員可通過系統實時顯示的車輛位置信息，合理安排罐車或泵車進一步控制澆筑時間。

實時統計庫存，通過系統遠程控制調整配合比，并根據配合比對每車的用量進行分析，形成精確的庫存數據，根據數據信息實現項目拌和站材料采購、混凝土生產、成本核算、庫存核算、運輸監控、人力調配運行效率最大化，進一步提高管理人員對現場材料的管控能力。

4.視頻監控

在重要施工區域或關鍵工程部位（特殊復雜橋梁、大型預制梁場、拌和站、集中辦公及生活區）設置24小時視頻監控，讓管理人員通過平臺端隨時了解現場情況，進而快速調度現場施工。

5.智慧決策駕駛艙

建立智慧指揮調度平臺和數字化輔助決策平臺，依托大數據管控分析模型，對各項目管控要點進行系統性、趨勢性分析，實現高速公路建設管理的智能感知判斷和主動決策。荔玉高速公路建設工程數字化輔助決策平臺如圖4所示。

圖4.荔玉高速公路工程數字化輔助決策平臺

圖5.基于BIM+GIS的視頻監控管理

在駕駛艙中融合工程現場的各類設備，如監控視頻、車輛定位、人員定位等各類檢測設備，可以直觀掌握當前設備的分部位置，查看設備采集的各類信息，實時掌握現場施工的實際情況。智慧決策是工程建設過程的數據整合分析與預警的集成，通過智慧決策可以獲取項目的產值、進度、質量安全、材料等信息，并可將相關數據可視化，以餅狀圖、柱狀圖等形式展現，便于實時全面掌握項目的關鍵信息，為項目的指揮決策提供依據。

三、結語

荔玉高速公路工程項目信息管理平臺基于JAVA語言進行編程設計，對項目業務管理的各模塊進行流程化、清單化管理，實現在信息化管理平臺上高效便捷查閱、填報和審批各項業務資料等功能。通過全線布置視頻監控、試驗室監控，實現施工現場可視化管理，提高項目應急預警反應速度，保證了項目施工的安全與質量。同時通過項目建設物聯網改造，布設視頻監控系統、BIM智慧沙盤系統、試驗室試驗儀器設備質量數據采集系統，從而提升了各參建單位的溝通效率，提高了項目建設科學決策的能力和水平。

荔玉高速公路工程項目信息管理平臺的應用可實現對高速公路建設項目安全精細化管控，達到扁平化管理要求；同時，動態化、精細化的質量管控手段有助于打造集質量保證、質量策劃、質量管理及統計分析為一體的質量監督體系，對推動整個廣西乃至全國的高速公路建設項目的信息化建設、對提升項目質量安全監管力度與決策指揮具有重要指導意義。