推廣智慧工地建設(shè)，推進工程管理精細化

文｜張鵬程 王巖飛

隨著上合示范區(qū)“五大新城”的組團建設(shè)快速推進，膠州市城市化進程不斷加快，為更好地推動“五大新城”引領(lǐng)的城市高質(zhì)量發(fā)展，膠州市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局圍繞全市建筑工程管理，積極推進“智慧工地”建設(shè)，打造建筑工地智能化監(jiān)管體系，加快推進建筑業(yè)工業(yè)化、數(shù)字化、智能化升級，實現(xiàn)住建事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，有效助力“現(xiàn)代化上合新區(qū)”建設(shè)。

一、膠州市智慧工地總體情況

青島市智慧化工地管理服務(wù)平臺從2022 年4月開始正式開放應(yīng)用。智慧化工地包括管理平臺、施工安全管理類、施工質(zhì)量管理類、綠色文明施工類、施工綜合管理類、人員管理類、BIM 技術(shù)應(yīng)用、建筑工業(yè)化類共8 類，共包含76 項應(yīng)用項，其中基礎(chǔ)項18 項、推廣項50 項、提升項8 項。

青島市平臺開放以來，膠州市以觀摩引領(lǐng)帶動、精品工程創(chuàng)杯創(chuàng)獎推動，全面推廣智慧化工地建設(shè)。在“安全月”“質(zhì)量月”活動期間，建筑市場秩序?qū)ｎ}會議中，將智慧工地建設(shè)作為重要內(nèi)容進行宣傳推廣。主動與技術(shù)平臺公司進行聯(lián)系，組織對申報智慧化工地單位進行“一對一”幫扶培訓，為項目申報提供服務(wù)便利。每年6 月份的“安全生產(chǎn)月”、9 月份的“質(zhì)量月”觀摩活動，以及其他新工藝、新材料、智能科技建造等現(xiàn)場觀摩，都將智慧化工地應(yīng)用要求貫穿其中進行展示，數(shù)字化、智能化與建筑施工現(xiàn)場深度融合，推動智慧工地與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展先行先試。

二、膠州市智慧工地培育情況及應(yīng)用場景

目前，膠州市60 個工程項目應(yīng)用或部分應(yīng)用了智慧平臺系統(tǒng)，其中16 個規(guī)模以上項目已申報智慧化工地進行了培育（15 個項目已經(jīng)評價、4 個項目獲評智慧化工地）。

（一）施工安全管理模塊。具備安全風險管理、維護、查詢、分析、預警功能，滿足風險管控流程，涉及重大風險源信息應(yīng)按要求整改上傳平臺。

圖1 膠州市上合商務(wù)中心項目應(yīng)用場景

（二）塔機監(jiān)測系統(tǒng)。安裝塔機安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，實時監(jiān)測塔吊的大臂回轉(zhuǎn)角、幅度、載重數(shù)據(jù)、高度、傾角、風速等，對司機進行人臉識別，數(shù)據(jù)在云平臺上可視，對塔機間碰撞提供實時預警，并自動進行制動控制；對于給定的塔機，根據(jù)塔機的載重和幅度曲線，對每次吊裝超載進行實時監(jiān)控。

（三）智能安全帽。通過平臺端，能實時觀看現(xiàn)場工人的分布和活動軌跡，可以協(xié)助項目部做好勞務(wù)實名制管理，實現(xiàn)項目管理精細化；同時，帽子具有感知危險源的功能，當靠近危險源時，安全帽會發(fā)出語音預警，提醒人員注意安全。該安全帽還能實時監(jiān)測工人的安全狀態(tài)，智能識別靜止、倒地、脫帽等意外事件，帽子的SOS 呼救功能在遇到緊急情況時實現(xiàn)一鍵呼救，最大程度保障工人安全。帽子還兼?zhèn)洹耙绘I召回”功能，遇緊急情況能夠立即提醒工人進行撤離，有效縮短緊急疏散時間，確保撤離效果，切實保護現(xiàn)場人員安全。

圖2 膠州市上合創(chuàng)新綜合體項目應(yīng)用場景

（四）AI 視頻危險源識別。智能攝像機通過平臺公共開放接口與攝像頭關(guān)聯(lián)，并結(jié)合平臺AI 算法通過設(shè)備回傳的視頻畫面實時分析人員的各種行為和物品、設(shè)備的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)隱患，及時抓拍圖片并推送給管理人員，從而保證工程實施期間危險的合理管控與現(xiàn)場的安全標準化，做到安全事故先預警，確保安全隱患及時處理。

圖3 膠州市中海·學士里項目應(yīng)用場景

圖4 青島空港綜合保稅商品展示交易中心項目應(yīng)用場景

圖5 上合組織國家青年創(chuàng)業(yè)中心項目應(yīng)用場景

圖6 上合國際會議中心項目應(yīng)用場景

（五）吊鉤盲區(qū)可視化。以高清晰度圖像向塔吊司機展現(xiàn)吊鉤周圍環(huán)境的實時視頻影像，使司機能夠快速準確地做出正確的操作和判斷，解決施工現(xiàn)場塔吊司機視覺死角、遠距離視覺模糊、語音引導易出差錯等問題。

（六）施工臨電箱監(jiān)測。對施工現(xiàn)場主要臨電箱因用電過載、漏電、線纜溫度、故障電弧及電氣火災(zāi)等引起的溫升、煙霧異常現(xiàn)象進行實時監(jiān)測，當監(jiān)測項目指標超過閾值時應(yīng)即時報警，推送報警至管理人員，并上傳項目、企業(yè)平臺。相關(guān)管理人員接到報警信息后，應(yīng)立即采取措施消除隱患。

（七）施工質(zhì)量管理模塊。聚焦施工現(xiàn)場產(chǎn)生的質(zhì)量問題、監(jiān)管問題的處理過程，形成問題處理閉環(huán)，為項目質(zhì)量管理提供信息化應(yīng)用支持。對質(zhì)量方案進行審批、統(tǒng)計、管理，形成變化曲線，可按照類型、名稱進行查詢。對質(zhì)量隱患進行統(tǒng)計，按問題類型、問題級別、緊急程度、問題位置等多角度進行數(shù)據(jù)分析，提高項目質(zhì)量管理效率。

圖7 杏林路商務(wù)停車項目應(yīng)用場景

圖8 上合技術(shù)創(chuàng)新綜合體項目應(yīng)用場景

圖9 上合商務(wù)中心應(yīng)用場景

（八）標養(yǎng)室監(jiān)測。實時監(jiān)測標養(yǎng)室的溫濕度變化，可根據(jù)具體的閾值進行報警提示，日常監(jiān)測數(shù)據(jù)及報警數(shù)據(jù)自動留存，實現(xiàn)項目數(shù)字化管理。

（九）檢驗檢測管理。檢驗檢測管理功能主要是方便工地現(xiàn)場開展見證取樣工作，具備取樣過程記錄留存功能，檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢、分析功能。同時為項目主管部門用戶提供方便，可隨時隨地查看檢測情況。

（十）VR 質(zhì)量樣板。具備使用VR 虛擬現(xiàn)實技術(shù)展現(xiàn)質(zhì)量樣板功能，展現(xiàn)內(nèi)容包括材料、質(zhì)量、施工工藝、施工流程、技術(shù)特點等，同時在展現(xiàn)內(nèi)容中設(shè)置各類隱患、典型做法。

圖10 上合國際會議中心項目應(yīng)用場景

圖11 杏林路商務(wù)停車項目應(yīng)用場景

圖12 青島幼兒師范專科學校二期工程應(yīng)用場景

（十一）環(huán)境監(jiān)測。對施工現(xiàn)場揚塵、噪聲等數(shù)據(jù)進行24 小時全天候?qū)崟r采集與監(jiān)測，在平臺和移動端均可查看相應(yīng)環(huán)境數(shù)據(jù)；監(jiān)測設(shè)備具備自動校準和設(shè)備故障報警提示功能，同時當揚塵檢測超標時自動報警并聯(lián)動啟動自動噴淋設(shè)備進行自動降塵處理。

（十二）自動噴淋系統(tǒng)。當揚塵監(jiān)測值超過在智慧化工地系統(tǒng)中設(shè)定的閾值后，自動噴淋控制系統(tǒng)通過接收系統(tǒng)發(fā)出的開關(guān)指令，實現(xiàn)自動、及時噴淋降塵，同時系統(tǒng)可設(shè)置自動噴淋時間段，每天定時噴淋，也可通過手機端遠程開關(guān)噴淋裝置。

（十三）渣土運輸管理。設(shè)置了渣土運輸管理系統(tǒng)，全天候24 小時運行，使用AI 識別系統(tǒng)對車牌、車蓋密閉、車身清潔度進行識別分析功能，實時記錄車輛進出項目工地情況，對車牌不清、疑似套牌、車蓋密閉不嚴、車身不凈等情景實現(xiàn)聲光報警功能，報警信息包括車輛出入口編號、出入口名稱、車牌號、報警類型、報警內(nèi)容、報警時間等。

（十四）實名制系統(tǒng)。在施工現(xiàn)場大門及現(xiàn)場設(shè)置實名制考勤設(shè)備。通過軟硬件結(jié)合，實現(xiàn)人員從進場工作到退場結(jié)算等過程的全流程管控，規(guī)避用工風險，保障項目如期完工。硬件實時收集人員考勤等，滿足政府對人員實名制的要求。系統(tǒng)自動分析目前工人情況，規(guī)避用工風險，工資結(jié)算有據(jù)可依。

圖13 上合商務(wù)中心項目應(yīng)用場景

圖14 上合技術(shù)創(chuàng)新綜合體項目應(yīng)用場景

（十五）智能化考勤。在設(shè)備日常使用過程中，所有人員的通行記錄都進行保存，當后續(xù)需要調(diào)用、查閱記錄時，可通過系統(tǒng)軟件查詢實現(xiàn)。通過數(shù)據(jù)看板，管理人員可以掌握現(xiàn)場勞務(wù)用工情況，分析工種配置是否符合當前進度要求。在系統(tǒng)后臺管理人員對于人員進出可以以報表形式統(tǒng)計、導出和自動分析。

圖15 上合商務(wù)中心項目應(yīng)用場景

圖16 上合國際會議中心項目應(yīng)用場景

圖17 上合國際會議中心項目應(yīng)用場景

圖18 上合國際會議中心項目應(yīng)用場景

（十六）智能廣播。智能廣播系統(tǒng)宜與AI 視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，自動識別現(xiàn)場違規(guī)行為，聯(lián)動附近廣播系統(tǒng)實現(xiàn)自動告警播報、語音提醒。

（十七）BIM工程管控電子沙盤。從規(guī)劃、設(shè)計階段開始持續(xù)實施BIM 模型，實現(xiàn)BIM 工程管控電子沙盤。建造階段開始實施時，應(yīng)依據(jù)工程圖紙、設(shè)計變更、施工進度計劃文件實現(xiàn)高仿真三維模型并根據(jù)工程實際進度情況動態(tài)調(diào)整。支持多種格式模型導入，導入后的模型須保證構(gòu)件基本信息的完整性，并可通過后期操作加載新的信息。

（十八）三維激光掃描機器人應(yīng)用。由三維激光掃描儀點云數(shù)據(jù)采集終端、云平臺、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和手機APP 組成。通過非接觸式高速激光掃描測量，以陣列式點云形式獲取地形或復雜物體表面三維空間數(shù)據(jù)，并上傳到項目平臺。

圖19 上合組織國家青年創(chuàng)業(yè)中心項目應(yīng)用場景

圖20 上合國際會議中心項目應(yīng)用場景

圖21 上合國際會議中心項目應(yīng)用場景

（十九）5G+超高清及全景視頻。施工現(xiàn)場5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，結(jié)合現(xiàn)場視頻監(jiān)控功能，使用4K 高清智能攝像機、AR 全景攝像機實現(xiàn)超高清及全景視頻錄制。視頻數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r上傳項目、企業(yè)、行業(yè)平臺。通過超高清、全景視頻，結(jié)合AI 視頻危險源識別，方便、快捷、高效地發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量問題和安全隱患，提高施工管理和監(jiān)管效率。

（二十）無人機現(xiàn)場巡檢。使用無人機對建筑工程施工現(xiàn)場裸土苫蓋和施工過程進行周期性航拍，形成影像資料，輔助進行質(zhì)量、安全和揚塵管理。

（二十一）BIM施工工藝模擬。應(yīng)用BIM+技術(shù)對土方、大型設(shè)備及構(gòu)件安裝（吊裝、滑移、提升等）、垂直運輸、腳手架、模板工程等進行施工工藝模擬。復雜工藝能夠制作工藝模擬動畫，并配有語音說明。

三、膠州市智慧工地建設(shè)存在問題及打算

智慧工地的應(yīng)用，與當前施工現(xiàn)場實際管理還存在一定脫節(jié)，施工現(xiàn)場的安全、勞務(wù)、物資管理等系統(tǒng)還存在著管理盲點，在應(yīng)用場景上還需不斷完善。部分施工單位擔心投入過大，應(yīng)用意愿不強烈。因此，需要不斷提高智慧工地的推廣和應(yīng)用，制定相應(yīng)的激勵措施，循序漸進的引導實施。

（一）加快實施推進。計劃結(jié)合2024 年住建領(lǐng)域北斗規(guī)模應(yīng)用試點城市建設(shè)，對規(guī)模以上的工地（公建項目建筑面積1 萬平方米、工業(yè)項目建筑面積1.5 萬平方米、住宅項目建筑面積2 萬平方米）全面推廣安裝智慧工地電子大屏幕實行工地智慧監(jiān)管，這一類工地大多數(shù)都是大中型施工企業(yè)承建，管理較為規(guī)范，容易實現(xiàn)，將工地智慧監(jiān)管、數(shù)字監(jiān)管全面鋪開，爭取年內(nèi)在6 個項目中實現(xiàn)智慧工地場景的大量應(yīng)用。

（二）加強資金保障。積極與上級部門溝通對接，從建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展角度，研究相關(guān)激勵政策，爭取各級財政資金支持，鼓勵社會資本參與智慧化工地建設(shè)，同時爭取北斗規(guī)模應(yīng)用試點獎勵資金，保障智慧化工地建設(shè)所需經(jīng)費。

（三）強化督導落實。從守好安全發(fā)展“一排底線”的角度出發(fā)，繼續(xù)加強對工程項目進度和效果的檢查和督導，全面落實重點區(qū)域視頻監(jiān)控設(shè)置、塔吊可視化管理，涉及深基坑的項目必須委托具備相應(yīng)資質(zhì)的第三方進行監(jiān)測，引導第三方監(jiān)測單位的基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)接入智慧化工地平臺，對數(shù)據(jù)進行智慧化管理。從質(zhì)量風險防控、人員管理角度出發(fā)，加強檢驗檢測、試驗室、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、重要建材管理，勞務(wù)監(jiān)管、人員防護，對質(zhì)量問題分級防控、智慧管理。同時，多形式，多渠道加強智慧化工地的宣傳推廣，為智慧化工地建設(shè)營造良好的輿論環(huán)境。