智慧工地

智慧地球理念在工程领域的行业具现

智慧工地是智慧地球理念在工程领域的行业具现，是一种崭新的工程全生命周期管理理念。

政策背景

2020年7月3日，住房和城乡建设部联合国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部、人力资源和社会保障部、交通运输部、水利部等十三个部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》；指导意见提出：大力推进先进制造设备、智能设备及智慧工地相关装备的研发、制造和推广应用，提升各类施工机具的性能和效率，提高机械化施工程度。加快传感器、高速移动通讯、无线射频、近场通讯及二维码识别等建筑物联网技术应用，提升数据资源利用水平和信息服务能力。

为深入贯彻，国务院办公厅《关于促进建筑业持续健康发展的意见》(国办发〔2017〕19号)文件精神，积极响应住房和城乡建设部等十三个国家部门联合印发的《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，加快推进工程建造技术科技化、信息化、智能化水平，进一步提高建设工程专业技术人员理论与技能水平，中国建筑科学研究院认证中心决定联合北京中培国育人才测评技术中心共同组织实施智能建造师专业技术培训及等级考试工作。

建设的意义

智慧，能够决定和改变一座城市的品质;智慧城市则决定与提升着未来的城市地位与发展水平。作为城市化的高级阶段，智慧城市是以大系统整合、物理空间和网络空间交互、公众多方参与和互动来实现城市创新为特征，进而使城市管理更加精细、城市环境更加和谐、城市经济更加高端、城市生活更加宜居。

建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一,同时，建筑业也是一个安全事故多发的高危行业。如何加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量，是摆在各级政府部门、业界人士和广大学者面前的一项重要研究课题。

在此背景下，伴随着技术的不断发展，信息化手段、移动技术、智能穿戴及工具在工程施工阶段的应用不断提升，智慧工地建设应运而生。

建设智慧工地在实现绿色建造、引领信息技术应用、提升社会综合竞争力等方面具有重要意义。

智慧工地爆发对价值构成重估

智慧工地打开百亿级市场新空间：作为广义上的工地信息化，智慧工地以“美丽中国”和“新型城镇化”为大背景，深耕施工阶段的千万级客户群体和百亿级信息化空白市场，以工地大模型、工地大数据、工地大协同、应用碎片化为标准，积极布局钢筋翻样、精细管理、材料管理等成熟领域，开拓三维工地、模架产品、劳务验收、云资料等孵化产品，并计划延伸到智能安全帽、工地平板等施工业务硬件领域。成熟产品以端销售为主，孵化产品会走租赁模式。

建设关键要素

第一个互联网+下面的劳务的管理，因为基于大背景来说我们的人口红利在往下降。考勤是人力管理最基本的条件，如果我们不知道项目上有多少人，这个根本就出不来。第二就是统计应用和分析的问题，移动应用出现了，完全可以解决每一个工作面有多少个工人这样的问题。还有一个是现场视频拍照，工人到底干的怎么，不是一个工作日志可以解决的，是可以通过图像、影像去解决的。

第二个我们做器械管理，特种作业人员管理有了机制保障，机械利用率提高70%以上，智能加工机械代替人工，20倍效率提升。硬件普及率越高，人工需求量会越低。

第三是材料管理，这里面我跟大家说一下，实际上我们走访了很多项目出现的问题在哪儿？材料管理核心是材料的几种信息。第二是询价，指导价的基础只能是大数据产生平均价格，不断压低机械，这是真正互联网能对我们材料采购价格上面最大的帮助。第三个问题是进出数量控制；就是数量如何控量。我们现在还发现一个更有意思的问题，从供应商开始供量就开始克扣你，有一个项目干了两个半月，也就是74天的样子，我们看它后台的数据，就是钢筋，混凝土，就这两项，74天，接近40万。真正的材料管理一个是控制消耗量，第二必须控制进门量，这是真正互联网能为我们解决材料管理上面的东西。

材料管理还有一个，实际上材料管理还有更前沿的，就是说很有可能跟我们高大上的项目一块做，就是BIM技术的结合。

第四是方案与工法管理。由于项目越来越复杂，我们要求各个方案更可视，更及时，不管是吊装的方案，还是机械安装的方案。我见过一个公司，就是金属五金建安，他们要求所有的工艺工法必须严格按照流程，而且把风险预判做了很好。他们公司黄总跟我说过，他可以保证他们做的所有工程不漏水，他是真正做建筑的人，而不仅仅是做建筑的人。

第五个是生产与环境。项目就是以进度为主线，计划是关键，关键就是生产和组织的协调，真正它是把一些辅助性的计划挖进来的，但是我们刚开始工作时候只做主线工作，不做辅助工作。

架构设计

端云大数据依托遍布项目所有岗位的应用端（pc\u79fb动\u7a7f戴\u690d入等）产生的海量数据，通过云储存，在系统进行数据计算，实现整个施工过程可模拟、施工风险预见、施工过程调整、施工进度控制、施工各方可协同的智慧施工过程。

智慧工地整体架构可以分为三个层面

第一个层面是终端层，充分利用物联网技术和移动应用提高现场管控能力。通过RFID、传感器、摄像头、手机等终端设备，实现对项目建设过程的实时监控、智能感知、数据采集和高效协同，提高作业现场的管理能力。

第二层就是平台层。各系统中处理的复杂业务，产生的大模型和大数据如何提高处理效率？这对服务器提供高性能的计算能力和低成本的海量数据存储能力产生了巨大需求。通过云平台进行高效计算、存储及提供服务。让项目参建各方更便捷的访问数据，协同工作，使得建造过程更加集约、灵活和高效。

第三层就是应用层，应用层核心内容应始终围绕以提升工程项目管理这一关键业务为核心，因此PM项目管理系统是工地现场管理的关键系统之一。BIM的可视化、参数化、数据化的特性让建筑项目的管理和交付更加高效和精益，是实现项目现场精益管理的有效手段。

BIM和PM系统为项目的生产与管理提供了大量的可供深加工和再利用的数据信息，是信息产生者，这些海量信息和大数据如何有效管理与利用，需要DM 数据管理系统的支撑，以充分发挥数据的价值。因此应用层的是以PM、BIM和DM的紧密结合，相互支撑实现工地现场的智慧化管理。

专业人才

智能建造师

技术支撑

数据交换标准技术，要实现智慧工地，就必须要做到不同项目成员之间、不同软件产品之间的信息数据交换，由于这种信息交换涉及的项目成员种类繁多、项目阶段复杂且项目生命周期时间跨度大、以及应用软件产品数量众多，只有建立一个公开的信息交换标准，才能使所有软件产品通过这个公开标准实现互相之间的信息交换，才能实现不同项目成员和不同应用软件之间的信息流动，这个基于对象的公开信息交换标准格式包括定义信息交换的格式、定义交换信息、确定交换的信息和需要的信息是同一个东西三种标准。

BIM技术，BIM技术在建筑物使用寿命期间可以有效地进行运营维护管理，BIM技术具有空间定位和记录数据的能力，将其应用于运营维护管理系统，可以快速准确定位建筑设备组件。对材料进行可接入性分析，选择可持续性材料，进行预防性维护，制定行之有效的维护计划。BIM与RFID技术结合，将建筑信息导入资产管理系统，可以有效地进行建筑物的资产管理。BIM还可进行空间管理，合理高效使用建筑物空间。

可视化技术，可视化技术能够把科学数据，包括测量获得的数值、现场采集的图像或是计算中涉及、产生的数字信息变为直观的、以图形图像信息表示的、随时间和空间变化的物理现象或物理量呈现在管理者面前，使他们能够观察、模拟和计算。该技术是智慧工地能够实现三维展现的前提。

3S技术，是遥感技术(Remotesensing，RS)、地理信息系统(Geographyinformationsystems，GIS)和全球定位系统(Globalpositioningsystems，GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术,是智慧工地成果的集中展示平台。

虚拟现实技术，虚拟现实(VirtualReality，VR)是利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。它能够让应用BIM的设计师以身临其境的感觉，能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作，而体验比现实世界更加丰富的感受。

数字化施工系统，数字化施工系统是指依托建立数字化地理基础平台、地理信息系统、遥感技术、工地现场数据采集系统、工地现场机械引导与控制系统、全球定位系统等基础平台，整合工地信息资源，突破时间、空间的局限，而建立一个开放的信息环境，以使工程建设项目的各参与方更有效地进行实时信息交流，利用BIM模型成果进行数字化施工管理。

物联网(InternetofThings，IOT)是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是：“The Internet of things”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

云计算技术，云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化和负载均衡等计算机技术与网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体，整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并把这些强大的计算能力分布到终端用户手中。是解决BIM大数据传输及处理的最佳技术手段。

信息管理平台技术，信息管理平台技术的主要目的是整合现有管理信息系统，充分利用BIM模型中的数据来进行管理交互，以便让工程建设各参与方都可以在一个统一的平台上协同工作。

数据库技术，BIM技术的应用，将依托能支撑大数据处理的数据库技术为载体，包括对大规模并行处理（MPP）数据库、数据挖掘电网、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网、和可扩展的存储系统等的综合应用。

网络通讯技术，网络通讯技术是BIM技术应用的沟通桥梁，是BIM数据流通的通道，构成了整个BIM应用系统的基础网络。可根据实际工程建设情况，利用手机网络、无线WIFI网络、无线电通讯等方案，实现工程建设的通讯需要。

解决方案，2022年12月，中联重科正式推出行业智慧施工成套解决方案。

智慧工地全貌图

建设工程领域互联网+平台服务商，开发的一系列创新服务和产品，真正让“智慧工地”从虚拟走向现实。

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