智慧工地管理系统建设解决方案及意义

传统施工现场存在劳务用工管理混乱；大型设备监管困难，安全事故频发；材料控制缺乏有效手段监控；结构安全监测困难，安全事故频发；工地污染严重，监测手段落后等难题。加大智慧工地在施工项目上的推广应用，能够有效的解决施工工地存在的这些难题。通过“一个平台多个业务系统”智慧工地解决方案的研究，驱动建筑行业信息化规划，在“劳务实名制管理、工程结构安全监测、大型设备监管、现场安防监控”等领域更深入的应用。

为贯彻落实《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》及《国家信息化发展战略纲要》，进一步提升建筑业信息化水平，住房部组织编制了《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》，目标是全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据等信息技术集成应用能力。而近年来建筑行业信息化规划，主要是应用在“劳务实名制管理、工程结构安全监测、大型设备监管、现场安防监控”等领域，因此加大智慧工地解决方案的研究也是助推建筑业信息化水平提升的一种途径和方式。

一、智慧工地建设意义

智慧工地是“互联网+”理念在建设工程领域的具体体现，是实现“智慧城市”的基石。它是安全生产中必不可少的一部分，通过安装在建筑施工作业现场的各类监控探头和传感器，通过IT线缆将捕捉到的有用信息传输到中心机房的数据服务器和应用服务器上，构建成智能监控防范体系，有效的弥补了传统方法和技术在监管中的缺陷，实现对人员、机械、材料、环境的全方位实时监控，变被动“监督”为主动“监控”；真正做到事前预警，事中常态检测，事后规范管理，实现更安全、更高效、更精益的工地施工管理。

二、智慧工地管理系统建设解决方案的研究

智慧工地管理系统建设是采用先进的移动互联、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术，主要由信息采集层、网络接入层、网络传輸层、信息存储与处理层组成，主要包括云管理平台、综合管理系统、质量管理系统、安全管理系统以及环境管理系统等5大模块。施工管理员可通过PC端、手机APP灵活的方式，实时查看并掌握施工现场情况。

对于智慧工地管理系统的建设，绝不应该是对各个子系统进行简单堆砌，而是在满足各个子系统功能的基础上，寻求内部各个子系统之间、与外部其他智能化系统之间的完美结合。系统主要是依托于云管理平台，来实现对众多子系统的统一管理和控制，通过云管理平台建设后统一数据库、统一管理界面、统一授权、统一权限卡、统一管理业务流程等，同时考虑将各个系统资源作为信息化基础数据，满足部分建设单位运营管理的业务需求，辅助业务流程优化。智慧工地管理系统基于GIS+IoT平台，支持面向其他系统的对接。

（一）云管理平台

将智慧工地管理系统引入施工项目之中，能够满足智能化应用的需求。劳务管理方面，工人刷卡进场、就餐、洗浴等，建立工人出勤与工资支付台账，可以有效减少劳资纠纷；安全施工方面，对高支模、塔吊等事故高发区实施监测，减少人力投入，遇到险情可以提前报警，一旦发生事故，可以做到有据可查；对扬尘、噪音等可以实现全天候自动定量监测；棒材管理方面，钢筋、木方等棒材可以实现拍照自动计数，提高清点效率和准确性。

云管理平台是智慧工地管理系统中各个业务子系统的基础管理平台和监控中心，自动获取视频、轨迹及各类前端数据；分析、统计监测数据报表；构建信息门户，及时推送报警信息；统一管理各类前端设备；设置预警级别，实现分级预警。通过WSN、移动通信（4G/5G）传输、有线传输等多种方式传输至管理平台。用户可以通过APP在手机上或者PC端，通过网络盒子在监视器上，通过网页在电脑上查看工地实时信息。异常时设备自动控制，或者人为控制前端系统。

（二）综合管理系统

综合管理系统实现对项目工地上的进出人员、劳务人员和车辆、档案等做到更安全、更高效和更精益的管理。

1、人员、车辆的查询/管理可视化

通过闸机刷卡、人脸识别进行考勤等方式，实现信息采集、统计、对其资质信息进行辨别，便于加强和规范人员在岗和项目薪资发放管理（解决劳资纠纷）。平台还可获取当日进出工地实名认证人员列表，查看历史记录中每日进出工地的人数。系统当前支持IC卡、人脸、手机卡、身份证等多种考勤方式。

2、档案管理系统化

为建设业主提供项目建设过程的文档资料进行采集、整理、归纳、分类存储、传递、保管、鉴定、统计等过程的电子化管理：

（1）实现档案管理与工程建设同步进行；

（2）减少档案管理人员工作量；

（3）提高档案利用效率；

（4）档案真实可信，为后期运营养护提供支持。

3、办公自动化

在综合管理系统中，增加OA（OFFICEAUTOMATION）协同办公管理软件部分，实现智慧工地全程办公的自动化。OA协同办公管理软件，是基于开放的开发平台，B/S架构，具备无限扩展能力。不需要安装任何客户端，可以联网也可以单机使用，实现对繁多的合同管理有序化、条理化；同时对于每个用户都是一套独立的系统，从根本上保证了客户资料和合同信息等数据的安全。同时通过手机APP的信息同步，可以做到随时随地办公，随时随地传输数据，使得管理更加精细，更加贴近现场。协同办公主要实现如下功能：

智能填写、智能办事、智能语音查询、智能考勤管理、智能日程、智能请假、智能行政管理、智能报表查询、智能报销、智能合同管理、智能人力管理、智能流程管理、办公综合体验等等。

OA协同办公管理软件实现了对施工项目中的建设单位、项目指挥部、监理单位、施工单位、试验检测单位等企业的日常管理规范化、增加这些企业的可控性、提高这些企业的运转效率。

（三）质量管理系统

施工工地潜伏危机，工人在这样的环境下施工，若遇到突发事件时不能准确知道受困人数以及施工人员的具体位置，拖延救援工作，工人的人身安全得不到保障；施工现场与生活区没有隔离和安全防护措施，外来人员擅自出入工地，农民工家属及子女随意进出工地，使项目的正常施工受到严重干扰；由于施工环境的限制，设备与材料的安全管理不完善及部分工人的自我防护意识薄弱，为犯罪分子提供了可乘之机。工地的建筑材料、设备以及工人的财产得不到保障。这些问题在智慧工地解决方案面前，统统不是问题，质量管理这一模块很大程度上避免了此类问题的发生。

质量管理系统主要分为原材料的管理、施工工艺的控制、隐蔽工程检查和质量检验评定等4个模块。施工管理员可以通过手机智慧工地APP功能进行现场完成，也可以在检查之后通过管理平台进行信息的录入，实时监测施工工地建设状态，防范风险于未然。

其中，隐蔽工程检查是施工工地上质量管理系统中的重要环节之一：

1、实现对隐蔽工程全方位实时展示；

2、实现隐蔽工程检查结果与三维图纸对比；

3、现场检测存照（app或上传云平台服务器）。

（四）安全管理系统

安全，一直以来都是人们老调常谈的话题。各个行业，都十分注重安全生产，尤其是要规避人为的大意带来的安全隐患。近年来，城市的飞速发展，城市建筑快速增加，包括道路在内的城市基础设施配套越来越完善。城市在快速建设进程中，施工工地越来越多，尤其是一些施工条件差的施工工地，潜伏的施工危险更加无法避免。所以，安全生产问题必须长期重视，时刻关注，做到事前防范、事中监测、事后管理。

安全管理系统主要包括落到实处的安全生产检查以及建立应急处理机制。

1、落到实处的安全生产检查

实现对巡视信息做记录，结合现场巡视结果和工作经验综合分析安全形势，给出安全巡查结论。系统提供现场安全巡视轨迹定位、现场存照、录像等功能。

采用RFID技术实现人员定位，为指定人员佩带定位卡，并纳入到施工现场监控系统中，当人员进入施工现场以后，只要在网络覆盖范围内的任何时刻任意一点，基站都可以感应到定位卡信号，并将信息上传到服务器，经过软件处理，得出各具体信息（如：是谁，在哪个位置，具体时间，停留时间），并且实时动态地在系统或施工现场的LED大屏幕上进行显示，监管人员可随时了解施工现场人员的状态。

2、建立应急处理机制

在视频监控、气象监测、环境监测、边坡监测等终端信息采集的基础上，建设应急管理系统，实现对应急预案的管理、应急事件的接收上报、应急处置方案制定以及应急资源管理等方面的功能，并通过应急事件、应急资源等信息的共享，实现与应急办、公安交警等部门的应急会商处置和协调联动。应急调度系统主要有应急资源管理、应急值守、应急响应管理和应急模拟演练等子模块构成。

（五）环境管理系统

在城市快速建设进程中，施工工地随处可见，随之带来的大量扬尘、噪声和工地污水等施工废物。在施工过程中由于施工运输人员/设备粘带泥土、建筑材料逸散以及施工机械等造成扬尘和噪声污染极其严重，这些已经严重影响着城市的空气质量，甚至影响到周围居民的正常生活，也是政府监管部门的亟待解决的民生问题。

在施工过程中产生的扬尘、噪声污染和工地废水，一直是导致施工工地与附近居民产生矛盾的主要原因，也是政府环境监管部门的重点关注。为了有效监控施工工地扬尘污染、噪声和工地污水，接受市民的监督和投诉，共建绿色环保建筑工地，有必要进行建设工程环境自动监控系统，工作原理如图2所示。

环境自动监控系统是智慧工地中重要的子管理系统之一，这也体现了政府监管单位和相关企业的社会责任。

三、结语

智慧工地以施工现场管理需求为主线，以物联网、互联网+技术为手段，对施工现场进行立体化、全方位、各时段管理，实现规范施工管理、减少安全隐患、节省人力投入、降低运营成本。在改善民生，关注农民工进城难问题，提升建筑行业安全生产等方面的社会效益明显。

近年来，随着现代化信息技术的提升，在全国各大施工项目上使用智慧工地的占比會越来越大。同时，也促进了智慧工地解决方案的更加人性化、智能化和智慧化，实现对施工工地的管理更安全、更高效、更精益。