基于物联网和云计算技术的智慧工地施工信息化管理平台的研
发和应用
1、引言
随着我国国民经济生产总值的持续增长和宏观经济的持续健康发展，国内建筑行业也呈现出蓬勃发展的势头。建筑行业生产总值快速增长的同时，建筑项目的数量和规模也在不断的增加，项目施工过程中人身安全问题逐渐凸显，项目管理的重要性日益显现。在传统的项目生产过程中，由于信息技术和远程监控技术的匮乏，相关部门无法对施工中潜在的危险进行预警和监控，特别是对遇险人员的搜索过程，只能靠图纸进行定位，导致施工人员的安全得不到有效的保障，因施工事故导致的人员伤亡现象屡见不鲜。另外，在项目的日常管理过程中大多采用专人管理项目电子文档和纸质文档的方式，劳动量大，工作繁琐，工作效率低，出错率高。而项目管理过程中的任何一个小的疏漏都有可能造成大的事故发生，为项目各方带来重大损失。
随着物联网、云计算、大数据、移动互联网等信息技术的发展应用，国内外关于建设项目的“数字化建设”、“信息化管理”和“信息技术应用”研究由来已久，也取得了一定的成果。如建筑信息模型（BIM）、建筑全生命周期管理（BLM）、智慧城市等。这些研究促进了建筑业信息化发展和信息技术进步，提升了技术创新、管理创新水平。然而，我国在建设项目管理理论研究和信息技术应用上与国外的差距仍然很大，迫切需要依托新兴信息技术，对传统建设项目管理理论与方法进行创新，研发全新的、综合的建设项目管理信息化平台，提高各参与方之间信息交流的效率。
2、智慧工地施工信息化管理平台的建设内容
“智慧工地”是一种崭新的工程全生命周期的管理理念，即指工地信息化建设。基于当前日异月新的信息技术手段，在“云+大数据”支撑下，充分利用物联网、互联网以及云计算机等先进的信息化技术，将施工的现场一线业务与项目的综合管理深度融合，围绕施工现场管理、项目综合管理，建立互联协同、安全监控、智能化生产等项目信息化生态圈，开发一个完整的、综合的施工项目信息化管理平台，并将后台的数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行
数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，实现工程可视化智能管理，以提高工程管理的信息化水平，在保障安全生产的前提下，能够提高生产效率、项目管理效率，智慧工地施工信息化管理平台的建设内容如图1所示。
基于智慧工地的施工信息化管理平台施工现场管理项目综合管理施工信息化管理系统远程自动化监测系统盾构管片生产智能管理系统…施工安全质量系统物资闭合管理系统大型设备管理系统项目经营管理系统施工管理BIM技术…建设中建设中进出管理，人员定位，视频监控、环境监测等于一体结构监测、监测配置，自动采集，计算分析，自动预警管片生产ERP，生产现场管理，物流追溯安全检查，在线教育，质量管理，现场监控项目管理，项目预算，合同管理，材料核销等全球定位，人工智能，故障判断，人员管理等合同编码，数据填报，数字化平台进度、计划，成本、合同，分包、档案、竣工管理设计+施工三维可视化综合解决方案图1 智慧工地施工信息化管理平台的建设内容
基于智慧工地的施工信息化管理平台主要从施工现场管理和项目综合管理两大角度对项目实现全方位的远程监管。项目综合管理主要倾向于是对施工现场之外的项目的一些综合管理，根据项目部的实际需要，开发特定功能模块的软件系统，如安全质量管理系统、物资闭合管理系统、大型设备管理系统、项目经营管理系统等软件系统，是项目管理人员对项目生产过程中的一种“软”管理，是对项目的内页资料整理、后台数据进行集中管理和归档，并形成相应的统计报表和报告，便于管理人员做出相应的决策，提高项目管理效率，降低消耗，节约成本，实现无纸化办公。施工现场管理主要包括三个子系统的建设：一是施工信息化管理系统，二是远程自动化监测系统，三是预制构件生产智能管理系统（如：地铁盾构管片生产）。施工现场管理系统侧重于对施工现场的人员设备、生产工艺、施工风险因素、安全隐患等内容进行全方位的远程监管，使管理人员能够随时随地掌控施工现场情况，保障安全生产。对施工现场的信息化建设更能凸显“智慧工地”的本质，因此，接下来对施工现场管理涵盖的子系统建设的内容进行简单介绍。
2.1施工信息化管理系统
施工信息化管理系统集施工现场人员及物资设备进出管理、人员区域定位、施工视频监控、现场环境监测、安全预警、质量监控管理等功能于一体，达到及时的安全预警和高效的指挥调度的目的，满足安全生产管理需求。系统主要功能的拓扑图如图2所示。
图2 施工信息化管理系统主要功能拓扑图
2.2远程自动化监测系统
远程自动化监测系统根据常见施工监测内容采用的传感器及其自动监测方法，建立一套基于物联网技术、云计算技术和移动互联网技术的施工监测管理云平台，并对云平台的架构进行系统构建，研发可提供监测配置、数据采集、计算分析、智能报警等服务接口的开放式系统平台的技术实现。系统建设内容如图3所示。
基于物联网和云计算技术的智慧工地施工信息化管理平台的研发和应用
