基于BIM的智慧工程監(jiān)管平臺，可實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目進(jìn)度管理、成本管理、環(huán)境監(jiān)管、大型設(shè)備監(jiān)測、項(xiàng)目管理、勞務(wù)管理、實(shí)時(shí)預(yù)警及執(zhí)法、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等多項(xiàng)智能化管理，推進(jìn)工程智慧化建設(shè)。
基于BIM的智慧工程監(jiān)管平臺（以下簡稱“平臺”）由北京北控建設(shè)發(fā)展公司、中國航天建設(shè)集團(tuán)有限公司和北京超圖軟件股份有限公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合打造。平臺利用BIM、GIS、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、ERP等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，集成項(xiàng)目管理、視頻管理、物聯(lián)網(wǎng)平臺、大數(shù)據(jù)平臺、勞務(wù)管理等眾多分包單位業(yè)務(wù)系統(tǒng)，整合建筑BIM模型數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，構(gòu)建BIM+ERP的大一統(tǒng)智慧建設(shè)平臺，實(shí)現(xiàn)對建筑工程的精細(xì)化管理和對實(shí)施現(xiàn)場環(huán)境、安全、質(zhì)量、進(jìn)度等全方位監(jiān)控和智能化管理。
ABC多端齊發(fā)，滿足多項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用需要
平臺根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目管理需求設(shè)計(jì)成數(shù)據(jù)采集移動端（A端）、業(yè)務(wù)平臺端（B端）和決策輔助端（C端）三個(gè)終端。A端定位于施工現(xiàn)場現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、代辦事項(xiàng)處理和常用業(yè)務(wù)信息查詢流轉(zhuǎn)；B端定位于工程辦日常管理工作；C端定位于大場景項(xiàng)目成果匯報(bào)、GIS+BIM項(xiàng)目多角度展示。三端同源，C端看結(jié)果，B端看過程。
▲ 圖1 智慧工程監(jiān)管平臺C端
引入多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，平臺建設(shè)具有先進(jìn)性
?基于建筑工程全生命周期的BIM模型自動輕量化技術(shù)
根據(jù)BIM模型在建設(shè)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、運(yùn)維維護(hù)不同階段的應(yīng)用特點(diǎn)，對BIM模型進(jìn)行三角網(wǎng)簡化、外殼提取、移除重復(fù)點(diǎn)、模型合并、子對象拆分和操作子對象等各種自動輕量化技術(shù)，解決了BIM模型在GIS平臺中存儲、顯示、分析應(yīng)用等方面性能瓶頸問題，達(dá)到BIM模型表達(dá)小場景和GIS表達(dá)大場景的融合，實(shí)現(xiàn)BIM+GIS在數(shù)據(jù)和界面的深度。
?4D施工信息模型構(gòu)建技術(shù)
通過將建筑物及其施工現(xiàn)場BIM三維模型與Project施工進(jìn)度計(jì)劃結(jié)合，建立4D施工信息模型，并與施工資源、安全質(zhì)量以及場地布置等信息集成一體，實(shí)現(xiàn)了基于BIM和網(wǎng)絡(luò)的施工進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本、安全質(zhì)量和場地布置的4D動態(tài)集成管理，以及施工過程的4D可視化呈現(xiàn)。
?大數(shù)據(jù)技術(shù)
隨著BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用，結(jié)合施工項(xiàng)目的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和分析，建筑行業(yè)管理的數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到PB級別，迫切需要借助分布式計(jì)算等大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲、計(jì)算、分析和可視化展示。
本項(xiàng)目主要涉及到業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)、行為大數(shù)據(jù)和環(huán)境大數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用。業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)指項(xiàng)目不同參與方在各個(gè)階段工作過程中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)管理、計(jì)劃管控、工程控制、成本管理、招采管理、資金管控等方面數(shù)據(jù)；行為大數(shù)據(jù)指企業(yè)或者從業(yè)人員在項(xiàng)目工作活動中通過行為產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，比如通過對攝像頭等傳感器采集到的關(guān)鍵特種設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)場人員分布、高空危險(xiǎn)作業(yè)操作、煙火情況出現(xiàn)、特殊車輛軌跡等數(shù)據(jù)；環(huán)境大數(shù)據(jù)通過對接工地大氣、水質(zhì)等傳感設(shè)備，整合供水、供電、燃?xì)?、燃油、垃圾收集和分運(yùn)等多種類型數(shù)據(jù)，對揚(yáng)塵、噪聲、廢水污染等污染現(xiàn)象進(jìn)行管控和分析，以達(dá)到綠色施工。
七大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，輔助建筑工程精細(xì)化管理
▲ 圖2 智慧工程監(jiān)管平臺B端
?視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控系統(tǒng)可獲取并集成遠(yuǎn)程攝像頭的位置和數(shù)據(jù)信息，并可根據(jù)調(diào)用指令實(shí)時(shí)調(diào)取相關(guān)監(jiān)控內(nèi)容，滿足項(xiàng)目管理者對施工現(xiàn)場實(shí)施監(jiān)控的需求。
?勞務(wù)監(jiān)管
勞務(wù)監(jiān)管子系統(tǒng)可獲取所有施工單位勞務(wù)人員的信息，對勞務(wù)人員信息、門禁設(shè)備、項(xiàng)目組人員、門禁設(shè)備任務(wù)和人員工時(shí)等方面進(jìn)行綜合管理，并以圖表的方式綜合呈現(xiàn)。在施工現(xiàn)場，勞務(wù)監(jiān)管子系統(tǒng)可以對閘機(jī)提取人員信息和實(shí)際考勤，掌握施工現(xiàn)場人員數(shù)量、工種配比、年齡結(jié)構(gòu)和歸屬單位等信息，并將定額用工量和實(shí)際用工量進(jìn)行對比，為工程辦提供數(shù)據(jù)支撐，避免由于勞務(wù)問題影響工程進(jìn)度。
?環(huán)境監(jiān)測
通過窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接施工現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測傳感設(shè)備，可實(shí)時(shí)查看施工現(xiàn)場的風(fēng)力、風(fēng)向、溫度、濕度、噪音、PM10和PM2.5等氣象和環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)，如果超過預(yù)警程度，則自動提醒管理人員進(jìn)行人工干預(yù)。使用環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)，可對施工工地的粉塵、噪聲、溫濕度、可燃和有毒有害氣體濃度進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控，開展綠色施工。
?進(jìn)度管理
將BIM模型構(gòu)件工程施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行掛接，可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)度、施工狀態(tài)的三維動態(tài)模擬。將計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行對比，用BIM構(gòu)件顏色、材質(zhì)等差異來呈現(xiàn)項(xiàng)目在建的超前和逾期情況。通過查看項(xiàng)目周報(bào)，可分析查找施工逾期原因，方便指揮部清晰明了發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)解決問題。
▲ 圖3 基于BIM模型的進(jìn)度管理
?設(shè)計(jì)管理
對設(shè)計(jì)模型、設(shè)計(jì)進(jìn)度、質(zhì)量等進(jìn)行全方位監(jiān)管，并通過視頻會商的方式進(jìn)行在線溝通和協(xié)調(diào)解決問題，利用BIM模型提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，并通過設(shè)計(jì)的計(jì)劃管理保障設(shè)計(jì)及時(shí)出圖，控制設(shè)計(jì)對進(jìn)度的影響。
?成本管理子系統(tǒng)
對各種造價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和預(yù)警，對項(xiàng)目概算、投資額、總包報(bào)量、付款金額等進(jìn)行匯總和統(tǒng)計(jì)，并可直接對接負(fù)責(zé)人解決問題。
?大型設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)
近年來，建筑行業(yè)大量使用塔吊，由于違規(guī)超限作業(yè)和塔吊群干涉碰撞等引發(fā)的各類運(yùn)行安全事故頻發(fā)，造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。大型設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)通過采集塔吊、升降機(jī)和工程車等大型設(shè)備傳感器（如高度、角度和傾角傳感器）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，獲取大型設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，通過集合各類計(jì)算模型進(jìn)行對比和分析，可以提前預(yù)知塔吊吊臂相撞、吊臂因風(fēng)折斷、人員操作失誤等引起的潛在風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)，及時(shí)預(yù)警并給出相應(yīng)的執(zhí)法意見。如此一來，可對塔吊等大型設(shè)備的使用過程和行為進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)管，切實(shí)控制設(shè)備運(yùn)行過程中的危險(xiǎn)因素和安全隱患，預(yù)防和減少塔吊等大型設(shè)備安全生產(chǎn)事故的發(fā)生。
▲ 圖4 大型設(shè)備監(jiān)控示意圖
平臺于2017年3月18日正式上線提供服務(wù)，服務(wù)范圍涵蓋多個(gè)地塊項(xiàng)目，為政府領(lǐng)導(dǎo)和指揮部領(lǐng)導(dǎo)提供了實(shí)時(shí)的工程信息，為工程決策提供了有效的綜合信息保障；為工程辦各部門、項(xiàng)目管理單位、監(jiān)理單位、總包單位等提供信息共享平臺；為各參加單位提供了統(tǒng)一的項(xiàng)目管理信息標(biāo)準(zhǔn)，提升了各工程總承辦單位工程管理信息化水平。
平臺是智慧城市和互聯(lián)網(wǎng)+理念在建筑工程領(lǐng)域的行業(yè)具體體現(xiàn)，是一種嶄新的工程現(xiàn)場一體化管理模式，改變了傳統(tǒng)建筑施工現(xiàn)場參建方現(xiàn)場管理工作模式和管理模式，確保項(xiàng)目指揮部、工程辦、項(xiàng)目監(jiān)理單位、總包單位和參建單位高效、及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握項(xiàng)目信息，提升了各方的工作協(xié)同和溝通效率，提升了指揮部對項(xiàng)目整體的監(jiān)管水平和調(diào)度能力，為建設(shè)項(xiàng)目準(zhǔn)時(shí)交付、安全運(yùn)營等打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
