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基于城市精细化管理趋势下的建筑行业智慧监管模式的研究 ——以临港智慧工地为例

周业业

上海建科工程咨询有限公司,200032

摘要: 为解决现有建筑行业监管效率低下问题,本文在当前城市精细化管理趋势下,围绕BIM、VR、物联网、云技术等新一代信息化技术,通过搭建基于三维可视化模型的集成平台,改变各参建单位的信息交互和管理方式,推动行业监管模式不断迭代,实现对工地现场人、机、料、法、环五大要素的动态管控和信息集成,从而逐步提升质量管理与安全管理。
关键词: 建筑行业;智慧监管;城市精细化管理;智慧工地技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157272
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1引言

随着二十一世纪的高速发展,建筑业规模不断扩大,超高层、钢结构、大跨度、异性结构等各类建筑标准不断提升,施工现场危险性较大分部分项工程施工及其产生的安全隐患层出不穷,常规“以人为本”的监管模式逐渐不能满足当今时代的要求,建筑行业监管模式的转型势在必行。

本文以上海临港新片区智慧工地实施方案为例,通过智慧监管综合集成平台的搭建,推动建筑行业建设领域科技创新,加速工程建设数字化、智能化和智慧化转型,实现建设项目的分类分级、高质量和标准化智慧工地应用。

2问题的提出

自2019年8月20日挂牌以来,临港新片区始终遵循习总书记“五个重要”指示,紧密围绕上海市委、市政府“四个打造”目标,着力建设智慧、低碳、韧性的高品质城市,大力推进建筑业高质量发展,努力提升建筑工人获得感。

截至2023年5月4日,新片区受监的建筑工地共707个(房建584个,市政85个,园林绿化14个,水务水利24个),建筑总面积3000.7万平方米,工程合同总额达1994.9亿,建筑工人约7.4万人。工程建设体量与浦东新区相仿,但临港新片区工程监督人员仅百余人,不足浦东新区工程监督人员数量的十分之一,日常工程监管压力巨大,智慧监管模式的改革创新可以有效提高监管效率,促使新片区建筑行业安全有序发展。

3智慧工地安全监管平台所用关键技术

智慧工地安全监管平台所用关键技术包括:物联网技术、人工智能技术、云计算技术、3S技术等。

3.1物联网技术

物联网技术是指将末端设备、设施和外在使能相互结合,通过通讯网路实现集成式管理和服务功能。

3.2人工智能技术

人工智能技术是一种基于计算机系统的智能化技术,可以模拟和实现人类的智能行为。

3.3云运算技术

云计算又称为网格计算。通过这项技术,可以在很短的时间内(几秒钟)完成对数以万计的数据的处理,从而达到强大的网络服务。

3.4 3S技术

3S技术是遥感技术、地理信息系统和全球定位系统的统称,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。

4智慧工地安全监管平台总体设计系统架构

4.1设计思路

基于临港新片区的所属层级和操作可落地性,试行“分级推进、逐年提升;顶层设计、标准引路;政府主导、企业协同;重点突破、示范带动”的理念。采用“1+2+X”的政策标准体系,“1”是1本《中国(上海)自由贸易试验区临港新片区智慧工地建设实施方案(试行)》;“2”是2本智慧工地配套标准《智慧工地建设标准》、《智慧工地评价标准》,作为实施方案的技术支持;“N”是落实智慧工地推进政策过程中需要编制的若干项实施管理办法,作为实施方案的管理支撑。

4.2总体设计架构

智慧工地安全监管平台总体依托三级管控思路,分别为政府级、企业级和项目级,并构建“风险分级全管控、隐患排查快治理”的双控体系。监管平台利用大数据技术打造在建工程的事件中心(含待办和预警)、处置中心、评价中心和决策中心,实现对在建工程各方责任主体和施工行为的统一管理,深化决策分析数据支撑能力。

4.3系统拓扑

智慧工地安全监管平台的系统拓扑就是将数据采集、数据传输、数据处理、数据存储、数据分析、挖掘与报告展示等各个环节连接起来,构成一个完整的平台,以实现工地安全的可持续发展。

数据采集模块:用于采集现场环节数据如空气质量、温度、湿度、噪音等,也可以采集现场人员的行为信息如识别施工人员身份等。

数据传输模块:用于将采集到的数据通过无线网络或者有限网络传输至后端服务器。

数据处理模块:用于接收传输的现场数据并进行处理,例如数据清洗、数据预处理、数据归档等。

数据存储模块:用于存储经过处理后的数据,以供后续数据分析、挖掘和可视化展示使用。

数据分析与挖掘模块:对于存储在数据存储模块中的数据,实现数据分析、挖掘和报告生成,并输出相应的监管指标和报表,便于工地安全管理人员及时了解工地安全状况。

可视化展示模块:将分析结果通过图表等形式直观展示,帮助管理人员更好地认识工地安全状况,及时发现隐患,提升工地安全管理效率。

4.4安全设计

以确保其可以有效地保护用户数据隐私、防范恶意攻击、确保系统稳定等方面的安全要求。

认证与授权安全:建议采用较为严格的用户身份认证方式,例如密码、验证短信、人脸识别等,同时设计灵活的权限管理机制,以确保用户只能访问自己的数据或具有相应操作权限的数据。

数据加密与安全传输:对敏感数据进行加密处理,确保在传输过程中的安全性,并采用SSL/TLS等安全协议加密数据传输,以确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。

防范注入式攻击:对系统的输入参数进行数据过滤和校验,避免恶意用户利用注入漏洞攻击系统。

实时监控与预警:建立安全监控机制,可以对系统进行实时监控,如发现异常行为或攻击,可以及时发出预警,防止事态进一步恶化。

后台管理系统安全:后台管理界面需要加强密码保护、访问限制等安全措施,避免未经授权者入侵管理系统造成系统崩溃或数据泄露。

4.5运维设计

智慧工地安全监管平台在所有数据采集和归集的基础上由粗到细设计三级管理系统,分别为项目级、企业级和政府级。

项目级管理系统最为精细,负责项目上的现场管理,主要通过各个管理模块实现施工策划、人员管理、机械设备管理、物资管理、成本管理、进度管理、质量安全管理、绿色施工管理等.

企业级管理较为精细,负责公司层级的总体把控,主要通过各个管理模块实现成本监控、进度监控、生产监控、质量监控、安全监控、经营分析等。

政府级管理最为粗略,负责建筑行业的总体把控和重要风险的把控,主要通过各个管理模块实现质量监管、安全监管、环境监管等。

5智慧监管在建筑项目管理中更新与迭代

智慧监管可以通过各种信息化手段对建筑工程项目从规划设计阶段一直到施工、竣工验收以及使用维护等多个环节进行全面监管、控制和优化,确保资金安全、施工质量、工期进度以及人员安全等方面的合理管理。可以有效提高建筑工程的整体管理水平,加强工程安全监管及风险预警,减少不良事件的发生。目前,智慧监管运用的种类仍较为局限,综合监管平台仍较为简陋,随着建筑业的不断发展,和科技水平的不断进步,智慧监管将不断更新与迭代。

6结语

在建筑项目管理中,智慧监管已经成为了精细化管理的一种趋势。传统的建筑项目管理方式不能满足现代经济发展需要,全面数字化、网络化和智能化的智慧监管模式将成为未来建筑项目管理的主要思路之一。

参考文献:

[1] 刘建东,基于智慧工地技术的建筑项目管理效能提升分析,202