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摘要：近年來，土木工程領域互聯網技術的應用被大范圍推廣與實施，數字化管理在工程施工中的應用較為突出。利用數字化的精確、高效的特點，結合淞滬路-三門路下立交工程實例，對數字化管理進行深度探究和應用，研究了施工過程中人員、設備及現場流程的數字化管理方法。采用數字化管理后，有效降低了安全事故發生率，有效促進了精細化管控，提升了管理水平，為今后類似工程提供了數字化管理的寶貴經驗。

關鍵詞：數字化管理；地下工程；人員設備管理；流程管理

隨著科技的進步，信息技術迅猛發展，土木工程大數據戰略在建筑工程領域被大范圍地推廣和實施。一些先進企業在建筑施工中，已開始探索應用計算機遠程控制和輔助管理等進行施工組織管理。特別是在一些專業施工中應用了計算機信息處理和自動化控制等先進技術，不僅降低了成本，減輕了工作強度，而且克服了傳統施工方法難以解決的復雜問題，使一些高難度的施工項目得以完成。復雜工程建設中信息化技術應用管理已是必然，施工現場無紙化、工地管理數字化已是趨勢。淞滬路-三門路下立交工程數字化工地是基于物聯網技術并結合市政地下工程的項目管理與工程施工建造而開發的數字化管理系統，研究了人員、設備及流程（包括但不限于安全文明施工管理）管理等方面的數字化管理方法。

1數字化工地建設概況

1.1工程概況。淞滬路-三門路下立交工程位于上海市楊浦區北側淞滬路—閘殷路上，工程采用雙層Y形下立交，選擇閘殷路—淞滬路南和淞滬路北—淞滬路南方向設置主線與匝道，下立交布置為雙層地下結構。其中沿淞滬路—閘殷路方向布置下立交主線，位于上層車道，在與下層匝道高差完全分離后，上穿匝道南側頂管工作井，之后上跨匝道和軌道交通10號線后轉入閘殷路，主線全長約860m。沿淞滬路方向布置下立交匝道，位于下立交下層車道，于政立路以北從主線兩側分出，下穿主線后迅速匯合下穿合流污水管及原規劃軌道交通17號線，東側緊貼10號線（江灣體育館站—三門路站）盾構區間，匝道全長約770m。1.2數字化工地建設目標。淞滬路﹣三門路下立交工程施工戰線長，全線緊鄰軌道交通10號線，周邊高層眾多，地下管線復雜，主體結構全線（包括矩形頂管段）位于②3-1砂質粉土，施工風險極大。為更好地管控施工風險，減小施工對軌道交通10號線及周邊管線、建筑的影響，該工程開展數字化樣板工地，最大化實現數字化管控。該項目旨在構建一套“數字化工地管理系統”，對項目的人員、設備實現精細化管理，從而達到以下目標：（1）提高施工效率，減少施工浪費，節約建設成本，提高施工質量。（2）降低施工錯誤率，減少安全隱患，降低事故發生率，提升工地施工安全度。（3）幫助管理人員更加精準、高效地計劃、決策和監管施工進度，提高項目管理效率。

2數字化工地管理系統應用原理

數字化工地管理系統是將傳統現場安全文明施工管理、視頻監控系統結合數字化人員、設備定位監控系統形成的數字化管理平臺，利用無線脈沖定位技術，實現施工圍擋內的人員、設備的精準定位，通過現場布置的Wi-Fi系統、定位系統及后臺平臺的數據傳輸與處理，完成整個系統的運轉，以實現現場人員、設備及流程（包含但不限于安全文明施工）的數字化管理。2.1定位系統。定位系統由定位基站和定位傳感器組成。定位傳感器發出射頻信號，被周圍的定位基站接收。定位基站通過Wi-Fi，將接收到的信號數據傳輸到云端，從而云端便可計算出定位傳感器所在的位置。淞滬路﹣三門路下立交工程由三塊施工區域構成：淞滬北段長約437m，寬約35m；淞滬南段長約386m，寬約29m；閘殷路段長約255m，寬約40m。具體架設方式為,在三塊施工區域中，分別架設一臺Wi-Fi基站，在辦公區架設一臺Wi-Fi網橋。基站和網橋之間通過無線的方式進行信號的中繼、匯總和交換。和Wi-Fi系統一樣，定位系統也需要對三塊施工區域進行信號全覆蓋。具體部署方式是，在每塊施工區域的兩條長邊上，每隔50m安裝一臺定位基站，基站通過Wi-Fi與云端進行數據通信，如圖1所示。2.2系統總覽及簡介。通過架設Wi-Fi系統，實現施工工地的無線覆蓋；通過架設定位基站，實現施工工地的定位覆蓋，如圖2所示。Wi-Fi和定位系統全覆蓋以后，當帶有傳感器的工帽、機械設備、主材、危險品等進入施工區域后，其位置信息便被定位系統捕獲，并通過Wi-Fi系統，將數據傳輸到云端，云端根據位置數據從而計算出其精確的位置。通過對這些位置數據進行不同的分析和處理，便可實時判斷和反饋施工過程中是否出現違規行為、工程現狀如何等各種有意義的狀況。這些數據和分析都會呈現在數字化工地管理系統的PC端和移動端系統內，由項目管理人員進行實時監控和指揮。同時還會根據規則，第一時間發送預警至相關管理人員的手機上，管理人員看到這些信息后，便能立即組織整改和現場調度協調。

3數字化工地管理系統功能概述

“數字化工地管理系統”由PC端和移動端兩大部分組成，主要包括人員數字化管理、大型設備數字化管理和流程管理三大功能，同時集成了視頻監控系統。3.1人員、設備定位管理。傳感器作為定位裝置中的重要組成部分，安裝在需要定位的設備或人員佩戴的工帽上，將二維碼粘貼在定位器上，再固定到工帽里，通過數字化工地移動端APP掃描二維碼，即可申領工帽。這樣就可通過數字化工地移動端或PC端系統對穿戴工帽的人員進行定位及監控管理。將貼有二維碼的定位器固定在設備上，根據設備的種類不同，固定位置也不同。通過APP綁定設備。根據定位器是否發生位移，從而能夠得知設備是否正在運作，以此實現設備的實時監控，如圖3所示。傳感器的數據通過無線網絡實時發送到云端，再由云端對坐標數據進行分析。根據設備與設備之間的定位規則進行實時監控及預警。在數字化工地系統的PC端，可實時顯示各工種、各設備的位置，并通過不同顏色或圖標進行區分。同時根據不同設備的特性顯示設備的運轉狀態。3.2安全管理。為保證施工期間的安全作業，系統根據不同類型的設備制定了不同的規則進行應對，具體規則如下：將貼有二維碼的定位器固定在施工范圍內的危化品設備上，通過APP綁定物料，當需要使用物料時，使用者必須通過APP掃描二維碼進行申領，并填寫相關申領數量，以此對用料情況進行監控。當施工物料為危化品時，若未經指定工種人員領用而危險品發生移動時，則表示有安全隱患發生，系統發出預警，如圖4所示。在大型設備上安裝定位器，當其處于工作狀態時，若周邊未出現安全規范要求的工種人員，系統發出預警。若其他工種人員或一些不允許出現的設備（例如車輛、危化品設備等）進入其施工范圍，系統同樣會發出預警，如圖5所示。系統根據上述規則發出的預警信息會實時呈現在監控頁面內，同時也會將預警信息推送至相關工作人員的手機上。3.3人員積分獎勵及教育評測管理。通過二代身份證讀卡器將入場人員的信息進行采集，并通過數字化工地管理系統移動端APP掃描二維碼的方式領用工帽，將人員與定位傳感器進行綁定。之后便可根據施工現場的人員行為以及制定的積分機制對施工人員進行獎勵和懲罰，如圖6所示。人員違反積分規則，將被扣除一定的積分，被推薦優秀作業的則予以積分獎勵。被舉報者次數達到預定值時，需進行安全再教育培訓，考試通過后方可再次入場。此外，任一進場人員需通過APP端安全教育測評方能入場。3.4視頻監控。將視頻監控實時錄像集成到數字化工地管理系統中，方便系統統一調用和管理，顯示施工現場的實時視頻圖像，進行更好的監控管理。3.5流程管理。為了降低流程管理的過多限制，聚焦于事項的快速達成一致。系統支持手機拍照上傳及編輯，以簡潔明了的形式展示相關項目流程。其中審批流程主要包括技術方案審批、資料審批、合同流轉及付款、安全檢查、質量檢查、現場問題管理。流程審批中的相關工作人員可借助系統對整個施工的流程文檔進行數字化管理。在流程列表頁可根據不同種類的流程進行分類查詢，篩選出待辦事宜，同時可查看詳細的工作情況及流程審批進度。流程管理模板主要針對現場安全文明施工內容予以監管，現場人員可隨時針對一切現場施工問題予以拍照上報，反饋至相應責任管理人，達到實時線上監管現場的目的，促進現場的高效管理。

4結語

該工程采用數字化管理后消除了人工管理的盲區，現場發生的違章工作都會通過信息及時傳輸至PC端及APP端，使項目管理人員及時制止違章行為，有效降低了安全事故發生率；該工程數字化工地管理系統的開發與應用有效促進了項目施工過程中人、機、流程管理等方面的精細化管控，提升了項目的整體管理水平，為后續類似工程的數字化管理提供了寶貴經驗。

作者:何曉壘 單位:上海公路橋梁（集團）有限公司