工程項目“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)的建設與推廣

岳 峰 李建虎

中電科資產(chǎn)經(jīng)營有限公司 北京 100043

1 工程項目“三控、三管、一協(xié)調”的管理理念

中電科資產(chǎn)公司在長久的管理實踐中，形成了“三控、三管、一協(xié)調”的工程項目管理理念?！叭亍保闯杀荆ㄍ顿Y）控制、進度控制和質量控制；“三管”，即安全管理、合同管理和信息管理；“一協(xié)調”，即組織協(xié)調。成本、質量和進度是工程建設的控制性要求，是工程項目建設全過程都不能夠偏離的目標，是業(yè)主（投資方）最為重要的關注點。安全管理、合同管理和信息管理是保證工程項目順利實施的必然要求。組織協(xié)調即是在業(yè)主、設計、施工、監(jiān)理、供應商、分包商之間搭建起的協(xié)商問題、解決問題、信息共享的協(xié)調機制。

隨著工程項目建設進入到信息化、智慧化時代，為保障工程項目“三控、三管、一協(xié)調”的管理理念有效落地，提升工程項目全局管理、統(tǒng)籌管理和智能管理能力，中國電科建設了工程項目“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)，以實現(xiàn)工程項目建設數(shù)據(jù)的采集、關聯(lián)和共享，使新基建中“數(shù)字基建”這一核心思想在工程項目的建設實踐中得以貫徹[1-5]。

2 “7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)的邏輯框架

“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)的內涵是通過7個核心應用、若干個擴展應用，并且在核心應用及擴展應用中全面融入BIM技術，以推動工程項目信息化、精細化、標準化管理，實現(xiàn)施工監(jiān)督全覆蓋、責任全落實、流程全規(guī)范、監(jiān)督全方位、數(shù)據(jù)全記錄、數(shù)據(jù)全對接的“六全管理”效果，達到全天候、全時段、全過程、全場景的立體化管控效果，實現(xiàn)公司工程項目全局管控的目標。其邏輯框架如圖1所示。

圖1 “7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)的邏輯框架

2.1 七大核心應用

七大核心應用是全面融合“成本、質量、進度、合同、信息、安全、協(xié)調”的必要管理應用，是實現(xiàn)“三控、三管、一協(xié)調”管理理念的基礎和核心。具體包括：

1）成本控制應用。主要功能是收集匯總項目的合同信息、投資信息、成本信息等，整合資源，有效加強對工程項目資金投入和成本費用的把控和監(jiān)督。

2）質量控制應用。主要功能是通過電腦端應用和手機APP應用，實現(xiàn)施工現(xiàn)場的巡檢管理人員施工質量檢查、質量驗收全流程的業(yè)務管理，有效匯總質量檢查信息，實現(xiàn)質量問題處理全流程留存和監(jiān)督。

3）進度控制應用。主要功能是通過進度計劃管理、BIM應用、形象進度圖片、第三方信息的及時維護和反饋，使管理人員快速高效地了解實際工程進度。當工期出現(xiàn)異?；蜓诱`的情況時，能及時調整策略，把控工程工期的總體安排。

4）合同管理應用。主要功能是收集建造合同、分包合同、物資供應合同的合同信息，監(jiān)控合同的履約情況，對合同履約中的偏差進行預警。

5）信息管理應用。主要功能是收集匯總工程項目建設過程中的重大事項信息、黨建信息、通知公告信息等資料，為領導監(jiān)督管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。

6）安全管理應用。主要功能是匯集、留存所有安全管理信息，實現(xiàn)全流程的業(yè)務流轉和數(shù)據(jù)監(jiān)督，形成隱患發(fā)現(xiàn)—整改—復查—關閉的閉環(huán)管理流程，通過聯(lián)合共治，信息自動流轉，提升施工現(xiàn)場的安全管理水平。

7）組織協(xié)調應用。由于“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)收集整合了工程項目的投資（成本）、質量、進度、合同、安全、信息等數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)一口錄入、多方共享的監(jiān)督管理體系，為各參建方的溝通協(xié)調提供了便利條件。依托工程項目一體化調度中心，建立協(xié)調機制來應對異常事件，實現(xiàn)與應急現(xiàn)場、指揮調度中心的視頻及通訊功能，方便進行協(xié)調應急指揮。

2.2 若干現(xiàn)場管理擴展應用

“7＋X＋BIM”中的“X”，偏重于現(xiàn)場的智慧監(jiān)控。系統(tǒng)采用模塊化設計，各工程項目可以根據(jù)自身管理需要、政府部門的監(jiān)管要求，自行選定應用模塊，在七大核心應用的基礎上進行擴展。典型的擴展應用包括：

1）環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。通過監(jiān)測設備，對建設工程施工現(xiàn)場的氣象參數(shù)、揚塵參數(shù)等進行監(jiān)測與顯示，對以上數(shù)據(jù)進行分時段統(tǒng)計，并通過現(xiàn)場視頻、圖形進行遠程展示，從而實現(xiàn)對工程施工現(xiàn)場揚塵污染等監(jiān)控、監(jiān)測的遠程化、可視化。

2）塔機運行監(jiān)控系統(tǒng)。通過獨立于塔機的安全監(jiān)控設備，對塔機的運行情況進行實時監(jiān)控，保障作業(yè)效率和人員安全。同時通過在塔機防超載、特種作業(yè)人員管理、塔機群塔作業(yè)時的防碰撞等方面的應用，來降低安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，最大限度地避免人員傷亡。

3）視頻分析智能預警系統(tǒng)?；谝曨l智能分析技術，進行施工現(xiàn)場危險源檢測和人員行為分析，并進行聲光報警，保障工地項目安全進行，利用智能視頻分析技術對視頻數(shù)據(jù)中的對象進行分析識別，讓計算機代替人工完成實時監(jiān)視任務，可有效克服大量視頻監(jiān)視資源下人工監(jiān)視死角多的問題。

4）高支模變形監(jiān)測系統(tǒng)。主要應用于高大模板支撐系統(tǒng)澆筑施工的過程中，是對諸多重大安全風險點進行實時自動化安全監(jiān)測的解決方案。主要監(jiān)測內容包括模板沉降、整體位移、頂桿失穩(wěn)、扣件失效、支撐體系傾斜、承壓過大等。系統(tǒng)采用無線自動組網(wǎng)、高頻連續(xù)采樣，實時數(shù)據(jù)分析及現(xiàn)場聲光報警。在施工監(jiān)測過程中，通過秒級響應危險情況，提醒作業(yè)人員在緊急時刻撤離危險區(qū)域，并自動觸發(fā)多種報警通知，及時將現(xiàn)場情況告知監(jiān)管 人員。

5）基坑監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)在基坑開挖及地下工程施工過程中，對基坑巖土性狀、支護結構變位和周圍環(huán)境條件的變化，進行各種觀察及分析，并將監(jiān)測結果及時反饋，預測進一步施工后將導致的變形及穩(wěn)定狀態(tài)的發(fā)展趨勢，根據(jù)預測判定施工對周圍環(huán)境造成的影響程度，為后續(xù)施工生產(chǎn)提供決策支持。

6）卸料平臺檢測系統(tǒng)。本系統(tǒng)可精確測量卸料平臺上建筑材料的質量，當平臺負載超過正常允許值時報警，提示超載，避免卸料平臺發(fā)生坍塌事故。

7）勞務實名制系統(tǒng)。本系統(tǒng)對人員從進場登記、合同簽訂、教育培訓、考勤、工資、退場等方面實現(xiàn)全流程、全方位的實名制監(jiān)督管理。

除上述擴展應用之外，中電科資產(chǎn)公司的“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)已經(jīng)建設了“視頻監(jiān)控”“施工升降機運行監(jiān)控”“無人值守自動稱重”“人員定位”“智能安全教育”等共計17項拓展應用。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術的發(fā)展，該系統(tǒng)將會建設更多的擴展應用。由于篇幅限制，不再逐一贅述。

2.3 BIM技術的全方位融入

隨著BIM技術深入應用帶來的工程項目管理變革，中電科資產(chǎn)公司在智慧管控系統(tǒng)的建設中全方位地融入BIM技術。利用BIM的可視化特性，在施工現(xiàn)場的監(jiān)控設備布置、安全質量巡查、安全隱患排查等方面，通過三維模型進行標記。利用BIM的可模擬特性，針對施工進度進行模擬，通過實際進度和計劃進度的偏差，及時制定修正措施。利用BIM的可協(xié)調性，通過BIM模型中包含的多維信息，將設計、施工、運維統(tǒng)一在一個平臺上，以同一套標準進行溝通，提升溝通、協(xié)調的效率。

3 “7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)的應用與推廣

一個信息化系統(tǒng)是否具有生命力，不僅取決于系統(tǒng)功能是否完善、人機交互是否良好，更取決于該系統(tǒng)能否得到廣泛應用與推廣，是否能夠在推廣應用中不斷得以優(yōu)化完善。在管理實踐中，有許多優(yōu)秀的管理系統(tǒng)并沒有達到預期效果，與其推廣應用的重視程度、推廣應用的策略有很大關系。中電科資產(chǎn)公司在所屬工程項目中大力推廣“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)，實現(xiàn)了所有工程項目全覆蓋。

3.1 確定“整體規(guī)劃、分步實施”的原則

“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)是多種產(chǎn)品的組合，同時又包含大量的軟件及硬件，建設及應用又會涉及到很多的部門和人員，是一個龐大的系統(tǒng)工程。因此，為了保障系統(tǒng)能夠有效推廣應用，必須進行整體規(guī)劃，確定推廣目標、推廣階段和實施步驟。前期選擇有代表性、具有良好基礎和推廣條件的項目進行部署，在示范項目的推廣實踐中總結經(jīng)驗，持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)功能，待“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)的優(yōu)勢初步顯現(xiàn)之后再大范圍推廣。

3.2 加強智慧管控系統(tǒng)的宣傳

傳統(tǒng)的項目管理方式在我國仍將長期存在，管理人員的管理行為、管理意識存在一定的慣性。在引入“7＋X＋BIM”智慧管控模式的情況下，管理人員的認知和意識局限難免會影響到系統(tǒng)的使用和普及，因此加強對系統(tǒng)的宣傳成為系統(tǒng)推廣的首要任務。要逐步培養(yǎng)用戶的使用習慣，增強使用人員對系統(tǒng)的認知，使項目管理人員依托“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)進行項目管理成為常態(tài)，才能使“三控、三管、一協(xié)調”的管理理念得以有效貫徹。

3.3 加強培訓和指導服務

系統(tǒng)推廣團隊全程提供相應的文檔支持、技術和服務支持。在系統(tǒng)開發(fā)完成后進行統(tǒng)一的宣講和培訓，重點介紹系統(tǒng)的應用重點和涵蓋的業(yè)務范圍。在具體項目部署完成后，再進行現(xiàn)場培訓，重點講解操作細節(jié)。編制完備的用戶使用手冊和視頻培訓資料，提供在線應用指導服務，對于試運行過程中的疑問、體驗及問題，隨時反饋咨詢。及時總結操作技巧和故障檢測、故障排除方法，并形成文檔，提交給終端用戶。

3.4 建立系統(tǒng)反饋與更新機制

中電科資產(chǎn)公司在“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)的推廣應用過程中，建立了性能評估與調優(yōu)、故障響應、定期跟蹤和產(chǎn)品升級機制。推廣應用團隊為避免信息不暢通造成的不良影響，與應用系統(tǒng)的項目管理團隊建立了通暢的、多樣化的溝通渠道，并就溝通形式、內容、時間、工具等達成共識，確定重大事項的報告程序和定期反饋程序，確保推廣應用過程中的問題能夠得到及時處理，用戶意見能夠及時得以反饋。此外，系統(tǒng)開發(fā)團隊深入一線，與終端用戶展開密切研討，從終端用戶的角度考慮問題，使系統(tǒng)的易用性、可接受性大大提高，也使系統(tǒng)在推廣應用的過程中能夠不斷進行完善、豐富和更新。

4 結語

信息化和智慧化是工程項目管理的發(fā)展趨勢，也是管理思想、管理理念得以落實的有效工具。中電科資產(chǎn)公司通過“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)的建設與推廣，實現(xiàn)了項目管理核心目標與信息手段、后臺管理和現(xiàn)場監(jiān)控的完美結合，實現(xiàn)了投資、設計、施工、運維的統(tǒng)一協(xié)調，為推動建設工程項目管理升級提供了經(jīng)驗借鑒。未來，中電科資產(chǎn)公司將實現(xiàn)“7＋X＋BIM”智慧管控系統(tǒng)在所有建設項目的全覆蓋，將智慧管控模式延伸至項目管理的全 過程。