海塘安瀾千億工程智慧管理系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

俞耿鋒，錢盛杰，沈正興，顧麗娜，曹迪凡

(1.海寧市水利局，浙江 嘉興 314400；2.中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122)

當(dāng)前，信息化與工業(yè)化的深度融合成為現(xiàn)代建設(shè)行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，在水利行業(yè)方面，十四五規(guī)劃強(qiáng)調(diào)了“建設(shè)2+N水利智能業(yè)務(wù)應(yīng)用體系”，到2035年，全面實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)水利治理管理活動(dòng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。海寧市《浙江省數(shù)字化改革總體方案》和《浙江省水利數(shù)字化改革實(shí)施方案》指出了全省水利數(shù)字化改革需求，強(qiáng)調(diào)了采用新一代信息技術(shù)推動(dòng)海寧市海塘EPC建設(shè)管理系統(tǒng)，促進(jìn)建設(shè)工程科技創(chuàng)新的急迫性。海寧段海塘工程長(zhǎng)55.66 km，約合110里，也稱“百里錢塘”，擁有“壯觀天下無”的錢江潮，是海寧市積極響應(yīng)全省擴(kuò)大有效投資、爭(zhēng)當(dāng)高質(zhì)量發(fā)展建設(shè)共同富裕的示范區(qū)。但海塘工程也面臨著工地感知體系不健全、信息共享程度不充分、業(yè)務(wù)管理方式不規(guī)范、數(shù)字化工地推廣應(yīng)用落實(shí)不徹底等諸多問題。為克服傳統(tǒng)水利建設(shè)管理模式的關(guān)鍵難題，本文將依托海寧市百里錢塘綜合整治工程，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、AI等新一代信息化技術(shù)開發(fā)建立一種適用于海塘EPC的新型智慧管理系統(tǒng)[1-2]，實(shí)現(xiàn)工程參建各方業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同、現(xiàn)場(chǎng)要素實(shí)時(shí)化管控、施工信息可視化展示的智慧管理新體系，樹立了浙江省海塘安瀾千億工程智慧建造的樣板，引導(dǎo)新一輪海塘安瀾工程建設(shè)[3]。

1 海塘EPC新型智慧建設(shè)管理系統(tǒng)

為解決上述海塘工程建設(shè)過程中的難題，開發(fā)建立了以兩個(gè)層級(jí)、多個(gè)門戶為體系的新型智慧管理系統(tǒng)，對(duì)不同角色賦予差異化訪問、操作權(quán)限，從而控制用戶對(duì)系統(tǒng)的功能使用和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限。第一層級(jí)主要滿足項(xiàng)目法人單位、全過程咨詢單位、監(jiān)理單位的監(jiān)管需求，對(duì)本工程的進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資等日常管理工作進(jìn)行智慧監(jiān)管；第二層級(jí)主要滿足總承包項(xiàng)目部、設(shè)計(jì)單位、施工單位等參建方的項(xiàng)目管理需求，利用本系統(tǒng)對(duì)工程技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資等進(jìn)行全面管理。系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)主要依托本項(xiàng)目基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和資源管理中心，構(gòu)建從物聯(lián)感知、基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)中心到業(yè)務(wù)應(yīng)用的一體化應(yīng)用體系和信息安全、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范兩大體系，系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)見圖1所示。

圖1 海寧市海塘EPC建設(shè)管理系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖

為最大化地發(fā)揮海塘EPC建設(shè)管理系統(tǒng)的價(jià)值，便于參建各方最大限度地應(yīng)用本系統(tǒng)，本方案基于WEB端、大屏端和移動(dòng)端三種終端應(yīng)用方式，對(duì)功能模塊進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、建設(shè)和應(yīng)用。根據(jù)本工程全過程咨詢+多標(biāo)段EPC的管理模式，設(shè)計(jì)相關(guān)功能，整體提升各個(gè)模塊的數(shù)字化程度，例如技術(shù)管理模塊可實(shí)現(xiàn)參建各方表單線上流轉(zhuǎn)和結(jié)構(gòu)化表單導(dǎo)出、歸檔；安全管理助力建設(shè)“風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控、隱患排查治理”的雙重預(yù)防性工作機(jī)制；質(zhì)量管理模塊結(jié)合APP端和WEB端，實(shí)現(xiàn)多端在線填報(bào)質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定表單、簽章，有效提高用戶體驗(yàn)。建設(shè)管理系統(tǒng)架構(gòu)見圖2。

圖2 海寧市海塘EPC建設(shè)管理系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

2 基于新型智慧管理系統(tǒng)的海寧海塘工程實(shí)踐

海塘工程具有點(diǎn)多線長(zhǎng)、工程規(guī)模大、施工難度大、質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，如何充分利用智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)班組智慧組建、管理層級(jí)智慧分配、現(xiàn)場(chǎng)智慧感知體系及業(yè)務(wù)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同，以實(shí)現(xiàn)安全質(zhì)量更優(yōu)、資源利用更充分、工期成本控制更好的工程成為海塘工程智慧化轉(zhuǎn)型[4]的關(guān)鍵問題。

2.1 實(shí)現(xiàn)班組智慧組建

項(xiàng)目啟動(dòng)初，由各參建單位主要負(fù)責(zé)人組成專班領(lǐng)導(dǎo)小組，如項(xiàng)目法人單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、全過程咨詢項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、總監(jiān)理工程師、各標(biāo)段總承包項(xiàng)目負(fù)責(zé)人等，負(fù)責(zé)智慧建設(shè)推進(jìn)決策。由各參建單位主要參與人員、主要目標(biāo)用戶組成專班成員，如監(jiān)理工程師、施工單位資料員、信息化單位項(xiàng)目經(jīng)理等，負(fù)責(zé)具體落實(shí)領(lǐng)導(dǎo)小組相關(guān)決策[5]。智慧建設(shè)專班組織機(jī)構(gòu)見圖3。

圖3 海塘工程智慧建設(shè)專班組織機(jī)構(gòu)圖

智慧建設(shè)專班領(lǐng)導(dǎo)小組、成員落實(shí)后，形成相應(yīng)的工作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)智慧建設(shè)管理系統(tǒng)研發(fā)的統(tǒng)籌引領(lǐng)：

1)專班領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)在每周例會(huì)上，對(duì)本周研發(fā)進(jìn)展、下周研發(fā)計(jì)劃進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)自身資深的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)重要模塊的需求、進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行評(píng)審，確保需求的準(zhǔn)確性；

2)總承包、施工、監(jiān)理專班成員既作為需求的確認(rèn)者，又作為系統(tǒng)用戶，負(fù)責(zé)落實(shí)具體的需求細(xì)節(jié)確認(rèn)工作，以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)填報(bào)工作；

3)信息化單位作為建設(shè)管理系統(tǒng)研發(fā)單位，牽頭開展需求調(diào)研、分析，制定相應(yīng)研發(fā)計(jì)劃，負(fù)責(zé)具體模塊的研發(fā)、迭代、修復(fù)。

2.2 管理層級(jí)智慧分配

結(jié)合“兩個(gè)層級(jí)、多個(gè)門戶”的功能設(shè)計(jì)，項(xiàng)目管理層劃分為以下兩個(gè)層級(jí)：①第一層級(jí)主要是項(xiàng)目法人單位、全過程咨詢單位、監(jiān)理單位，負(fù)責(zé)對(duì)本工程各標(biāo)段的進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資等日常管理工作進(jìn)行統(tǒng)籌監(jiān)管；②第二層級(jí)主要是各標(biāo)段總承包單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位，利用本系統(tǒng)對(duì)工程技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資等進(jìn)行全面管理。

系統(tǒng)門戶主要?jiǎng)澐譃橐韵聝煞N：①項(xiàng)目總門戶，匯集工程各個(gè)標(biāo)段分門戶的技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資等管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“項(xiàng)目群”管理，同時(shí)也是項(xiàng)目第一管理層協(xié)同辦公的工作平臺(tái)；②各標(biāo)段工程的分門戶，是各標(biāo)段管理人員進(jìn)行各項(xiàng)管理業(yè)務(wù)的異地協(xié)同辦公平臺(tái)，各分門戶之間形成數(shù)據(jù)隔離，確保數(shù)據(jù)安全。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)智慧感知體系

圍繞項(xiàng)目管理內(nèi)容，充分利用物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)技術(shù)和移動(dòng)應(yīng)用提高項(xiàng)目智慧化管理能力，以智慧工地物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)為核心，基于智慧工地物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)子系統(tǒng)的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工的人、機(jī)、料、法、環(huán)等各類數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析與應(yīng)用，同時(shí)可以考慮將現(xiàn)場(chǎng)人員投入、設(shè)備投入、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與項(xiàng)目成本、進(jìn)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理過程的智能分析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控、知識(shí)共享、互聯(lián)互通等目的，全面滿足項(xiàng)目精細(xì)化管理的業(yè)務(wù)需求，提高項(xiàng)目管控的廣度和深度，做好水利工程全過程、全方位和全生命周期建設(shè)管理[6]。智慧化工地現(xiàn)場(chǎng)感知體系見圖4。

圖4 海塘工程智慧工地現(xiàn)場(chǎng)感知體系圖

2.4 業(yè)務(wù)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同

各模塊研發(fā)之初，信息化單位召集各參建單位進(jìn)行需求策劃、需求確認(rèn)工作，最大程度吸收各參建單位管理人員的管理經(jīng)驗(yàn)，重塑項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)。

在與各參建單位的需求策劃工作中，明確各項(xiàng)管理業(yè)務(wù)的工作流程，包括各參建單位之間流轉(zhuǎn)的外部流程，以及總承包單位內(nèi)部流轉(zhuǎn)的內(nèi)部流程。通過流程引擎的應(yīng)用，審批意見清晰明了，流程節(jié)點(diǎn)可供追溯。如支付流程見圖5所示。

圖5 支付申請(qǐng)單標(biāo)準(zhǔn)化在線流程圖

需求設(shè)計(jì)成果對(duì)各類文件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范了各方填寫格式，實(shí)現(xiàn)參建各方按照線上流程協(xié)同辦公。各業(yè)務(wù)模塊文件流轉(zhuǎn)完畢后自動(dòng)歸集電子文件及其元數(shù)據(jù)，參建各方基于文件整編歸檔模塊進(jìn)行電子文件的分類集中管理、在線歸集、在線整理、在線三方四審、在線歸檔，大幅提升項(xiàng)目檔案管理效率，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目電子文件全過程在線歸檔管理。如對(duì)各類施工監(jiān)理常用表格進(jìn)行結(jié)構(gòu)化、數(shù)字化，形成總承包模式下各類常用數(shù)字化表格；數(shù)量占比較大的單元工程驗(yàn)收評(píng)定表、檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收表，采用表格導(dǎo)入解析的方式，提高表格數(shù)字化效率等。

3 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)海寧市傳統(tǒng)水利建設(shè)管理業(yè)務(wù)的難點(diǎn)，以海寧市百里錢塘綜合整治提升工程一期(鹽倉(cāng)段)為依托項(xiàng)目，積極探索海塘工程智慧建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，重塑業(yè)務(wù)流程與管理機(jī)制。主要結(jié)論包括：

1)開發(fā)建立了一種適用于海塘EPC的新型智慧管理系統(tǒng)，該智慧系統(tǒng)能夠充分考慮工地感知體系不健全、信息共享程度不充分、業(yè)務(wù)管理方式不規(guī)范、數(shù)字化工地推廣應(yīng)用落實(shí)不徹底等難題。

2)系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)了班組智慧組建、管理層級(jí)智慧分配、現(xiàn)場(chǎng)智慧感知及業(yè)務(wù)數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)同的全生命周期智慧管理系統(tǒng)，對(duì)推動(dòng)海塘工程建設(shè)管理水平提檔升級(jí)具有重要借鑒意義。

此外，該系統(tǒng)自2022年3月應(yīng)用上線運(yùn)行以來，上線11個(gè)業(yè)務(wù)模塊，注冊(cè)工程參建單位9家、電子表單329類、項(xiàng)目劃分5 951項(xiàng)、工程現(xiàn)場(chǎng)管理及勞務(wù)人員信息654人、業(yè)務(wù)流程流轉(zhuǎn)1 827條，大幅提升了工作效率和建設(shè)管理水平，已在海寧市百里錢塘綜合整治提升工程成功推廣應(yīng)用。

對(duì)于目前研發(fā)工作量較大，且容易發(fā)生需求變更的文件結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程的研發(fā)，后續(xù)將探索更加靈活的研發(fā)技術(shù)路線，快速響應(yīng)各參建單位線上完成各項(xiàng)管理動(dòng)作的需求。