高速公路工程項(xiàng)目信息化云監(jiān)管平臺(tái)改造升級(jí)的分析和研究

劉杰 范開亮

一、引言

高速公路建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，從前期的可行性研究、勘察設(shè)計(jì)、征地拆遷，到后續(xù)主體及各專項(xiàng)工程施工的全過程管理，參建單位數(shù)量多、涉及專業(yè)范圍廣、交叉管理協(xié)調(diào)難度高，尤其在工程項(xiàng)目質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本、工期等模塊的管理上尚缺少高效的信息化管控手段。高速公路建設(shè)管理實(shí)踐中，各參建單位和人員分別在原材料試驗(yàn)檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)施工記錄、實(shí)體質(zhì)量檢測(cè)、日常隱患排查治理、計(jì)量支付等工作過程中，形成大量工程數(shù)據(jù)，各項(xiàng)工作數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)、難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。因此，建立覆蓋工程項(xiàng)目各參建單位、各專業(yè)人員的信息化云監(jiān)管平臺(tái)，助力項(xiàng)目高效率管理和高品質(zhì)建造，是高速公路工程項(xiàng)目急需解決的問題

本文在調(diào)研國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)市場(chǎng)信息化平臺(tái)建設(shè)情況的基礎(chǔ)上，對(duì)目前大多數(shù)信息化平臺(tái)應(yīng)用過程中存在的問題和不足進(jìn)行了剖析，并以山東高速智慧云管理平臺(tái)為依托，充分聽取參建單位相關(guān)意見，綜合利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、BIM+GIS等技術(shù)，建立了包括質(zhì)量云、安全云、環(huán)境云、項(xiàng)目綜合管理、三維可視化交底等模塊的信息化云監(jiān)管平臺(tái)，該平臺(tái)兼容性更強(qiáng)，對(duì)口協(xié)議更為簡(jiǎn)單便捷，能夠?qū)崿F(xiàn)各參建單位數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，為質(zhì)量源頭追溯、安全隱患排查治理、豐富交底方式和提高交底質(zhì)量等工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、問題剖析

經(jīng)調(diào)研，目前高速公路工程項(xiàng)目信息化管理主要存在以下問題：

一是同一項(xiàng)目各參建單位信息化系統(tǒng)不在同一平臺(tái)，無法實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同。各參建單位圍繞與工程項(xiàng)目建設(shè)有關(guān)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)等業(yè)務(wù)板塊，構(gòu)建了一系列信息化監(jiān)管平臺(tái)，同一項(xiàng)目，各參建單位多平臺(tái)同步使用，功能重復(fù)板塊多，界面操作不一、延續(xù)性不強(qiáng)，一定程度上增加了工程建設(shè)項(xiàng)目工作負(fù)荷，也不利于工程建設(shè)項(xiàng)目成本管控。

二是建設(shè)周期問題。目前項(xiàng)目管理信息化大部分功能的應(yīng)用基礎(chǔ)是WBS（工作分解結(jié)構(gòu)），只有工程項(xiàng)目WBS成果編制完成并且導(dǎo)入系統(tǒng)之后，才能啟動(dòng)線上業(yè)務(wù)的辦理。而目前施工單位進(jìn)場(chǎng)后一般需要3-6個(gè)月才能完成WBS初步成果，是制約信息化系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的一個(gè)主要難題。

三是功能模塊設(shè)置問題。目前，大多數(shù)信息化監(jiān)管平臺(tái)規(guī)劃合理，架構(gòu)完整，功能板塊設(shè)置齊全，但在BIM應(yīng)用、內(nèi)業(yè)資料電子化、計(jì)量支付等板塊部分功能存在穩(wěn)定性不強(qiáng)、數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化程度不高等問題。

三、主要做法

（一）質(zhì)量云監(jiān)管平臺(tái)

一是開展了試驗(yàn)室數(shù)據(jù)監(jiān)管業(yè)務(wù)。完成試驗(yàn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集軟件安裝工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、處理、分析試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)真實(shí)性。二是開展了拌合站數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集業(yè)務(wù)。安裝了拌合站數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實(shí)時(shí)采集拌合站生產(chǎn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳輸、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)拌合站生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)管；三是開展了路面施工數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)。對(duì)瀝青路面施工中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面、準(zhǔn)確地采集，及時(shí)預(yù)警路面欠壓、過壓情況，保障了瀝青路面攤鋪壓實(shí)的過程質(zhì)量。四是開展了預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能張拉設(shè)備、智能壓漿設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)管。

（二）安全云監(jiān)管平臺(tái)

一是開展了特種設(shè)備監(jiān)測(cè)。對(duì)特種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)上傳到云監(jiān)管平臺(tái)。二是進(jìn)行了視頻云監(jiān)管。對(duì)全線試驗(yàn)室、拌和站、重點(diǎn)結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行全天候視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)PC端和手機(jī)APP端同步在線查看。

（三）環(huán)境云監(jiān)管平臺(tái)

對(duì)重點(diǎn)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)PM2.5、PM10、溫濕度、風(fēng)速風(fēng)向、噪音等指標(biāo)，安裝環(huán)境監(jiān)測(cè)記錄儀，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳平臺(tái)，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染、施工噪聲等的監(jiān)管，及時(shí)消除環(huán)保問題隱患，確保項(xiàng)目不因環(huán)保問題影響正常施工。

（四）綜合項(xiàng)目管理平臺(tái)

一是應(yīng)用工序報(bào)驗(yàn)功能。在控制性節(jié)點(diǎn)工程的關(guān)鍵工序施工過程中應(yīng)用工序報(bào)驗(yàn)系統(tǒng)，施工現(xiàn)場(chǎng)人員通過手機(jī)端拍攝工程報(bào)驗(yàn)內(nèi)容，監(jiān)理審核，對(duì)施工過程管理行為全過程跟蹤記錄，提高工序驗(yàn)收效率和質(zhì)量；二是開展了投資進(jìn)度數(shù)字化管理。項(xiàng)目數(shù)字化管理平臺(tái)將傳統(tǒng)的手工逐級(jí)統(tǒng)計(jì)匯總方式轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)自動(dòng)匯總，降低了參建單位的統(tǒng)計(jì)工作量，提高了統(tǒng)計(jì)的效率和精度，并實(shí)現(xiàn)了進(jìn)度與計(jì)量的完成占比、偏差預(yù)警，為項(xiàng)目決策提供及時(shí)有效的依據(jù)；三是開展了計(jì)量支付數(shù)字化管理。在合同約束下，將合同管理、變更管理、計(jì)量支付等業(yè)務(wù)在統(tǒng)一WBS基礎(chǔ)上開展，減少了大量的人工勞動(dòng)，避免了繁瑣復(fù)雜的重復(fù)計(jì)算，大大提高了工作效率。

（五）三維可視化交底平臺(tái)

通過將公路工程設(shè)計(jì)的信息輸入到BIM技術(shù)系統(tǒng)中，在所得到的公路工程設(shè)計(jì)方案立體三維模型中，通過模擬化處理的方式對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行仿真模擬，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)公路工程設(shè)計(jì)方案中存在的不合理之處，更加直觀的體現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的問題，再加入相關(guān)數(shù)據(jù)后，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)公路工程設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，提高施工方案的科學(xué)性，保證公路工程順利開展。

四、取得成效

一是提升了項(xiàng)目的進(jìn)度控制能力。通過對(duì)建設(shè)過程中投入的人員、材料、機(jī)械設(shè)備、影響因素的統(tǒng)計(jì)，結(jié)合施工計(jì)劃、實(shí)際施工進(jìn)度數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析比對(duì)，生成進(jìn)度形象進(jìn)度圖，輔以移動(dòng)端應(yīng)用，對(duì)各項(xiàng)目各標(biāo)段的施工進(jìn)度了如指掌，管理層可以結(jié)合這些數(shù)據(jù)做出有科學(xué)依據(jù)的進(jìn)度預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)度的嚴(yán)格把控。

二是提升了項(xiàng)目的質(zhì)量控制能力。通過系統(tǒng)設(shè)置工藝要求，結(jié)合設(shè)備傳感器實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，進(jìn)行提醒引導(dǎo)設(shè)備使用人員進(jìn)行調(diào)整。施工過程采集數(shù)據(jù)均存檔作為質(zhì)量追溯依據(jù)，切實(shí)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制能力。

三是提升了工程建設(shè)中的安全管理能力。通過充分利用當(dāng)前的視頻監(jiān)控技術(shù)、視頻分析技術(shù)，可以對(duì)工區(qū)進(jìn)行全面監(jiān)控，如安全帽檢測(cè)、危險(xiǎn)區(qū)域徘徊檢測(cè)、入侵檢測(cè)、車牌識(shí)別、車速測(cè)量等等。通過這些手段可以有效提升工作人員的人身安全、工區(qū)的物資安全以及施工環(huán)境的安全。

四是提升了業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化程度。將業(yè)務(wù)流程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，再將流程固化到建設(shè)工程智慧云平臺(tái)，相關(guān)記錄都必須走完對(duì)應(yīng)的流程，避免因?yàn)槿藶橐蛩貙?dǎo)致工作不到位而影響正常生產(chǎn)工作，導(dǎo)致出現(xiàn)成本、進(jìn)度、質(zhì)量上的偏差。如材料檢驗(yàn)流程、施工審批流程、工藝調(diào)整流程等等。

五是提高了自動(dòng)化分析、自動(dòng)化核算水平。整個(gè)項(xiàng)目的各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基于一套統(tǒng)一WBS流轉(zhuǎn)，以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，以工程現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)和填報(bào)的信息為基礎(chǔ)，利用創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型的方式進(jìn)行自動(dòng)化分析、核算。形成產(chǎn)值、進(jìn)度、質(zhì)量、安全等維度的自助分析視圖，靈活進(jìn)行多維度分析的同時(shí)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析對(duì)后續(xù)進(jìn)展情況做出預(yù)測(cè)或預(yù)警，起到輔助決策的作用。

五、結(jié)語

對(duì)高速公路工程項(xiàng)目信息化云監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行模塊改造和功能升級(jí)，解決了原有平臺(tái)“同項(xiàng)目不同臺(tái)、同臺(tái)不同網(wǎng)、同網(wǎng)不同數(shù)”等問題，進(jìn)一步降低了項(xiàng)目參建人員系統(tǒng)工作壓力，提高了項(xiàng)目管理效率和質(zhì)量。改造升級(jí)的信息化云監(jiān)管平臺(tái)在高速公路工程項(xiàng)目的應(yīng)用，豐富了項(xiàng)目管理手段，保障了工程質(zhì)量，維護(hù)項(xiàng)目安全穩(wěn)定生產(chǎn)，改善了技術(shù)交底效果，全面提升項(xiàng)目在質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本、計(jì)量支付等方面的管理水平，助力項(xiàng)目管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

作者單位：劉杰 山東高速股份有限公司

范開亮 山東路科公路信息咨詢有限公司