0 引言

　　 随着我国经济高速发展，全国各地建筑工地数量持续增长，工程规模则越来越大。与此同时，建筑工地安全问题、工程质量问题、施工场地环境问题、扬尘噪声扰民问题凸显，给施工管理带来很大挑战。如何落实安全施工、绿色施工、文明施工，对建筑工地和工程项目进行实时有效管理是亟待解决的问题，同时，工程现场管理层和决策层也需及时把握项目宏观情况，识别局部变化对整体目标的影响。

　　 采用信息化手段，搭建智慧工地集成平台，能帮助施工企业对建筑工地和工程项目进行全方位检查、监管，实时掌握施工环境、施工进度、施工安全生产情况、工程质量水平对重点部位和安全隐患进行实时监控。

　　 北京新机场智慧工地集成平台主要为项目各级管理者提供一站式数据融合、可视化展现、综合分析及预警推送。各级管理者只需使用一个平台系统即可直观地获得所关注的各类关键信息和分析结果。平台为管理者提供一个生动直观、实时更新、智慧决策、风险预警的管控工具。通过多种技术研究与应用，保障管理平台运行与使用。

　　 基于网络技术和移动互联网技术，结合新机场现场管理各应用场景的不同需求，研究开发信息化管理系统多终端信息分发技术，各类终端包括大屏指挥端、手机移动端、桌面管理端和触屏展示端，满足不同层次用户不同场景需求。

　　 平台定位于新机场整体信息化系统的共享与协同，通过建立标准管理规范、统一制作数据接口，实现各子系统的数据共享与协同工作，将具有不同功能的子系统进行集中化、标准化管理，实现智慧工地各子系统的统一管理、统一运行、统一维护、全面监控、集成展现等。

　　 研究塔式起重机防碰撞、视频监控、混凝土测温、噪声扬尘监测等物联网设备的数据规范与接口技术，研究数据融合技术。

　　 研究智慧工地数据融合与数据分析模型，建立新机场智慧工地管理数据库，有序管理BIM模型数据、合同数据、成本数据、安全数据、质量信息、人员信息、工程资料、监控资料等助力新机场工程施工管理，并为后续智慧工地的智慧运维提供数据支持。

　　 结合现行规范标准和新机场现场管理制度，建立数据综合分析预警体系，综合数据库中各类BIM、物联网数据源，进行多元数据综合分析和联动预警。

　　 北京新机场智慧工地集成平台基于BIM技术，利用互联网、物联网、云计算等先进技术，融合BIM数据、GIS数据及物联网数据，如图1所示，实现智慧工地相关业务应用系统，提供智慧工地应用。

　　 平台采用JAVA EE及基于OSG的GIS引擎的开发平台，面向对象的架构及客户端的技术方法，具有良好的系统稳定性、环境适应性、安全可靠性和高效的数据交换能力。

　　 平台采用4层架构设计，分别为应用表现层、业务逻辑层、资源访问层和硬件层，架构设计如图2所示。

　　 1) 应用表现层处于平台架构最顶层，用于用户接口的展示，使计算机浏览器和手机端均能访问系统业务逻辑功能。通过调用业务逻辑层接口实现其业务功能。

　　 2) 业务逻辑层主要负责进行BIM模型展示、实名制管理、自动化监测、视频监控、物料管理等业务逻辑的计算和处理，以实现具体的业务管理功能，进行监控管理等操作，并对应用表现层提供完整的业务功能接口。

　　 3) 资源访问层主要负责从硬件层获得各类数据，包括视频、温度、应力、平台数据库等，并进行数据识别和归类，供业务逻辑层更加方便地进行处理，同时实现对网络资源的访问和控制管理。

　　 4) 硬件层代表系统平台运行所需的硬件支撑，包括计算机网络、硬件平台、传感器设备、通信设施等基础设施。

　　 该平台以项目工地实际业务为依托，将项目工地各环节的业务进行集成化、数字化，为相关人员提供一站式、全方位服务。从功能来说，智慧工地集成管理平台包括数个模块，涵盖进度管理、成本管理、合同管理、信息管理、资料管理、人员管理、质量管理、安全管理、绿色施工管理、项目协同管理等各环节，满足项目工地实现对人员、设备、流程等环节的管理，保证项目平稳有序地开展。

　　 智慧工地集成管理平台将新机场的应用系统数据和仪器设备采集数据，通过可视化手段集中展现，通过两级页面的方式体现。

　　 将关键应用系统的数据接口开放给平台，数据能穿入智慧工地平台首页，智慧工地平台以多种表现形式将数据合理展现。同时，所有应用系统以功能列表形式排列，单击相应应用系统，可跳转至二级页面。

　　 首页顶部为LOGO-北京新机场旅客航站楼及综合换乘中心 (核心区) 工程智慧工地集成平台，顶部左上角为北京城建集团，顶部右侧为登录账号、设置等;左侧栏最上边为安全生产时间和交付倒计时，左侧栏中间为8个应用的业务系统链接，包括劳务管理、视频监控、资料管理、二维码系统、塔式起重机监控、OA平台、环境监控和BIM5D系统，单击相应链接，将跳转至应用平台自身的业务系统;左侧栏最下面为相关劳务数据的展示;中间位置为项目的航拍图、BIM展示、视频监控、介绍视频，通过顶部4个按钮可随时切换，中间底部按钮是数据的展示页面链接，包括视频监控、混凝土质量监控、钢网架监控、混凝土温度监测、三维扫描仪，通过单击相关按钮，可链接到该应用的数据展示页面;右侧栏最上边为通知，中间是塔式起重机监控数据展示，塔式起重机分布动画演示，最下面是扬尘噪声系统平均值数据。如图3所示。其中，航拍图、BIM展示、视频监控、介绍视频能在首页切换。

　　 需要各应用系统的数据接口对智慧工地平台开放，智慧工地平台能实时获取数据，针对每个应用系统各类数据，智慧工地平台单独设置二级页面对应用系统进行数据展示，但不体现业务。

　　 1) 视频监控平台能获取视频监控实时数据，获取摄像头位置、通道信息等，在平台二级页面进行直观展示。视频监控二级页面，左侧为视频监控列表，中间区域体现摄像头安装部署图，单击图中具体某个摄像头，右侧影像区域能随时切换至当前摄像头画面，右侧底部为云台控制，如图4所示。

　　 2) 混凝土质量监控平台能获取混凝土质量监测的数据，在平台二级页面进行直观动态展示。混凝土质量监控二级页面，左侧按月份排序，月份下包含视频列表，中间区域为视频画面，能快进、快退、暂停播放等操控，如图5所示。

　　 3) 钢网架实时监控平台能获取钢网架监测的实时数据，在平台二级页面进行直观展示。钢网架监控二级页面，左侧按测区排序，共18个测区，测区下面为测杆，单击测杆中的点，右侧展示该点的数据，每根杆4个传感器，以表格形式呈现，表头为监测杆名称，下面监测值分4行，每个传感器按天数累加记录数据，如图6所示。

　　 4) 混凝土温度监测平台能获取机场对大面积混凝土的温度监测数据，将采集到的变化数据在平台二级页面进行直观展示。混凝土监测二级页面，左侧为温度按8个区划分的列表，区下面为具体的监测点名称，单击某个监测点，右侧展示该点的监测数据;以表格形式呈现，表头为监测点名称，下面的监测值分3行，即大气温度、表层温度、中心温度，按天数累加记录数据，相邻2个数据做差值，>25℃，标红预警，如图7所示。

　　 智慧工地平台，针对每个具体应用系统，提供应用系统数据展示的同时，也能将导航链接到该应用业务系统，实现集成导航。智慧工地平台的一级页面和二级页面均能跳转至该应用业务系统，并且跳过登录页面直接进入系统首页，若配置用户名和密码不正确，系统会默认进入系统登录界面，登录后系统会自动保存用户名和密码，下次免登录。但为实现智慧工地平台对各应用业务系统的一键登录和定制不同用户名密码的一键登录，需对被集成应用业务系统进行改造。

　　 需被集成导航的业务系统有:视频监控系统、劳务实名制系统、塔式起重机防碰撞系统、OA平台系统、资料管理系统、二维码系统、扬尘噪声系统、BIM5D系统。

　　 智慧工地平台实现对平台第一级和第一级页面获取到的数据进行集中存储和管理，平台每天获取的数据集中存储，实现数据的统一集中管控，为后期平台和用户的使用分析提供支持。

　　 项目管理员对智慧工地集成管理平台进行用户设置，各子系统须统一用户名与密码，保证与智慧工地平台一致，且各子系统需进行改造，实现通过智慧工地平台链接到子系统无须再次输入用户名和密码，能直接登录，实现单点登录。即通过平台单击各子系统，能跳过子系统登录页面直接进入系统首页，若配置用户名和密码不正确，系统会默认进入系统登录界面，登录后系统会自动保存用户名和密码，下次免登录。

　　 智慧工地平台通过网络系统，将现场视频、人员管理、数据监测、物料管理等集成在物联网平台中，实现PC端和手机端网络远程访问，提高了管理人员对现场的远程管控能力。主要实现以下效果。

　　 1) 实时掌握项目生产情况实现对建筑施工现场的实时监控，项目决策层和管理人员能随时掌握施工现场的进度、安全、人员、物料情况，远程监控现场各施工过程，保障施工现场人员和财产安全。

　　 2) 对项目实现有效管控集成平台将工地各物联网子系统集成起来，消除工地的碎片化现状，收集施工过程中各业务应用系统数据，对数据进行处理分析，从一定程度上促进项目管理的提升，实现对项目的有效管控。

　　 3) 控制项目成本，提高生产效率实现对项目生产过程中的人员、材料、物资等的集中统一管理，使项目管理人员能及时掌控项目生产各方面，从源头控制项目成本，把控人员情况，合理分配项目生产资源，提高项目生产效率。