建筑業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)生產(chǎn)部門和支柱產(chǎn)業(yè)之一，同時(shí)也是安全事故多發(fā)、污染嚴(yán)重、法律糾紛較多的行業(yè)。傳統(tǒng)的建設(shè)工程勞動(dòng)力密集、粗放生產(chǎn)的特點(diǎn)，是導(dǎo)致工程安全事故頻發(fā)的主要原因，給社會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失。此外，隨著建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大和工地?cái)?shù)量的不斷增加，勞動(dòng)人員的數(shù)量和流動(dòng)性持續(xù)上升，人員管理問(wèn)題日益凸顯，同時(shí)勞動(dòng)合同糾紛、建筑質(zhì)量問(wèn)題與日俱增。在這一背景下，智能建造成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要手段，智慧工地逐漸出現(xiàn)并迅速發(fā)展。1?智能建造的發(fā)展智能建造是我國(guó)建筑業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要?jiǎng)恿??？傮w來(lái)看，智能建造的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)字化建造、信息化建造和智能建造3個(gè)發(fā)展階段。2003年國(guó)家體育場(chǎng)的建設(shè)引入三維建模軟件CATIA解決復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)問(wèn)題，是我國(guó)建筑行業(yè)首次使用BIM技術(shù)建造的實(shí)踐。2008年昆明新機(jī)場(chǎng)工程中建立了我國(guó)首個(gè)基于BIM的運(yùn)維管理系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)了工程建造中對(duì)信息的管理與應(yīng)用；2012年北京英特宜家購(gòu)物中心工程中搭建了國(guó)內(nèi)首個(gè)基于BIM的信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)業(yè)務(wù)管理之間的關(guān)聯(lián)與聯(lián)動(dòng)。通過(guò)數(shù)字化建造和信息化建造階段的積累，以及BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的集成化智慧應(yīng)用，我國(guó)建筑行業(yè)逐漸進(jìn)入智能建造階段。北京某再生水廠打造了基于BIM和物聯(lián)網(wǎng)的“智慧水廠”建設(shè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了全生命周期的智能建造。北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)通過(guò)融合BIM數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，搭建智慧工地集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)新機(jī)場(chǎng)工地信息化、精細(xì)化、智能化管控。智能建造是工程建造的高級(jí)階段，從項(xiàng)目的全生命期考慮，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的項(xiàng)目管理和決策，以及全空間的實(shí)時(shí)感知，最終達(dá)到工程建設(shè)的工業(yè)化、信息化和綠色化，進(jìn)而促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)模型的根本變革。2?智慧工地的發(fā)展2.1?智慧工地的特征及應(yīng)用范圍智慧工地是智能建造的重要組成部分，源于2009年IBM公司提出的“智慧地球”理念。國(guó)內(nèi)對(duì)于智慧工地的研究較為豐富，已形成大量的研究成果，根據(jù)不同建筑工程施工過(guò)程中使用信息技術(shù)的不同、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的不同、管理對(duì)象的不同，學(xué)者對(duì)智慧工地的定義各不相同。但總體來(lái)看，智慧工地是建立在高度信息化基礎(chǔ)上的一種信息感知、互聯(lián)互通、全面智能和協(xié)同共享的新型信息化手段和工程現(xiàn)場(chǎng)管理模式，是BIM技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與先進(jìn)建造技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，具有以下4個(gè)特征。（1）聚焦施工一線生產(chǎn)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息化技術(shù)與生產(chǎn)過(guò)程深度融合。（2）保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取和共享，提高現(xiàn)場(chǎng)基于數(shù)據(jù)的協(xié)同工作能力。（3）追求數(shù)據(jù)的分析與預(yù)測(cè)能力，提高管理者的過(guò)程預(yù)測(cè)和決策能力。（4）集成軟硬件技術(shù)，滿足施工現(xiàn)場(chǎng)多變的需求，保證信息化系統(tǒng)的有效性和可行能。建筑信息模型、射頻識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)等信息技術(shù)在智慧工地的應(yīng)用較多，北斗、5G、人工智能等技術(shù)手段也逐步開展應(yīng)用?；谛畔⒓夹g(shù)的引入，建筑工人管理、施工安全管理、施工設(shè)備管理、施工生產(chǎn)管理、施工環(huán)境管理、項(xiàng)目協(xié)同管理等方面出現(xiàn)了一系列智能化應(yīng)用，甚至涉及建筑施工階段上、下游的供應(yīng)商監(jiān)管、投訴監(jiān)管等，智慧工地的應(yīng)用面逐漸擴(kuò)大且趨于完善。2.2?規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)隨著智慧工地的發(fā)展，各地政府或行業(yè)主管部門相繼發(fā)布了智慧工地的建設(shè)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，部分智慧工地建設(shè)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。表1?部分省級(jí)智慧工地建設(shè)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)印發(fā)的《北京市房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程智慧工地做法得分標(biāo)準(zhǔn)（2023年版）》對(duì)智慧工地作法內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化說(shuō)明，并明確了智慧工地認(rèn)定關(guān)鍵點(diǎn)。山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳印發(fā)的《全省房屋建筑和市政工程智慧工地建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)》?明確了智慧工地建設(shè)的指導(dǎo)思想、基本原則、工作目標(biāo)、主要任務(wù)和保障措施。重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)印發(fā)的《重慶市2020年“智慧工地”建設(shè)工作方案》將智慧工地分為3個(gè)等級(jí)，其中《智慧工地建設(shè)與評(píng)價(jià)技術(shù)細(xì)則》用于指導(dǎo)重慶市行政區(qū)域內(nèi)房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程智慧工地的建設(shè)、評(píng)價(jià)、應(yīng)用、維護(hù)等工作。3?智慧工地應(yīng)用存在的問(wèn)題及解決思路《中國(guó)建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告（2017）——智慧工地應(yīng)用與發(fā)展》對(duì)全國(guó)474個(gè)建筑施工企業(yè)智慧工地應(yīng)用情況進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果很大程度上反映了我國(guó)智慧工地建設(shè)中存在的普遍問(wèn)題。除區(qū)域發(fā)展不平衡問(wèn)題外，智慧工地的應(yīng)用圍繞工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理，并針對(duì)人、機(jī)、料等直接影響施工效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的應(yīng)用較多，而智慧工地的集成應(yīng)用、延展性應(yīng)用則相對(duì)較少。北京城建集團(tuán)自國(guó)家體育場(chǎng)項(xiàng)目起，在國(guó)內(nèi)較早將信息化技術(shù)應(yīng)用于建筑工程施工。從2015年至今，先后在北京大興國(guó)際機(jī)場(chǎng)、國(guó)家速滑館、高山滑雪中心、香山革命紀(jì)念館、廣州地鐵10號(hào)線等多項(xiàng)大型工程中積累智慧工地建設(shè)經(jīng)驗(yàn)?？偨Y(jié)提出了智慧工地平臺(tái)發(fā)展規(guī)劃，基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化版本滿足行業(yè)及地方考核評(píng)價(jià)要求；功能深化版本打通生產(chǎn)和管理的壁壘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；智慧賦能版本達(dá)到智能研判、快速識(shí)別、實(shí)時(shí)預(yù)警、綜合分析、科學(xué)決策等。智慧工地系統(tǒng)在工程中的落地應(yīng)用離不開一套完整的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品，北京城建集團(tuán)研發(fā)了基于“云邊端”架構(gòu)的智慧工地集成云平臺(tái)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了包含城建云平臺(tái)、邊緣設(shè)備和終端設(shè)備在內(nèi)的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品體系。4?基于“云邊端”架構(gòu)的智慧工地集成云平臺(tái)4.1?架構(gòu)“云邊端”集成云平臺(tái)，以管控云平臺(tái)為基礎(chǔ)，延伸邊緣計(jì)算平臺(tái)和智能感知控制設(shè)備終端，形成“云”“邊”“端”用一體化的城建云平臺(tái)?！霸啤奔垂炯瘓F(tuán)云端服務(wù)，一方面指數(shù)字化平臺(tái)，包括數(shù)據(jù)資產(chǎn)平臺(tái)、數(shù)據(jù)匯聚器、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)治理及服務(wù)，也包括AI平臺(tái)、物聯(lián)感知控制平臺(tái)、BIM中臺(tái)、業(yè)務(wù)中臺(tái)；另一方面是指城建云平臺(tái)，包含云計(jì)算、云存儲(chǔ)、云安全?！斑叀奔错?xiàng)目邊緣計(jì)算服務(wù)，包含兩個(gè)層次的概念。一是指智能化系統(tǒng)，即智慧工地、構(gòu)建分解、智能裝配、智慧安防等；二是指項(xiàng)目邊緣云設(shè)備，項(xiàng)目上承載項(xiàng)目邊緣計(jì)算、離線算力、AI分析、物聯(lián)接入、應(yīng)用服務(wù)等，它可以是一個(gè)小的邊緣計(jì)算服務(wù)器，可以是塔式或者臺(tái)式服務(wù)器，也可以是一個(gè)比較大的一體機(jī)，還可以是包含廂房在內(nèi)的移動(dòng)方艙?！岸恕奔垂さ噩F(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備終端，包含物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、傳感器、工地物業(yè)化、云桌面的“城建盒子”，以及工地現(xiàn)場(chǎng)安裝的攝像頭、大門口進(jìn)出的閘機(jī)、人臉設(shè)備等?！坝谩敝钢腔酃さ氐膽?yīng)用，可以是集團(tuán)公司管控、數(shù)字孿生應(yīng)用、現(xiàn)場(chǎng)管理平臺(tái)、設(shè)備管控應(yīng)用，也可以是工地服務(wù)、人員管理、安全管理等應(yīng)用。4.2?基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品體系4.2.1?云平臺(tái)云平臺(tái)是基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品體系的核心產(chǎn)品，包含中心云平臺(tái)、分布式私有云和邊緣云三部分。中心云平臺(tái)可為集團(tuán)提供完整計(jì)算、存儲(chǔ)、安全資源，同時(shí)可為各二級(jí)單位提供云化服務(wù)資源。二級(jí)單位、大型項(xiàng)目工地現(xiàn)場(chǎng)因業(yè)務(wù)規(guī)模、離線存儲(chǔ)等需求，可部署分布式私有邊緣云，獲取完整云平臺(tái)資源；小區(qū)、園區(qū)、場(chǎng)館、綜合體等可部署邊緣云節(jié)點(diǎn)，獲取邊緣計(jì)算、存儲(chǔ)、安全資源以及人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等離線中臺(tái)資源；建筑工地現(xiàn)場(chǎng)、搶險(xiǎn)救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)可部署移動(dòng)式邊緣計(jì)算方艙，獲取邊緣云節(jié)點(diǎn)資源，同時(shí)便于移動(dòng)部署。4.2.2?邊緣設(shè)備當(dāng)中心云集中存儲(chǔ)、計(jì)算的模式已經(jīng)無(wú)法滿足海量終端設(shè)備對(duì)于時(shí)延、帶寬、容量和算力的需求時(shí)，則需要邊緣設(shè)備承載邊緣云計(jì)算能力，并通過(guò)中心云進(jìn)行統(tǒng)一交付、運(yùn)維及管控。邊緣設(shè)備基于強(qiáng)大的算力，運(yùn)行本地計(jì)算、消息通信、數(shù)據(jù)緩存、AI算法為邊緣端應(yīng)用賦能。同時(shí)支持有線網(wǎng)絡(luò)、Wi–Fi、ZigBee、4G、5G等多種網(wǎng)絡(luò)方式，適用于室外或室內(nèi)各種不同需求的場(chǎng)景，構(gòu)成了“云邊端”一體化協(xié)同的一環(huán)。邊緣設(shè)備包含邊緣控制器、邊緣云計(jì)算盒子、智能網(wǎng)關(guān)、智能控制一體機(jī)以及移動(dòng)邊緣云方艙等設(shè)備。4.2.3?終端設(shè)備最終布置在施工現(xiàn)場(chǎng)的終端設(shè)備是智慧工地系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。北京城建集團(tuán)智慧工地建設(shè)中使用的終端設(shè)備包括物聯(lián)網(wǎng)控制器、智能感溫探測(cè)器、物聯(lián)網(wǎng)防爆控制器、AI讀表器智能閘機(jī)、人臉識(shí)別設(shè)備等。4.3?智慧工地集成云平臺(tái)特點(diǎn)基于“云邊端”架構(gòu)的智慧工地集成云平臺(tái)具有以下3個(gè)特點(diǎn)。（1）功能模塊標(biāo)準(zhǔn)化。智慧工地的功能模塊分為標(biāo)準(zhǔn)模塊、可選模塊和可定制模塊。三者功能依次為人員管理、設(shè)備管理、物資管理、質(zhì)量管理、安全管理等基本模塊；BIM模塊、GIS模塊、檔案管理模塊、物聯(lián)網(wǎng)模塊等數(shù)據(jù)模塊；VR、語(yǔ)音識(shí)別、遙感定位、無(wú)人機(jī)建模等人工智能模塊。（2）管理場(chǎng)景標(biāo)準(zhǔn)化。智慧工地的管理場(chǎng)景分為集團(tuán)和公司端場(chǎng)景、項(xiàng)目端場(chǎng)景、手機(jī)端場(chǎng)景三部分。集團(tuán)和公司端場(chǎng)景均可總覽全集團(tuán)或全公司的所有項(xiàng)目的基本情況，對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，比如人員數(shù)量、大型設(shè)備數(shù)量、中標(biāo)或在施項(xiàng)目數(shù)量及中標(biāo)總合同額等，同時(shí)也能隨時(shí)調(diào)取項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控。項(xiàng)目端場(chǎng)景可總覽整個(gè)工程項(xiàng)目的基本情況，可監(jiān)測(cè)工程進(jìn)度、現(xiàn)場(chǎng)施工人數(shù)、PM2.5值、施工噪聲等，也可監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)主要出入口、材料區(qū)、塔式起重機(jī)系統(tǒng)等關(guān)鍵位置。手機(jī)端場(chǎng)景能夠隨時(shí)隨地查看工程項(xiàng)目信息，包括視頻監(jiān)控、人員統(tǒng)計(jì)、環(huán)境監(jiān)控、進(jìn)度計(jì)劃、隱患排查、設(shè)備物資等情況。通過(guò)構(gòu)建智慧工地集成平臺(tái)中的集團(tuán)和公司端場(chǎng)景、項(xiàng)目端場(chǎng)景、手機(jī)端場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工單位工程管理自上而下的完整閉環(huán)，打通了生產(chǎn)和管理之間的信息屏障，并做到了施工風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。（3）實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化。實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)系智慧工地各類應(yīng)用的最終落地，包括硬件設(shè)備產(chǎn)品、綜合布線、設(shè)備安裝調(diào)試、設(shè)備平臺(tái)對(duì)接、拆改移及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化。5?結(jié)束語(yǔ)作為建筑工程的重要組成部分，進(jìn)一步推廣智慧工地應(yīng)用