物联网与城市建设
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1.2.2 国内的发展现状

国内信息化建设主要在领域信息化、区域信息化、企业信息化和社会信息化四个方面来加速推进。我国是一个城市众多的国家,从20世纪90年代初,政府在实施国家信息化进程中,就把城市建设信息化视为区域信息化的核心及国家信息化的重要组成部分。在我国,城市建设信息化是在国家信息化发展的总体思路指导下,在经济、文化、教育、社会和生活各个方面应用现代信息技术,深入开发和广泛利用信息资源,加速城市现代化的进程。当前,我国城市建设信息化特别强调通过信息化完善城市服务的功能,提高城市服务和城市环境的质量。

建设事业是国民经济的重要组成部分,住房和城乡建设部高度重视信息技术与传统产业的结合,大力推进建设事业信息化工作,加快建设事业信息化进程,推动传统产业升级改造,用信息等高新技术改造和提升建设事业。建设事业信息化得到了较快的发展,初步形成了多层次、多元化的信息收集、整理、分析、利用渠道和网络,取得了显著的成绩。

1.住宅产业计算机/现代集成制造系统示范工程

目前,国内住宅建设总体水平还比较低,特别是住宅建设中存在科技落后、科学管理不够、信息渠道不够畅通、效益不够突出等问题。迫切需要采用新技术和新管理机制,通过提高住宅建设科技含量,特别是应用信息技术来促进住宅产业的发展。当前,住宅产业计算机/现代集成制造系统应用于住宅工程项目建设的全过程是一个极好的切入点。从立项、设计、施工、销售到物业管理均属流程中的一个点,如果仅仅强调其中某一环节的管理与技术水平提高,仍解决不了问题,必须研究住宅建设多企业动态联盟协同工作系统的组成与特点,达到全局优化,这样才会起到极好的示范作用,促进住宅产业现代化。

1)系统集成目标

基本构成住宅建设行业集成信息系统,做到动态联盟企业群及政府有关部门之间实现基于Internet的异地信息交换和集成;分系统中各专业间的信息实现数据共享和统一管理;住宅建造各环节与住宅产品供配网、住宅产品数据库之间实现信息的联网查询。

2)软件产品目标

通过CIMS工程的实施,开发、完善并系统化管理住宅开发中的各种信息处理软件和专业设计软件,形成一批满足系统集成要求的商业化软件,包括住宅建设动态联盟管理软件、住宅建筑方案及施工图CAD软件、住宅预售三维动画系统、结构CAD软件、给排水CAD软件、电气CAD软件、概预算软件、采暖通风CAD软件、施工质量保证信息系统、施工现场组织与施工技术软件等。

3)效益目标

在住宅建设的全过程进行质量控制,使住宅质量有明显提高,全面控制住宅开发进度,在保证质量的前提下缩短住宅开发周期,全面控制住宅开发的成本,明显提高住宅的质量,提高投资的回报率。

2.建筑行业信息发展情况

我国规划“十二五”期间,建筑类企业基本实现企业信息系统的普及应用,加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用,推动信息化标准建设,促进具有自主知识产权软件的产业化,形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。而针对这一领域的信息化发展重点包括如下几方面。

1)建筑企业信息系统

(1)工程总承包类企业。围绕企业应用的两个层面,重点建设一个平台、八大应用系统。

两个层面指核心业务层和企业管理层;一个平台指信息基础设施平台;八大应用系统指核心业务层的设计集成、项目管理、项目文档管理、材料与采购管理、运营管理系统,以及企业管理层的综合管理、辅助决策、知识管理与智能企业门户系统。

① 信息基础设施平台。加强信息基础设施和信息系统安全体系建设。重点强化数据中心和服务体系建设,打造安全可靠、资源共享的信息基础设施,支撑信息系统高效高质量运行。遵循国家信息安全等级保护要求,对重要应用系统实现分级保护,提升信息安全防护能力。

建立和完善信息标准体系,支撑信息系统开发和应用。重点建设信息基础设施、信息安全、信息编码、信息资源(如数据模型、模板等)及信息系统应用等方面的标准。

② 应用系统。

a.设计与施工集成系统。重点研究与应用智能化、可视化、模型设计、协同等技术,在提升各设计专业软件和普及应用新型智能二维和三维设计系统的基础上,逐步建立方案/工艺设计集成系统和专有技术与方案设计数据库,集成主要方案/工艺设计软件,创建方案/工艺设计协同工作平台;逐步建立工程设计集成系统和工程数据库,集成主要工程设计软件,创建工程设计协同工作平台;同时,逐步实现方案/工艺设计、工程设计、项目管理、施工管理、企业级管理等系统的集成。

b.工程项目管理系统。以项目组合管理和项目群管理理论为基础,完善提升项目管理系统构架、管理工作流和信息流,整合项目资源,建立集成项目管理系统,提升项目管理整体执行力。规范与整合项目资源分解结构(WBS、CBS、OBS、RBS等)和编码体系;深化估算、投标报价和费用控制等系统,逐步建立适应国际工程估算、报价与费用控制的体系;完善商务与合同管理、风险管理及工程财务管理等系统,提升项目法律、融资、商务、资金、费用与成本管理水平和风险管控能力;深化应用计划进度控制系统,逐步建立施工管理和开车管理系统。同时,逐步实现与其他核心业务系统及企业级管理系统的集成。

c.项目文档管理系统。整合与提升项目文档管理系统。优化文档管理流程,建立管理标准,完善文件编码体系;强化以工作流和状态为核心的过程管理和沟通管理,开发推广文档计划、跟踪、检测等控制功能,实现文档产生、批准、发布、升级、作废的生命周期管理,并逐步实现该系统与其他核心业务系统及企业级管理系统的集成。

d.材料与采购管理系统。完善材料与采购管理系统。建立企业级材料标准库和编码库,实现材料表、请购、询价、评标、采购、催交、检验、运输、接运、仓库管理、材料预测、配料、材料发放及结算等全过程一体化的材料和采购管理;逐步建立以信誉认证、交易和电子支付等为核心的采购电子商务系统,优化材料供销过程;实现材料库与工厂安装模拟可视化系统的集成;逐步实现该系统与设计、项目管理、施工管理等系统的集成。

e.企业运营管理系统。应用工作流、内容管理、电子印章、数字签名等技术,优化工作流程,有效组织和利用信息资源,增强运营管理的体系化和流程化,提高远程办公和协同工作能力;逐步实现与其他核心业务系统及企业级管理系统的集成。

f.综合管理系统。以现代项目管理理论为基础,以经营管理、预算管理、成本管理、项目管理体系和核心业务系统为支撑,建立企业级综合管理系统,为决策层和职能管理层提供综合管理平台。整合企业项目与组织分解结构,建立项目核算和管控体系,加强经营、综合和执行计划的管理,实现预算、调度、成本核算和绩效考核的一体化,以及企业层面的统筹、协同、分级管控和资源优化配置。

g.辅助决策系统。逐步建立企业数据仓库,并利用商业智能(BI)和数据挖掘等技术,依据决策理论,逐步建立辅助决策系统。

h.知识管理系统与智能企业门户。收集、整理、组织和整合描述设计对象和专业技术的信息资源,研究知识管理机制与体系及知识管理系统建立的工具、方法、过程,建立知识管理的体系和系统。基于企业核心业务系统、综合管理系统、知识管理系统和企业数据仓库,整合企业内外网络信息资源,逐步建立智能企业门户,方便知识的利用,形成企业信息资源中心与个人信息资源中心。

(2)勘察设计类企业。

① 信息基础设施平台。

按需提升局域网、广域网和通信系统的性能。网络的主干带宽与客户端带宽能满足应用需求;条件具备时采用万兆网络平台,满足国际合作、异地协同工作及多媒体应用等需求。

加强网络新技术的应用,如虚拟专用网技术、3G无线通信技术等,重视工程项目专网的建设。

适时更新和配备计算机设备,提高存储与备份系统的容量和性能,建立异地容灾备份系统,满足不断发展的企业应用需求。

配备有效的网络管理工具,实现对企业局域网与广域网、服务器、数据库系统及应用系统的有效监控和管理。

根据信息安全建设规划和应用需求,逐步建立较为完整的集防入侵、防病毒、传输加密、认证和访问控制于一体、具有较完备安全制度的信息安全体系。

② 应用系统。

推进BIM技术、基于网络的协同工作技术应用,提升和完善企业综合管理平台,实现企业信息管理与工程项目信息管理的集成,促进企业设计水平和管理水平的提高。

研究发展基于BIM技术的集成设计系统,逐步实现建筑、结构、水暖电等专业的信息共享及协同。

企业运营管理。完善财务管理、人力资源管理、办公自动化、档案管理等系统,并实现上述系统的集成;建设企业门户网站和客户关系管理系统;探索研究电子商务在工程建设过程中的应用。实现企业管理信息系统的提升。

生产经营管理。完善包含经营管理、合同管理、项目管理、技术管理、质量管理等功能的生产经营管理系统,与企业运营管理等系统有效集成,实现生产经营活动全过程的监控与管理。

③ 数据中心。

逐步建立勘察设计信息资源的开发、管理及利用体系,探索发展信息资源产业机制,实现信息资源科学采集、广泛共享、快速流动、深度开发、有序配置、有效利用。

建立企业资源数据库,包括勘察设计标准、规范和标准图数据库,建筑材料、部品、工艺和设备数据库,岩土工程、区域水文地质、地下工程和相关检测监测数据库,建筑方案和典型设计数据库,以及工程项目信息与文档数据库等。

建设企业数字图书馆系统,实现设计图档、文档、图书、期刊、技术资料、有关政策法规和标准规范的数字化管理。

探索研究勘察设计知识的采集模式和表达方式,构建勘察设计知识库,积累并科学利用勘察设计知识资源,辅助设计创新能力的提升。

进一步研究制定企业资源数据库和知识库相关标准,重点研究制定资料信息数据、三维模型数据、电子工程图档信息等标准,为行业数据共享创造条件。

针对不同类型、不同规模勘察设计企业的特点,探索建立企业数据中心,并研究相应的管理模式和运行机制,为企业提供信息保障。

(3)施工类企业。

① 特级资质施工总承包企业。

研究实施企业资源计划系统(ERP),结合企业需求实现企业现有管理信息系统的集成,或者基于企业资源计划的理念建立新的管理信息系统,支撑企业向集约化管理和协同管理发展。

依据现代企业管理制度的需求,梳理、优化企业管理和主营业务流程,整合资源,适应信息化处理需求。

a.信息基础设施平台。

建设与软件应用需求相匹配、覆盖下属企业的专用网络,并实现项目现场与企业网络的连接。完善安全措施,保障应用系统的高效、安全、稳定运行。

参考国家及行业标准,借鉴其他企业标准,制定本企业的信息化标准,重点建设基础信息编码及施工项目信息化管理等标准。

b.应用系统。

项目综合管理系统:进一步推进项目综合管理系统的普及应用,全面提升施工项目管理水平。

企业管理信息系统:重点实现人力资源、财务资金、物资设备、工程项目等管理的集成,消除信息孤岛,在此基础上,逐步建立企业资源计划系统。

企业知识管理系统:研究相关知识的采集和管理方法,建立知识管理机制,实现知识管理系统化,为企业提供便利的知识资源再利用平台。

企业商业智能和决策支持系统:在完善企业管理信息系统的基础上,探索建立企业数据仓库,逐步发展企业商业智能和决策支持系统。

企业间的协同工作平台:围绕施工项目,建立企业间的协同工作平台,实现企业与项目其他参与方的有序信息沟通和数据共享。

② 一级施工企业。

a.信息基础设施平台。建设与软件应用需求相匹配的企业网络系统,实现与下属企业及项目现场的网络连接。完善安全措施,保障应用系统的高效、安全、稳定运行。

b.应用系统。

企业办公自动化系统:普及应用企业办公自动化系统,提高企业办公效率。

项目综合管理系统:普及应用项目综合管理系统,提升施工项目管理水平。

企业管理信息系统:重点建设并集成人力资源、财务资金、物资材料三大系统,实现企业管理与主营业务的信息化。

企业间的协同工作平台:围绕施工项目,逐步建立企业间的协同工作平台,实现企业与项目其他参与方的有序信息沟通和数据共享。

③ 二级及专业分包施工企业。

a.信息基础设施平台。建设与软件应用需求相匹配的企业网络系统,实现与项目现场的网络连接。完善安全措施,保障应用系统的高效、安全、稳定运行。

b.应用系统。

企业办公自动化系统:建设企业办公自动化系统,提高企业办公效率。

企业管理信息系统:重点建设并集成财务资金及物资材料等系统,逐步实现企业管理与主营业务的信息化。

2)专项信息技术应用

(1)设计阶段。

① 积极推进协同设计技术的普及应用,通过协同设计技术改变工程设计的沟通方式,减少“错、漏、碰、缺”等错误的发生,提高设计产品质量。

② 探索研究基于BIM技术的三维设计技术,提高参数化、可视化和性能化设计能力,并为设计施工一体化提供技术支撑。

③ 积极探索项目全生命期管理(PLM)技术的研究和应用,实现工程全生命期信息的有效管理和共享。

④ 研究高性能计算技术在各类超高、超长、大跨等复杂工程设计中的应用,解决大型复杂结构高精度分析、优化和控制等问题,促进工程结构设计水平和设计质量的提高。

⑤ 推进仿真模拟和虚拟现实技术的应用,方便客户参与设计过程,提高设计质量。

⑥ 探索研究勘察设计成果电子交付与存档技术,逐步实现从传统文档管理到电子文档管理的转变。

(2)施工阶段。

① 在施工阶段开展BIM技术的研究与应用,推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸,降低信息传递过程中的衰减。

② 继续推广应用工程施工组织设计、施工过程变形监测、施工深化设计、大体积混凝土计算机测温等计算机应用系统。

③ 推广应用虚拟现实和仿真模拟技术,辅助大型复杂工程施工过程管理和控制,实现事前控制和动态管理。

④ 在工程项目现场管理中应用移动通信和射频技术,通过与工程项目管理信息系统结合,实现工程现场远程监控和管理。

⑤ 研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用,实现对建筑工程有效的可视化管理。

⑥ 研究工程测量与定位信息技术在大型复杂超高建筑工程及隧道、深基坑施工中的应用,实现对工程施工进度、质量、安全的有效控制。

⑦ 研究工程结构健康监测技术在建筑及构筑物建造和使用过程中的应用。

3)信息化标准

进一步完善建筑业行业与企业信息化标准体系,重点完善建筑工程设计、施工、验收全过程的信息化标准体系,推动信息资源的整合,提高信息综合利用水平。

进一步完善相关的信息化标准,重点完善建筑行业信息编码标准、数据交换标准、电子工程图档标准、电子文档交付标准等。

建立覆盖信息化应用水平、技术水平、普及程度及应用成效等方面的建筑企业信息化绩效评价标准。

3.建设事业信息化的发展和应用情况

1)建设政务信息化建设,对各级政府建设部门科学决策发挥重要作用

随着建设事业信息化工作逐步开展,建设政务信息化也逐渐取得了成效。原建设部和各地建委、建设厅及有关单位相继建立健全了政务信息工作机构,配备了必要的设施,形成了传统的政务信息工作网络。同时,为进一步加强对建设领域信息化工作的领导,成立了住房和城乡建设部信息化工作领导小组,对全系统的信息化工作实施统一领导和管理。大多数省、自治区、直辖市、计划单列市建设主管部门也相继成立了信息化工作领导小组和办事机构。

“建设部网站”开设了政策法规、企业信息、行业动态、招投标信息、市场分析等二十几个栏目,为沟通全国建筑市场、房地产市场信息、规范市场秩序起到了积极作用。

2)建设行业信息技术推广应用取得成效,建设领域各行业信息化水平提高

随着上述工程项目的实施与完成,建设行业信息技术的应用有了长足的发展,一大批应用成果在行业推广应用。例如,GIS技术在规划管理、地下管网管理、城建档案管理上的应用;建筑施工管理信息系统、造价管理信息系统在施工企业的应用;产权产籍管理信息系统、房地产交易系统、物业管理系统在房地产业的应用;调度管理信息系统、自动监测控制系统在供热、燃气等行业的应用;工程设计CAD的应用及智能化建筑;统计数据计算机处理、网络报送、办公自动化等。节约了大量的人力、物力、财力,减少了工作误差率,提高了工作效率,有力地推动了建设事业各行业电子信息技术的推广与普及应用。

同时,随着计算机技术、通信技术、网络技术、3S技术、CIMS技术、CAD技术、IC卡技术、自动监测控制技术及多媒体技术在建设领域各行业的广泛应用,建设领域各行业信息化水平进一步提高。

(1)勘察设计行业是我国信息化建设起步较早、发展较快、效益较高的行业。20世纪80年代后期开始推广采用CAD、三维动画、多媒体等技术手段,并建立信息管理系统。开发建设设计与管理集成化、智能化应用系统,目前甲乙级设计单位计算机出图率已达到100%,彻底把工程设计人员从传统的绘图中解放出来,大大缩短了设计周期,使方案的比选、优化更为直观,提高了设计质量,经济效益十分显著。

(2)在建筑业,计算机辅助施工系统(Computer Aided Construction,CAC)、计算机辅助建设工程管理信息系统等一些建设工程管理部门已建立了覆盖管理业务职能的计算机管理信息系统,对促进建筑业管理起到了良好的激励作用。例如,很多城市建立了建设工程交易管理信息系统和建设工程管理信息系统,一些城市还利用互联网技术建立了信息发布平台,将收集、发布工程信息、企事业单位的资源信息、建筑材料价格及工程建设法规政策信息和业务流程计算机管理融为一体,有的还实现了区域性联网。

(3)在城市规划行业,信息技术的应用发展较快。20世纪80年代中期,我国一些城市就开始应用“城市规划管理信息系统”(Urban Planning Management Information System,UPMIS)。进入90年代,随着GIS、MIS、OA技术的应用与推广,更多的城市开始将计算机技术应用到城市规划编制与管理方面,现已有数十个城市规划管理部门采用了3S技术,以卫星定位、遥感和地理信息系统技术为核心的地理空间信息技术在城市规划、建设与管理实践中得到广泛应用。目前,许多城市已经建立了包括大比例尺数字线划图、数字正射影像图、数字高程模型和各种专题图在内的城市空间数据库,并以此为基础,已经或正在建立各自的城市基础地理信息系统,并在向数字化城市的方向发展。

(4)在房地产行业,由于政府积极鼓励和倡导计算机技术和网络技术的应用,不少地区建立了房地产交易管理信息系统、产籍产权管理信息系统、物业管理信息系统、房地产项目管理系统等应用系统,并逐步探索建立房地产市场预警预报体系。这些系统的应用,对改变房地产行业传统的经营、管理模式,提高服务水平,起到了积极的作用。

(5)在城市市政公用事业中的信息技术应用,有力地促进了城市运行效率和服务水平的提高。计算机辅助燃气、供热监测调度系统也在一些城市得到应用。一些城市建立起以IC卡为主要载体的公共交通智能卡收费系统。许多城市的公用事业呼叫中心和服务热线的开通,在及时满足用户服务需求和处理紧急事件方面作用显著,提高了公用事业服务质量和服务水平。

(6)智能建筑的发展产生积极的应用。目前对建筑群的信息化的要求越来越高,居住、办公、商用等多种建筑物形成的数字化社区、数字化建筑群不断涌现,使智能建筑由单体走向建筑群的智能化、数字化,物联网对智能建筑影响无处不在,设备经过传感器联网技术遍及大部分子系统,很多子系统已经是准物联网或者已经是物联网形态。将家具、生活有关的技术集成构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统,提升家具的安全性、便利性、舒适性、艺术性。