2023 中国智慧工地行业市场研究报告

免责声明内所有数据、观点、结论的版权均属AIoTAIoT星图研究院和深圳市物联传媒有限公司拥有对本报告的解释权。本报告所包含的信息仅供相关单位和公司参考，所有根据本报告做出的具体行为与决策，以及其建筑业是我国国民经济的支柱产业，是拉动国民经济发展的重要产业，也是吸纳就业、保产业的转型已经迫在眉睫。伴随着技术的不断发展，信息化手段、移动技术、智能穿戴装备在智慧工地是指运用信息化手段，通过三维设计平台对工程项目进行精确设计和施工模拟，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，实现工程施工可视化智能管理，以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和行业系列报告之一。报告梳理了智慧工地行业发展现状及竞争格局，并探索了数字化浪潮下智 1 1 2 4 6 6 11 13 15 15 17 26 27 30 33 33 34 35 39 39 41 44 46 46 47 49 建筑业是我国国民经济的支柱产业，是拉动国民经济发展的重要产业，也是吸纳就业、保障民目前，虽然我国建筑业产值规模不断上升，但由于信息化和智能化程度低、管理粗放、过度依赖工人作业等原因，中国建筑业一直存在质量低下、利润不高、工期冗长等问题。根据中国建筑业 图表1-1：中国建筑业利润总额和产值利润率变化情况050国务院《“十四五”数字经济发展规划》和住建部《“十四五”建筑业发展规划》中均把建筑业与从建筑行业转型升级角度，住建部指出要发展建筑业新产品新业态模式，实现新一代信息技术与建筑业的深度融合，建立智能建造与新型建筑工业化协同发展的政策体系和产品体系，加快推行从新一代信息技术支持实体经济的角度，国务院提出要深化新型智慧城市建设，推动城市数据整合共享和业务协同，提升城市综合管理服务能力，完善城市信息模型平台和运行管理服传统建筑行业粗放式、碎片化的生产方式使得建筑行业面临着生产效率低下、资源浪费较大、环境污染严重等诸多亟待解决的问题，迫切需要尽快进行转型升级，以期实现高质量发展。安全、 在协同管理、环境监测、质量监管、事故预防和人员保障等各类工地管理事项方面都有了极大程度集与计算，为项目管理人员及企业提供进度、质量、图表1-2：行业标准、政策文件关于智慧工地建设模块要求汇总 网传感器来感知设备的运行状况感知施工人员的安全行为思考能力，大部分替代人在建筑生产过程和管理过程的参出7个，试点升级版的智慧工地；山东省住房和城乡基本建立，建筑数字化、智能化水平显著提高，打造“中国建造”升级版。同时意见明确智慧工地智慧建造是指在建筑设计、施工、运营等全生命周期中，通过信息技术手段实现建筑物的智能 智慧工地是指运用信息化手段，通过三维设计平台对工程项目进行精确设计和施工模拟，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，实现工总的来说，智慧工地是通过信息技术手段实现对施工过程的精确管理和控制，从而提高施工效率和质量；而智慧建造则是在整个建筑生命周期中通过信息技术手段实现对建筑物的全面管理和控《“十四五”住房和城乡建设科技发展绿色低碳技术是落实城乡建设领域碳达峰碳中和目标任务的重要动城市治理体系和治理能力现代化术是推进建筑业供给侧结构性改革在科技行业与建筑行业越来越数字化建设成为建筑业转型升级核 物联网典型体系架构分为3层，自下而上分别是感知层、网络层和应用层。感知层是实现物联网的关键技术，关键在于具备更精确、更全面的感知能力；网络层主要以广泛覆盖的移动通信网络作为基础设施；应用层提供丰富的应用，将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化图表2-1：物联网三层架构图像识别、位置定位系统、激光扫器等信息传感设备，按约定的协议，将施工相关物品与网络相连 规律转换成可用输出信号的器件或装置的总称。传感器技术作为信息获取的重要手段，与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。在智慧工地框架下，传感器技术是最重要的施工现场施工现场的传感器主要用于采集施工构件的温度、变形、受力、设备的运行等反映施工生产要素状态的数据。目前施工现场常见的传感器包括重量传感器、倾角传感器、高度传感器、回转传感图表2-2：施工现场常见传感器及其具体用途传感器种类具体用途用于塔吊、升降机等垂直运输机械的运行状用于施工机械的运行状态监控记录机械运行轨迹和效率，也可以进行劳动人员运动和职 和应用软件组成。应答器由天线、合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作为应答器每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标记目标对象。读写器由天线、合元件和芯片组成，读取或写入标签信息的设备可设计为手持式读写器或固定式读写器。应用软件把收集的数据进一步处理，为人会通过天线发射出射频信号，此信号带有固定频率，当这个磁场和应答器通过感应电流而获取一定的能量后，含有预先存储好的产品携带信息的。发送过来的编码进行解码翻译，将相 时期，随着微电子技术与通信技术的发展，视频图像技术也日益完善，且朝着专业化、多元化方向发展。这里的图像与视频技术是包括了采集、处理、识别等一系列相关技术的总称，就是利用图像机器视觉系统是通过机器视觉的产品将被摄取目标转化为图像信号，传送给专有的图像处理系图像分割是图像处理的关键技术，至今已经提出了数区域提取方法、结合特定理论工具的分割方法等是现有常图表2-3：人员安全带识别在智慧工地框架下，图像和视频的采集、处理和分析，是施工现场信息的重要来源之一。视频给视频监管人员。视频传输与网络稳定性相关，只有保障网络安全，才能促使工程共享信息的准确 目前应用最为广泛的为施工现场视频监控，主要通过施工现场布置的摄像头获取视频信号，对视频信号进行处理和分析，以实现施工现场周围区域和内部区域的管理。已经可以实现例如佩戴安全帽、危险动作等场景的识别，以及对施工人员的自动追踪拍摄。近年还出现利用图像技术进行施工进度的实时监控、人员安全带和防护栅栏等安全装置状态识别、工程质量评价以及施工现场扬尘和跟踪的技术。不同定位技术由于各自的工作特点和定位精度，其适用的定位场景各有区别。主要室外定位：室外定位技术包括卫星定位和基站定位。卫星定位是通过接收太空中卫星提供的经纬度坐标信号进行定位，其中GPS系统是现阶段应用最为广泛、技术最为成熟的卫星定位技术，我国的北斗卫星定位系统也逐渐成熟。基站定位是指利用手机通信的基站进行定位，在电子地图平台的支持下，通过电信移动运营商的网络获取移动终受天气的影响较小。室外定位技术在包括高层建筑、港口工程、桥梁等施工的定位观测和施工测量有着广泛的应用前景，从智慧工地角度出发，室外定位技术将为其提供更加高效的大面积测量和室从定位精度、安全性、抗干扰、功耗等角度来看，超宽带定位技术是最理想的工业室内定位技利用室内定位技术，可对施工现场室内或较小范围的室外场地中的施工人员建筑材料、施工机械进行实时的定位，定位数据可被应用于施工质量监管、人员管理、安全管理等。从智慧工地角度 图表2-4：UWB定位（TOA模整合，在项目策划、运行和维护全生命周期过程中，进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工 在我国，建筑业经历多年的高速发展，技术水平及管理水平也不断进步，但建筑业整体的低效入应用到工程建设项目中，不仅包括规模大、设计复杂的标志性建筑，部分中小型一般建筑也在积术可有效解决工程项目所面术将以建设项目全生命周期本管理等多方面内容。智慧工地实时管理体系的构建遵循智慧建设的集成性、智慧性、可持续性三虚拟现实(VR)是一种能够让用户创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术利用计算机生成一种交增强现实(AR)是一种把真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的技术，并进行一定互动的 让建筑工人体验在建造环境中发生各种危险事故的模拟场景。增强现实技术可以帮助补充一些难以实时获取的施工现场信息，例如让施工人员对待施工构件的定位、属性、施工做法、标准等重要施在智慧工地的框架下，虚拟现实技术和增强现实技术属于应用层的功能。虚拟现实技术可在实时收集现场信息的虚拟世界中进行用户沉浸。而增强现实技术可以利用实时更新的数据，实现对施机器学习是人工智能的分支，它赋予了计算机利用样本数据自主学习特定知识的能力，在建筑工程领域，机器学习被用于建筑运营能耗预测、建筑使用行为预测以及工人行为识别。例如，利用机器学习算法建立了建筑设计早期阶段的建筑能耗估计模型，以早期设计的外墙材料性能和厚度便建筑使用行为；利用传感器的加速度信号，在利用数据对机器学习模型进行训练之后，机器学习实现了工人行为的识别，为建筑工人的行为监控智慧工地技术收集了建筑施工过程的大量过程数据，机器学习算法可以对收集到的数据中自动获取知识，用于各种建筑施工决策支持。例如利用视频监控系统收集施工现在的视频信号，机器学习算法可对视频信号进行处理，实现安全云计算是一种新的计算方法和商业模式，即通过虚拟化、分布式存储和并行计算以及宽带网络 理资源，使用者通过公众通信网络，以按需分配的服务形式，获得动态可扩展信息处理能力和应用在工程建设过程中，云计算作为基础应用技术是不可或缺的，物联网、移动应用、大数据等技术的应用过程中，普遍搭建云服务平台，实现终端设备的协同、数据的处理和资源的共享。传统信息化基于企业服务器部署的模式逐渐被基于公有云或私有云的信息化架构模式所取代，特别是一些大数据是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。大数据分析是指对大量结构化和非结构化的数据进行分析处理，从中获得新的价值，具有数据量大、数据类型多、处理要求快等特点，需要用到大量的存储大数据就像人的血液一样遍布智慧交通、智慧医疗、智慧教育等智慧城市建设的各个领域。对大数据进行分类、重组分析、再利用等一系列的智慧化处理后，其结果将为智慧城市建设的决策者目前，工程建造阶段的大数据应用还处于起步阶段。随着智慧工地的实施与应用，更多的物联个特征，多源、多格式、海量等，对这些数据进行收集整理并再利用，可帮助企业更好地预测项目 人员进行管理，进出工地人员进行实名登记，并且将实时考勤技术应用到日常管理中去，保证人员管理的科学有效性，在对人员进行实名登记时，在实名管理平台上与相关政府相互联通，规范建筑用工市场，保证劳动人员的合法权益。此外，通过人脸认证等方式采集员工的个人信息，设置实名考勤系统，提高人员管理的科学性，有效地降低人工成本，同时，智慧工地系统还可以通过智能定 图表3-1：实名制人脸识别通道图表3-2：某供应商劳务实名制一体机价格（单位：元人民币）台1时随地佩戴了一个监测器，实现了一定程度的监管功能，使得劳务实名制和精细化用工管理成为可 视频监控系统是基于计算机网络和通信、视频压缩等技术，将远程监控获取的各种数据信息进 图表3-3：视频监控系统组成示意图图表3-4：某智慧工地项目常规视频监控价格明细（单位：元人民币）个2个2个1个1只1只4米3米3米2套592台1 块1套1套1套1套1项建筑施工中，塔吊装置的安全是相关人员必须考虑的因素，在塔吊装置应用智慧工地系统，对工设备的操作和工作状态进行实时监测，同时，若相关人员出现违规操作时，将会自动发起警报信高度传感器、回转传感器、风速传感器、倾角传感器等，各传感器根据实际需理选择配置，不同的 图表3-5：塔机运行监控系统的组成高度传感器和转角传感器，通过测量塔吊变幅、高度、回转运动时带动传感器轴运动，在不同位置传感器输出电压不同来实现对变幅、高度、回转的测量。风速传感器用于测量塔吊工作现场的实时传输到远程监控平台，后者采用无线传输技术，用于多塔机运行监控系统能够实时监控塔机工作吊重、变幅、工作转角、作业风速，以及对塔机自身限位、禁行区域、干涉碰撞的全面监控，操作员能随时查看塔机的当前工作状态。具体来说，塔机(1)塔吊运行数据采集。通过精密传感器实(2)工作状态实时显示。通过显示屏以图形 (4)区域保护实时监控。监控单台塔吊与图表3-6：某塔机运行监控系统价格明细（单位：元人民币）3台3片3套3台3套3次3套塔吊吊钩可视化系统能实时以高清晰图像向塔吊司机展现吊钩周围实时的视频图像，使司机能够快速准确地做出正确的操作和判断，解决了施工现场塔吊司机的视觉死角、远距离视觉模糊、语 图表3-7：某变焦版吊钩可视化系统采购价格（单位：元人民币）3台3台3台3台3台3台3台1套1个1个33套升降机安全监控系统是基于传感器技术、数据采集技术、数据融合处理与远程数据通信 实现建筑升降机运行实时动态的远程监控、远程报警和远程告知等。通过技术手段保障对升降机使用过程和行为的及时监管、切实预警、控制设备运行过程中的危险因素和安全隐患，有效地防范和升降机上运用人脸识别技术，只有通过人脸识别的专业人员才能操控升降机，其他人员则不能启动升降机，以降低安全风险。系统在维保周期来临之际会对相关责任人发出预警，提醒其按时维(2)工作状态实时显示:通过显示屏以图形数值方式实时显示当前实际工作参数和升降机额定工作能图表3-8：某单位施工升降机监测系统设备及安装费用（单位：元人民币） 控系统具有现场实时显示主钢丝绳实际受力值、超载报警、远程报警等功能，能有效预防安全事故图表3-9：悬挑式卸料平台及监控预警系统卸料平台监控系统通过实时采集重量传感器，显示数据到显示屏上，并将数据上传到平台。通过平台可实时查看卸料平台的数据，并可查看历史数据。在卸料平台超载时可提供声光报警，并上图表3-10：某卸料平台监控系统价格（单位：元人民币）套1台2个1传输模块台1周界人侵防护系统是基于智能图像识别技术，通过在对监控视频设定警戒区域实时分析周界入 (1)可基于监控摄像头监控画面,直接划定监测区图表3-11：某智慧工地项目周界防护（红外对射）系统乙方报价（单位：元人民币）对5对5个1个1个5套1套1米3米5米3米3 扬尘噪声监控系统可以智能联动现场雾炮或喷淋控制系统进对扬尘的控制显得尤为重要。喷淋控制系统，利用嵌人式技术、数据融合处理与远程数据通信技术，高效率地实现工地现场抑尘降尘功能，有效地减少了工地现场的扬尘，避免了扬尘颗粒污染空气环境。喷淋系统由智能控制器、无线接受需要指出的是，在实际项尘噪声监测系统与喷淋系统经常合二为一，智慧工地方案商 图表3-12：某智慧工地方案商环境监测（含喷淋控制）系统价格（单位：元人民币）1套套套套套套套1套1套1套1套1套1套上传、在线浏览、填报平整度、垂直度偏差值，后台自动计算实测实量合格率。用手持终端进行物 标准养护室温湿度控制环境在线监控、预警系统通过在标准养护室内部放置温度传感器、湿度数据的工作，将环境情况数字化、网络化，实现无纸化记录数据；设置预警机制，如果环境条件超标可立即进行报警，实现多层级的联动管理；利用影像记录可将真实的环境情况进行存储，以防止图表3-13：某智慧工地标养室监测系统费用表（单位：元人民币）台1个1个1个1套1套1 图表3-14：某智慧工地标养室监测系统费用表（单位：元人民币）图表3-15：某智慧工地标养室监测系统费用表（单位：元人民币）个1个1个1套1 中心，主要包括信息管理平台、扬尘治理协同工作、施工安全预警管理、监督指挥、大数据统计分图表3-16：某智慧工地项目云后台 图表3-17：某智慧工地云平台子系统一览表患发展趋势、隐患检查和整改的近期动态、整体隐患检查和实时显示当日混凝土计划或入库情况；统计分析人材机的投入按各热点数据及关系，建立预警机制，即时推送报警信息，可分类记录安全交底的时间、次数、类别、人员和内容，统计交底次数、周期、人员等记录简易流程性管理结果，包括危险源告知、动火审批等，统计累计量，分析记录塔机、施工升降机在离线状态、运行数据和报警信息，统计司机行为和设备保存和查阅重要的质量保证、检测和复验等文件，统计数量、类别、时间等数据，降低人轮播扬尘监测点视频，以监督扬尘治理中的覆盖、覆绿、降尘、冲洗等管理要记录水资源消耗情况，统计区块、周期和单位产值的水资源消耗量，分析异常记录电资源消耗情况，统计区块、周期和单位产值的电资源消耗量，分析异常 场景、视频观看及安全考核等功能模块，使参加培训的劳务人员以事故当事人的身份和视角在虚拟环境中亲身体验安全事故的悲痛教训,从而强化安全意识、减少事故发生。图表3-18：某方案商第五代体感行走平台VR安全教育体验系统价格（单位：元人民币）个1台1个1个1台1个1个2条1套1套1套1套1套1套1套1套1套1套1套1套1套1项1项1 智慧工地行业产品类型众多，按照功能与产品形态来看，主要细分为：计价软管理类软件、和其他智慧工地软件及系统。管理类软件主要用于工地日常的考勤、施工进度的管理现阶段建筑行业信息化产品以标准化软件或嵌入式产品为主要形态，种类繁多、专业性强、使商品软件模式是向客户销售标准化软件或软件组合，但该行业客户分布广泛、采购频次相对较供咨询、方案设计及销售前后技术已智研咨询服务。 图表4-1：国内智慧工地市场规模增长趋势（单位：亿元） 图表4-2：智慧工地产业链God上游品茗科技是聚焦于施工阶段的“数字建造”应用化技术面向“数字建造”的对象和过程，提供自施工准备阶段至竣工验收阶段的应用化技术、产品及解决品茗科技智慧工地产品系协助客户在施工现场实体建筑建造过程中，围绕现场施工中的生产要为目标的产品及解决方案。进一步借助云平台技术与产品，可以消除项目、企业与政府监管部门三方内部及相互之间的信息孤岛，为使用方加强项目管控、优化建造过程提供数据支撑，提高决策有 公司智慧工地产品主要系软硬件集成设备，如塔机防碰撞系统、吊钩视频监控设备、施工升降机安全监控系统、智能人员管理系统、安全教育系统等。产品包含硬件设备，产品单价相较软件偏智慧工地产品与软件产品类似，各子系统的基础功能模块有一套报价，在此基础上，根据客户所需产品的规格尺寸、功能组合、系统台套数、部署的难度等，分客户、分项目签订销售合同或销图表4-3：品茗科技2018-2022盈利能力变动（万元人民币）00 图表4-4：广联达2018-2022年数字施工业务规模变化0借助施工企业项企一体化管理诉求，推动企业级管理产品和项目级智慧工地解决方案的落地，与多 交付端，数字施工业务主要服务施工企业客户，产品的交付、验收和回款存在较为明显的季节性，第四季度收入占比通常为全年最高，但由于去年第四季度各地陆续迎来感染高峰，数字施工业产品端，数字施工业务以客户成功指标体系牵引产品价值改善，全年完成了6个重点产品的客 深圳市新华医院位于龙华区新区大道与民宝路交汇处，总用地面积的现代化三级甲等综合性医院和区域圳市乃至周边地区提供高水平医疗服监控、环境监测、塔机安全监控、深基坑监测、高支模监测、航拍全景展示等应图表5-1：项目实景与智慧工地大屏 图表5-3：航拍全景界面展示图 图表5-4：用电监测界面展示图全方位实施工地智能化管理。本项目通过劳务实名制管理、视频监控、无人机航拍全景展示快速获取项目现场真实情况，车辆管理、用电管理等模块。通过物联网、云计算和大数据的支撑对人员考心、核心区原始创新和未来产业策源地、世界大型开放创新网络枢纽、深化科技创新体制机制改革 心核心承载区。该项目综合运用了实名制系统、图表5-5：科学城项目效果图和工地实景图图表5-6：智慧工地大屏展示 电网的全面推广积累了宝贵经验，提供了重要实践依据。该扬尘监测、雾炮喷淋系统、围墙式红外入侵子系统等应用图表5-9：基坑监测界面展示图 图表5-10：防区管理界面展示图图表5-11：AI慧眼管理界面展示图 在提出智慧工地概念的初期，更多地是为了政府部门进行行业监管而设定的。对于政府部门而言，通过各项目的智慧工地监控，可以对所有建筑工地的安全、用工、环境等容易产生社会矛对于项目管理者而言，通过智慧工地的建设，项目管理者可以利用智慧化、智能化的管理技术对项目进行更加全面、实时、高效的管理，可以依据各类数据进行科学化的决策，以此来更精准地控制项目的实施过程，控制项目