吉林省优正科技携手中庆建设：共建“智慧建造中枢”APP——基于AIoT与BIM融合的全生命周期工程管理移动化平台定制研发实践

在国家“十四五”规划全面推进新型基础设施建设、大力发展数字经济、加速建筑业数字化转型的战略背景下，传统建筑施工企业正面临前所未有的技术变革与管理升级压力。作为吉林省建筑业龙头企业、国家房屋建筑工程施工总承包特级资质企业，中庆建设有限责任公司（以下简称“中庆建设”）自1998年成立以来，始终深耕房屋建筑、市政工程、公路桥梁、水利水电、装配式建筑、EPC工程总承包等领域，累计承建项目超千项，涵盖长春龙嘉国际机场、吉林省政务大厅、长春地铁2号线、吉林大学中日联谊医院新院区等标志性工程，年施工能力超300万平方米，年产值突破百亿元，是东北地区综合实力与品牌影响力的建筑企业之一。然而，随着工程规模日益庞大、项目类型日趋复杂、工期要求愈发严苛、安全质量标准持续提升、成本控制压力不断加大、政府监管日趋智能、劳动力结构深刻变化，中庆建设在项目协同效率、现场过程管控、资源动态调度、风险智能预警、数据孤岛打通、决策科学支撑等方面面临严峻挑战，亟需借助移动互联网、人工智能、物联网、BIM（建筑信息模型）、大数据等前沿技术构建统一、智能、实时、可视的工程管理移动化平台，实现从“经验驱动、纸质记录、人工巡查、事后补救”的传统管理模式向“数据驱动、全程在线、AI预警、事前预防”的现代化智能建造体系跃迁。与此同时，吉林省优正科技有限公司（以下简称“优正科技”）作为扎根吉林本土的高新技术企业、吉林省“专精特新”中小企业，在人工智能算法研发、企业级APP定制开发、物联网平台构建、BIM轻量化引擎开发、智能图像识别、边缘计算部署等领域积累了深厚的技术沉淀与丰富的行业落地经验，尤其在为大型工程企业提供“AI+IoT+BIM+移动化”深度融合解决方案方面拥有多个成功案例。基于双方在地域协同、产业互补、技术适配、战略愿景上的高度契合，优正科技与中庆建设正式达成战略合作，共同启动“智慧建造中枢”APP定制化研发项目，旨在打造一套覆盖工程项目全生命周期、全管理链条、全参与角色、全数据维度的移动化智能管理操作系统，实现从项目立项、设计交底、施工组织、进度管控、质量安全巡检、物资设备调度、劳务人员管理、成本动态核算、竣工验收、运维移交的全链路闭环赋能，推动中庆建设构建面向未来的数字化核心竞争力，打造东北地区智能建造与智慧工地建设的示范标杆。

该“智慧建造中枢”APP的研发目标，绝非简单的移动端信息展示或流程审批工具，而是深度结合中庆建设现有项目管理体系、施工工艺标准、质量安全规范、成本控制模型、组织架构特点与战略发展方向，量身定制一套“懂工程、通数据、能预警、可协同、强移动”的智能引擎。具体而言，APP将围绕八大核心能力展开构建：，项目全生命周期移动化管理能力，支持项目经理、技术负责人、安全员、质量员、材料员、劳务管理员等不同角色通过手机APP实时查看项目进度计划、施工图纸、BIM模型、合同文件、变更签证、验收资料等核心文档，实现“随时随地、掌上办公”；第二，BIM模型轻量化与AR可视化能力，集成优正科技自研BIM轻量化引擎，支持将Revit、Tekla、广联达等主流BIM模型一键转换为可在手机端流畅浏览的轻量化格式，并结合AR（增强现实）技术，实现现场扫码查看构件信息、施工工艺、隐蔽工程、管线走向，提升技术交底与质量验收效率；第三，AIoT智能物联感知能力，通过对接现场部署的智能摄像头、环境传感器、塔吊监测仪、升降机黑匣子、智能安全帽、RFID物料标签等IoT设备，实现人员定位、机械运行、环境参数、物料流转的实时数据采集与异常预警，并通过APP推送告警信息，支持远程查看与应急处置；第四，AI智能图像识别与质量缺陷检测能力，基于深度学习算法，支持现场人员通过手机拍摄混凝土浇筑、钢筋绑扎、模板支设、砌体砌筑等关键工序照片，APP自动识别是否符合施工规范（如钢筋间距、保护层厚度、模板垂直度），并生成整改通知单，提升质量管控智能化水平；第五，智能进度与资源调度能力，融合BIM 4D/5D模型与实际进度数据，构建“计划-实际-预测”三线对比图，自动识别进度偏差与资源冲突（如劳动力不足、材料短缺、机械闲置），并推荐优化方案，支持项目经理动态调整施工组织；第六，安全风险智能预警与应急响应能力，结合AI视频分析（如未戴安全帽、未系安全带、区域闯入）、环境监测（如PM2.5超标、风速过大）、设备运行状态（如塔吊超载、升降机故障），构建多维度安全风险评分模型，实现风险分级预警与应急流程自动触发，并通过APP一键启动应急预案、通知相关责任人、调取现场视频；第七，成本动态核算与预警能力，打通项目成本预算、实际支出、变更签证、材料价格波动等数据，构建“量价费”三算对比模型，自动识别超支风险点（如某分项工程材料用量超标、人工费异常增长），并推送预警信息与优化建议，辅助成本控制；第八，多方协同与知识沉淀能力，内置项目协作空间，支持业主、监理、设计、分包、供应商等多方在线沟通、文件共享、问题闭环跟踪，并构建企业级工法库、案例库、标准库，支持AI智能推荐相关规范与解决方案，促进经验传承与能力复制。APP将严格遵循《中华人民共和国数据安全法》《个人信息保护法》《建设工程安全生产管理条例》《智慧工地建设技术标准》等法律法规，内置数据加密、权限分级、操作审计、离线缓存、灾备同步等多重安全机制，确保工程数据与商业机密的安全，做到“移动便捷”与“安全可控”双轮驱动。

在系统架构设计层面，优正科技采用“云边端协同+微服务+容器化+跨平台”的现代化移动应用架构，确保APP具备高并发、高可用、高安全、低延迟、跨终端的特性。云端采用混合云部署模式，核心业务数据与BIM模型存储于中庆建设自建私有云数据中心，确保数据主权与安全可控；计算密集型任务（如AI模型推理、视频分析、大数据聚合）部署于华为云或阿里云公有云，实现弹性扩展与成本优化；边缘计算节点部署于项目现场机房，负责IoT设备数据预处理与实时告警，降低网络延迟。数据层基于Apache HBase + Apache Kafka构建实时数据湖，支持海量传感器数据、图像数据、日志数据的高效存储与流式处理；BIM模型数据采用自研轻量化格式（.uzbim）存储，支持LOD（Level of Detail）分级加载，确保手机端流畅浏览；关系型数据采用MySQL集群，支持事务一致性与高可用。中台层部署六大核心引擎：BIM轻量化引擎（支持IFC/RVT/DWG等格式一键转换与WebGL渲染）、AI图像识别引擎（基于YOLOv8+Transformer构建质量缺陷检测模型）、IoT数据接入引擎（支持Modbus/OPC UA/MQTT等工业协议）、智能预警引擎（基于规则引擎Drools+机器学习异常检测）、协同工作流引擎（基于Activiti+自研移动端适配器）、知识推荐引擎（基于Elasticsearch+知识图谱）。应用层构建八大功能模块：项目总览（支持多项目切换、关键指标仪表盘）、BIM+AR（模型浏览、构件查询、AR叠加）、智能巡检（AI拍照质检、整改闭环）、进度管理（甘特图、4D模拟、偏差分析）、安全管理（风险地图、视频监控、应急响应）、物资管理（入库出库、库存预警、供应商评价）、成本管理（三算对比、超支预警、变更跟踪）、协同办公（即时通讯、文件共享、会议预约、知识库）。前端采用React Native + Flutter混合开发框架，确保iOS与Android双端一致体验与高性能渲染；BIM模型浏览采用WebGL + Three.js技术，支持手势缩放旋转与剖切查看；AR功能集成ARKit（iOS）与ARCore（Android）原生SDK，实现厘米级定位与虚实融合；离线功能采用SQLite + 文件缓存，确保无网络环境下基础操作可用；消息推送采用极光推送+自研优先级通道，确保关键告警实时触达。系统采用OAuth2.0+JWT实现统一身份认证，RBAC+项目角色权限实现细粒度访问控制，所有数据传输采用HTTPS+国密SM4加密，本地缓存数据采用AES-256加密，操作日志保留不少于24个月并支持区块链存证，确保全链路安全可信。

在核心算法模型层面，优正科技针对建筑工程“现场复杂、标准繁多、风险隐蔽、协同困难”的行业痛点，进行了深度定制化研发与场景化调优。在BIM轻量化引擎中，团队创新采用“几何简化+纹理压缩+实例合并”三重优化技术，将10GB级Revit模型压缩至100MB以内，加载速度提升10倍，内存占用降低80%；同时开发“语义保留算法”，确保构件ID、材质、属性等关键信息无损传递，支持与原BIM系统双向同步。在AI图像识别模型中，针对混凝土裂缝检测，构建“多尺度特征融合+注意力机制”模型，识别精度达95%以上，误报率低于5%；针对钢筋间距检测，采用“线段检测+霍夫变换+深度学习”混合算法，支持复杂背景下的亚像素级测量；针对安全帽佩戴检测，引入“小目标检测优化+遮挡补偿”技术，在远距离、低光照、多人重叠场景下保持90%以上准确率。在进度预测模型中，融合BIM 4D计划与实际进度数据，采用LSTM+Prophet时序预测模型，综合天气、节假日、劳动力、材料供应等变量，预测未来30天关键节点完成概率，并推荐赶工措施（如增加班组、调整工序）。在安全风险预警模型中，构建“多源异构数据融合评分卡”，将视频分析结果（未防护行为）、传感器数据（环境超标）、设备状态（机械故障）、历史事故（同类项目教训）加权计算，输出项目安全风险指数，支持红黄蓝三色预警与分级响应。在成本预警模型中，采用“动态基线+异常检测”算法，以预算为基准，结合市场价格波动、变更签证、实际消耗，构建动态成本基线，采用Isolation Forest算法识别异常支出，定位超支根源（如某批次钢筋价格虚高、某班组人工效率低下）。在知识推荐引擎中，构建“施工工艺知识图谱”，节点涵盖分部分项工程、施工规范、验收标准、常见问题、解决方案，边表示逻辑关系与适用条件，支持自然语言查询（如“地下室防水怎么做？”）与上下文推荐（查看钢筋绑扎规范时自动推荐混凝土浇筑要求）。在协同优化算法中，针对资源调度，构建“多目标约束满足问题（CSP）”模型，以工期最短、成本、资源均衡为目标，求解劳动力与机械配置方案；针对问题闭环，采用“智能路由+优先级排序”算法，根据问题类型、紧急程度、责任部门，自动分配处理人并设定响应时限，超时自动升级。这些算法创新不仅保障了APP在复杂工程场景下的高精度与高鲁棒性，也为优正科技沉淀了“基于语义保留的BIM轻量化转换方法”“多尺度融合的混凝土裂缝AI检测模型”“LSTM-Prophet混合进度预测算法”“施工工艺知识图谱构建与推理引擎”等三十余项核心专利与软件著作权，构筑起坚实的技术护城河。

在实施路径与项目管理层面，为确保项目高效落地与价值快速兑现，优正科技与中庆建设共同制定了“三期五步走”的实施路线图，并建立“双项目经理制+敏捷开发+工地驻场”的协作机制。期（0-4个月）为“基础构建与试点验证期”，核心任务包括：完成APP架构设计与技术选型；对接中庆建设ERP系统、BIM管理平台、项目管理系统、劳务实名制平台、物资管理系统等核心数据源，完成数据接口开发与初始模型轻量化；在长春地铁东延线项目、吉林大学中日联谊医院新院区项目、长春南部新城某商业综合体项目三个不同类型标杆工程中部署IoT设备（智能摄像头10台、环境传感器20个、智能安全帽50顶、RFID标签1000个），上线APP基础功能（项目总览、BIM浏览、进度查看、通讯录），验证系统在提升信息获取效率（目标提升50%）、减少纸质文件（目标降低70%）、加快问题响应（目标缩短40%）等方面的初步成效；同步建立数据安全与权限管控流程，确保试点数据脱敏与访问隔离。第二期（5-10个月）为“能力深化与板块推广期”，核心任务包括：在房屋建筑、市政工程、公路桥梁三大主力板块各选取5个项目（共15个）推广APP，覆盖80%在建重点项目；上线AI智能巡检、安全预警、成本预警、协同办公核心功能，实现AI拍照质检、风险自动推送、超支实时提醒、在线问题闭环；引入A/B测试框架，对不同预警阈值、推荐策略、界面布局进行量化评估，优化用户体验；启动AR可视化与离线功能开发，支持无网络环境基础操作。第三期（11-16个月）为“全面覆盖与智能升级期”，核心任务包括：将APP推广至中庆建设全部在建项目（超50个），覆盖项目经理、技术员、安全员、质量员、材料员、劳务管理员等核心岗位超1000人；全面上线AR可视化、离线缓存、知识推荐、资源调度优化功能，实现“扫码看模型、断网可操作、问题有方案、调度有建议”；开放API接口与政府监管平台（如吉林省智慧工地监管系统）、BIM审查平台、供应链金融平台对接，构建产业协同生态。第四期（17-20个月）为“自进化与生态扩展期”，核心任务包括：上线低代码配置平台，支持项目管理员自主调整表单、流程、预警规则、权限策略；构建AI模型训练平台，支持上传新样本优化识别模型（如新增装配式构件检测）；探索“APP+数字孪生”融合，接入更多IoT设备（如无人机、智能地磅、混凝土测温仪），构建项目级数字孪生体。第五期（21-24个月）为“标准输出与行业赋能期”，核心任务包括：总结项目经验，编制《智能建造APP实施白皮书》《智慧工地移动化管理标准》；将核心模块产品化，向省内兄弟建筑企业（如建工集团、建苑集团）输出SaaS服务；申报省级/智能建造示范项目，争取政策与资金支持。为保障项目顺利推进，优正科技组建了由10名移动开发工程师、6名AI算法工程师、4名BIM工程师、3名IoT架构师、5名产品经理、3名UI/UX设计师、8名测试工程师、12名实施顾问（含3名常驻工地）组成的51人专项团队，与中庆建设信息中心、工程管理部、安全质量部、成本控制部、各区域分公司成立联合项目组，设立双周迭代会、月度工地复盘会、季度战略对齐会，采用Jira+Confluence+企业微信进行任务管理与知识沉淀，确保每两周交付一个可验证的功能模块，每月完成一个项目级成果验收与价值评估。

从商业价值与投资回报维度看，该“智慧建造中枢”APP的上线将为中庆建设带来多层次、多维度的核心收益。在管理效率层面，APP将显著提升项目协同效率与决策速度：通过移动化办公，预计项目经理现场问题响应时间从小时级缩短至分钟级，文件查找效率提升80%，会议时间减少30%；AI智能巡检替代30%人工巡检工作量，质量验收效率提升50%，整改闭环率提升至95%以上。在成本控制层面，APP将大幅降低浪费与返工成本：通过进度智能预警与资源优化，预计工期延误率降低25%，机械闲置率下降20%，材料浪费减少15%；通过成本动态监控，预计项目超支率降低30%，变更签证损失减少25%，年节约成本超5000万元。在安全质量层面，APP将显著提升风险防控能力与工程品质：通过AI视频分析与环境监测，预计安全事故发生率降低40%，隐患整改及时率提升至98%；通过AI图像识别，预计质量缺陷漏检率降低60%，一次验收合格率提升至95%以上，减少返工损失。在品牌声誉层面，APP将增强企业科技形象与政府认可度：智慧工地建设符合国家政策导向，预计政府评优加分项增加，投标技术标得分提升10%-15%；数字化管理能力吸引高端人才加盟，预计关键技术岗位招聘效率提升30%。在数据资产层面，APP积累的海量工程数据与AI模型将反哺企业知识管理与能力复制：构建企业级工法库与案例库，支持新项目快速复用实践；沉淀的AI模型可迁移至新业务（如装配式建筑、智能运维），缩短技术验证周期；数据洞察支持战略决策（如区域市场选择、业务结构优化），提升投资回报率。

从行业影响与区域经济层面，该项目不仅是两家吉林本土龙头企业的强强联合，更是中国建筑业数字化转型的里程碑式实践。当前，国内建筑企业普遍面临“大而不强、数而不智、散而不协”的困境，缺乏统一的移动化管理工具与智能决策支持。优正科技与中庆建设的合作，成功探索出一条“顶层设计先行、场景痛点切入、技术深度融合、价值闭环清晰”的建筑企业APP落地路径，为行业提供了可复制、可扩展、可监管的解决方案范式。项目成果将通过中国建筑业协会、吉林省住建厅、智能建造产业联盟等平台向全国建筑企业推广，助力更多企业跨越数字化鸿沟。同时，该项目将有力推动吉林省“数字吉林”与“建造强省”战略的深度融合，吸引BIM工程师、AI算法人才、IoT解决方案商在吉林集聚，带动本地云计算、大数据、人工智能、智能硬件产业链发展，预计未来三年可创造直接就业岗位400+，间接带动生态合作伙伴100+，形成“AI+建筑”产业集群效应，提升吉林省在全国智能建造版图中的战略地位，为东北老工业基地振兴注入新动能。

在技术研发细节与创新突破方面，优正科技针对建筑工程现场复杂、网络不稳定、设备异构、标准不一的特殊需求，进行了多项前沿探索与工程化落地。在BIM轻量化中，开发“渐进式加载+视锥裁剪”技术，确保大模型在低端手机上流畅运行；在AI图像识别中，引入“联邦学习”框架，在不共享原始图像的前提下，联合多个项目数据优化模型，破解数据隐私难题；在IoT接入中，构建“协议自适应网关”，支持20+种工业协议自动识别与转换，降低设备对接成本；在AR可视化中，创新“视觉SLAM+二维码辅助定位”混合算法，实现复杂工地环境下的稳定跟踪与精准叠加；在离线功能中，采用“增量同步+冲突解决”机制，确保网络恢复后数据一致性；在性能优化中，实施“图片懒加载+缓存预热+CDN加速”策略，确保弱网环境下操作流畅；在用户体验中，设计“语音输入+手势快捷”交互，适应工地戴手套、噪音大等特殊场景。这些技术创新不仅保障了APP在恶劣工程环境下的稳定运行，也为优正科技积累了“基于联邦学习的跨项目AI模型协同训练方法”“视觉SLAM与二维码融合的AR定位技术”“协议自适应的工业物联网接入网关”等核心技术资产，形成差异化竞争优势。

在合规与安全体系建设方面，项目团队始终将“工程数据主权”与“系统操作安全”置于优先级。所有核心工程数据存储于中庆建设私有云，确保数据不出企业；采用“数据分级分类”管理，根据敏感程度实施不同加密与访问策略（如BIM模型仅限项目成员查看、成本数据仅限管理层访问）；建立“操作留痕+双人复核”机制，关键操作（如进度确认、成本调整）需双人授权；所有数据传输采用国密算法加密，本地缓存数据自动擦除；定期进行等保三级测评与渗透测试，筑牢安全防线；引入“AI伦理审查”，对识别算法进行公平性评估（如不因拍摄角度、光照条件产生歧视性误判）；建立“应急预案+灾备演练”机制，确保系统在断网、断电、设备故障等极端情况下核心功能可用。中庆建设成立由CIO、工程副总、安全总监、法务总监组成的专项治理委员会，每季度对APP运行进行独立审计，出具安全评估报告，确保全流程符合住建部、工信部、网信办等监管要求。

展望未来，随着APP持续迭代与数据资产不断沉淀，“智慧建造中枢”将逐步从“项目管理工具”进化为“企业智能中枢”。优正科技计划在APP成熟后，向中庆建设输出“智能建造能力中台”，支持其拓展新业务领域（如城市更新、智能运维、海外工程）时的快速复制与智能赋能，降低技术门槛，加速市场响应。同时，双方将探索“APP+产业互联网”深度合作模式，利用APP沉淀的供应商评价、劳务队伍绩效、设备运行数据，赋能产业链上下游中小企业，构建以中庆建设为核心的智能建造生态圈。更长远来看，APP能力可进一步开放为“建筑企业智能建造操作系统”，通过License、SaaS、联合运营等形式赋能全国同类型企业，推动中国建筑业整体智能化水平提升。随着5G、无人机、机器人、生成式AI等新技术的融入，该APP有望进化为覆盖“设计-施工-运维-更新”全链条的智能建造生命体，真正实现“让每一个工地都透明可控，让每一次施工都精准高效，让每一份资源都物尽其用”，为建筑企业在VUCA时代构建可持续竞争优势，为中国建造高质量发展贡献科技力量。

综上所述，吉林省优正科技与中庆建设有限责任公司的此次战略合作，不仅是技术与业务的深度融合，更是理念与使命的同频共振。在数字经济与智能建造交汇的时代拐点，双方以APP为载体，以AIoT+BIM为引擎，以项目现场为中心，共同打造建筑业智能化管理新范式。该“智慧建造中枢”APP的成功研发与规模化应用，将不仅为中庆建设注入强劲增长动能，巩固其在东北地区建筑市场的领导地位，更将为吉林省乃至全国建筑企业树立数字化转型典范，彰显科技赋能实体经济的巨大潜力与社会价值。未来，随着APP的持续进化与生态扩展，优正科技与中庆建设将携手探索更多“AI+建造”创新场景，从智能管理走向智能建造，从商业成功走向行业引领，共同书写中国建筑业智能化、绿色化、工业化发展的壮丽篇章，为东北全面振兴、全方位振兴贡献智慧与力量，为中国从“建造大国”迈向“建造强国”提供吉林方案与科技支撑。