智慧工地在水務(wù)工程建設(shè)中的實(shí)踐與應(yīng)用

張莉 張金鋮

[摘 ? ?要] 根據(jù)水務(wù)工程建設(shè)智慧工地實(shí)施方案的主要內(nèi)容，結(jié)合水務(wù)工程建設(shè)管理的實(shí)際需要，有效地將人員監(jiān)控、區(qū)域定位、工作考勤、環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)控、文件資料等資源進(jìn)行整合，構(gòu)建一個(gè)智能、高效、綠色的“智慧工地”。

[關(guān)鍵詞] 互聯(lián)網(wǎng)+;智慧工地;工程建設(shè)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 23. 061

[中圖分類號] TU998;TP311 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2019）23- 0143- 02

1 ? ? ?實(shí)施背景

根據(jù)水務(wù)工程建設(shè)和管理的實(shí)際需要，將工程建設(shè)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場施工人員、設(shè)備、物資的實(shí)時(shí)定位，有效獲取人員、機(jī)械設(shè)備、物資位置信息、時(shí)間信息、軌跡信息等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)遺漏異常行為，形成人管、技管、物管、聯(lián)管、安管五管合一的立體化管控格局。構(gòu)造一個(gè)信息共享、綜合的智慧工地管理和決策支持平臺，以在線化、可視化的決策分析為表現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對水務(wù)工程建設(shè)的質(zhì)量、安全監(jiān)管，提高監(jiān)管效率，實(shí)現(xiàn)智慧建筑、智慧水務(wù)、智慧城市的有機(jī)結(jié)合。

2 ? ? ?建設(shè)目標(biāo)

本項(xiàng)目實(shí)施完成后，可實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)。

2.1 ? 實(shí)現(xiàn)資源整合

通過運(yùn)行管理平臺整合工地現(xiàn)有系統(tǒng)（門禁、塔吊等），為水務(wù)工程建設(shè)管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，同時(shí)建立共享交換長效機(jī)制，保持?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和完整性。

2.2 ? 提供應(yīng)用支撐

通過系統(tǒng)運(yùn)行管理平臺的建設(shè)，形成數(shù)據(jù)中心和服務(wù)中心，為智慧工地、資源管理、管理協(xié)同和工地應(yīng)急指揮等提供基礎(chǔ)的應(yīng)用支撐。

2.3 ? 完善管理服務(wù)

通過系統(tǒng)運(yùn)行管理平臺的建設(shè)，對人員定位、員工考勤、環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控、文件資料等服務(wù)信息進(jìn)行分類，滿足施工現(xiàn)場各類人員的服務(wù)需求，并提供綜合信息查詢服務(wù)。

2.4 ? 輔助分析決策

利用系統(tǒng)運(yùn)行管理平臺的建設(shè)整合現(xiàn)有信息，通過數(shù)據(jù)挖掘提供報(bào)表、圖形等方式的數(shù)據(jù)分析和綜合研判信息，輔助決策分析。

3 ? ? ?平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)

智慧工地管理平臺整體邏輯架構(gòu)主要?jiǎng)澐譃椋焊兄獙?、?shù)據(jù)層、平臺層、應(yīng)用層和展現(xiàn)層五個(gè)層次，每個(gè)層次側(cè)重不同功能，具體如圖1所示[1]。

4 ? ? ?功能應(yīng)用建設(shè)

4.1 ? 人員實(shí)名制管理

基于“高速人臉識別門禁+智能安全帽”，構(gòu)建智能考勤系統(tǒng)，強(qiáng)化勞務(wù)用工實(shí)名制管理，并對進(jìn)入施工場地的各類人員（管理人員、監(jiān)理人員、安全員、農(nóng)民工）信息進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)、甄別，精確掌握工人考勤情況、各工種上崗情況，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場勞務(wù)人員的動(dòng)態(tài)管理[2]。

4.1.1 ? 實(shí)名制登記

以第二代身份證信息為基礎(chǔ)，進(jìn)行實(shí)名認(rèn)證管理。在工地現(xiàn)場利用身份證閱讀機(jī)具核驗(yàn)身份真?zhèn)?，采集人員基本信息（身份證照片、年齡、地址、身份證號碼等信息），對人員類型、班組、工種進(jìn)行分類、匯總并同步上傳智慧工地平臺。

4.1.2 ? 人臉識別門禁

工地安裝帶有人臉識別的閘機(jī)，將“人臉識別門禁+人臉考勤”合二為一，支持多人同時(shí)檢測，支持黑名單功能，被設(shè)為黑名單的工人可被禁止進(jìn)入工地。

4.1.3 ? 智能安全帽

智能安全帽系統(tǒng)以實(shí)名制登記為基礎(chǔ)，利用安全帽內(nèi)置定位對施工現(xiàn)場人員進(jìn)行區(qū)域或作業(yè)面定位，通過站內(nèi)基站向云平臺實(shí)時(shí)上傳定位數(shù)據(jù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而實(shí)現(xiàn)對施工人員的實(shí)時(shí)位置跟蹤管理，了解施工人員在工地現(xiàn)場的位置軌跡。

4.2 ? 環(huán)境監(jiān)測管理

工地?fù)P塵噪聲污染監(jiān)控系統(tǒng)由顆粒物在線監(jiān)測儀、數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及信息監(jiān)控管理平臺共四部分組成。對建筑工地固定監(jiān)測點(diǎn)的揚(yáng)塵、PM2.5、PM10、噪聲、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速風(fēng)向、負(fù)氧離子等環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、加工和統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)“人防+技防”相結(jié)合的精細(xì)化管理模式。揚(yáng)塵監(jiān)測設(shè)備見圖2。

4.3 ? 工地監(jiān)控管理

4.3.1 ? 塔吊安全管理

針對引起塔機(jī)事故的關(guān)鍵因素，實(shí)時(shí)監(jiān)控塔吊吊重、起重力矩、變幅、高度、工作回轉(zhuǎn)角、風(fēng)速、超載，區(qū)域限制、防碰撞保護(hù)等，并將采集到的塔吊工作數(shù)據(jù)和聲光報(bào)警信號實(shí)時(shí)顯示在液晶屏面板上，使塔機(jī)司機(jī)能夠及時(shí)了解塔吊的工作狀態(tài)，并可在緊急情況下采取相應(yīng)措施。

4.3.2 ? 視頻監(jiān)控

通過對現(xiàn)場安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場的視頻監(jiān)控、圖像采集、錄像存儲(chǔ)、報(bào)警發(fā)送、遠(yuǎn)程云控制球機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)等功能;實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場施工進(jìn)度、生產(chǎn)操作過程及現(xiàn)場物資材料安全[3]。

4.3.3 ? 安全帽脫帽抓拍

工地安全帽脫帽抓拍是基于視頻流的智能識別系統(tǒng)，自動(dòng)識別安全帽的形狀和顏色，自動(dòng)放大、縮小、自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)抓拍違規(guī)圖片并保存，可隨時(shí)查找報(bào)警圖片和報(bào)警視頻。

4.4 ? 智能管理

4.4.1 ? 合同管理

根據(jù)自身需求自定義合同類型，并進(jìn)行分類管理;輸入相關(guān)信息進(jìn)行合同登記和合同變更，并對其涉及的文檔進(jìn)行管理;集中管理合同基本信息、主要條款、支付條款等合同內(nèi)容，便于各方管理人員查詢合同內(nèi)容;在合同計(jì)量時(shí)將清單內(nèi)、清單外的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分別處理，從而嚴(yán)控變更工程量。

4.4.2 ? 進(jìn)度控制

主要管控進(jìn)度填報(bào)、施工日記、施工簽報(bào)和質(zhì)量控制等。在進(jìn)度控制模塊中引入甘特圖（可直接導(dǎo)入Project），更加直觀反映進(jìn)度情況;并預(yù)先在系統(tǒng)中編制進(jìn)度計(jì)劃，申請通過后方能生效，其后可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃，并對滯后項(xiàng)目發(fā)出預(yù)警。通過柱狀圖分析、滯后分析等，該模塊可自動(dòng)分析項(xiàng)目進(jìn)度情況。

4.4.3 ? 質(zhì)量控制

可查詢各項(xiàng)目質(zhì)量情況，包括質(zhì)量月報(bào)、工程質(zhì)量驗(yàn)評信息等，監(jiān)控各項(xiàng)目的質(zhì)量問題。系統(tǒng)可對質(zhì)量點(diǎn)檢查進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成質(zhì)量檢查報(bào)表;項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目部工作人員應(yīng)及時(shí)提交重大質(zhì)量事件處理報(bào)告，形成質(zhì)量管控臺賬。

4.4.4 ? 安全管理

該模塊可查詢各項(xiàng)目安全情況，含安全月報(bào)、安全事故統(tǒng)計(jì)月報(bào)、安全培訓(xùn)情況等，監(jiān)控各類安全問題。對于需審核的安全文件，可直接在信息管理平臺中完成，并反饋給相關(guān)單位。

4.5 ? 大屏建設(shè)

水務(wù)工程項(xiàng)目較多、規(guī)模較大、地域跨度較廣、參與單位眾多，項(xiàng)目建設(shè)管理壓力大，且缺乏有效的集中管理的方式。在已有大屏硬件設(shè)備基礎(chǔ)上，將分散、獨(dú)立的前端監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，將各個(gè)工地視頻進(jìn)行集中、統(tǒng)一的展示，實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨項(xiàng)目的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對各工地施工情況的監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)工程管理的智能化、精確化，以更好貫徹水務(wù)工程項(xiàng)目建設(shè)管理“保安全、保質(zhì)量、控投資、促進(jìn)度、強(qiáng)化合同及信息管理”的目標(biāo)。

5 ? ? ?結(jié) ? ?語

水務(wù)智慧工地管理平臺立足于“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，針對所收集的信息特點(diǎn)，結(jié)合不同需求，構(gòu)建信息化的施工現(xiàn)場管控一體化解決方案，實(shí)現(xiàn)智慧建筑、智慧水務(wù)和智慧城市的有機(jī)結(jié)合?？蛇M(jìn)一步提高施工現(xiàn)場作業(yè)工作效率，增強(qiáng)工程項(xiàng)目的精細(xì)化管理水平，有助于全面、智能監(jiān)控和管理施工現(xiàn)場“人、機(jī)、料、法、環(huán)”，提高施工質(zhì)量、安全、成本和進(jìn)度的監(jiān)督控制水平，促進(jìn)水務(wù)建設(shè)工程的科技創(chuàng)新。

主要參考文獻(xiàn)

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[3]劉磊.“互聯(lián)網(wǎng)+”在構(gòu)建智慧工地中的應(yīng)用研究[J].中國管理信息化，2019（3）：62-63.