智能工地在城鎮(zhèn)燃氣工程建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用

孫正興

摘要：智能工地在城鎮(zhèn)燃氣工程建設(shè)領(lǐng)域的運用，總體思想是利用物聯(lián)網(wǎng)和移動應(yīng)用技術(shù)，通過二維碼、RFID、攝像頭、手機等終端設(shè)備，實現(xiàn)對城鎮(zhèn)燃氣工程建設(shè)過程的實時監(jiān)視、智能感知、數(shù)據(jù)采集，真實準確反映現(xiàn)場作業(yè)過程，及時完整進行資料數(shù)字化移交歸檔，提高過程管控能力，確保工程建設(shè)安全和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃氣工程;智能工地;物聯(lián)網(wǎng)

引言

城鎮(zhèn)燃氣工程現(xiàn)場施工具有參建單位多，人員流動性大、工種多、露天施工、安全隱患多等特點。施工現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，且關(guān)乎城鎮(zhèn)居民的人身和財產(chǎn)安全。隨著以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能為代表的新一代信息技術(shù)的日益成熟，為解決城鎮(zhèn)燃氣工程現(xiàn)場施工管理缺陷提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)，智能工地建設(shè)已成為當務(wù)之急。

1 對智能工地的理解

“智能工地”是利用物聯(lián)網(wǎng)和移動應(yīng)用技術(shù)，通過二維碼、RFID、攝像頭、手機等終端設(shè)備，實現(xiàn)對工程建設(shè)過程的實時監(jiān)視、智能感知、數(shù)據(jù)采集，真實準確反映現(xiàn)場作業(yè)過程，及時完整進行資料數(shù)字化移交歸檔，提高過程管控能力，確保工程建設(shè)質(zhì)量。

2 城鎮(zhèn)燃氣工程智能工地系統(tǒng)解決方案

2.1?建設(shè)目標

以“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃為指引，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，充分利用傳感網(wǎng)絡(luò)、遠程視頻監(jiān)控、地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術(shù)，依托移動和固定寬帶網(wǎng)絡(luò)，打造“智慧工地”系統(tǒng)。實現(xiàn)對工程建設(shè)過程的在線監(jiān)控、自動監(jiān)督、遠程監(jiān)管、調(diào)度指揮，進一步提升施工現(xiàn)場監(jiān)督管理水平。

2.2?系統(tǒng)設(shè)計思路

1. 采用B/S模塊化架構(gòu)設(shè)計：系統(tǒng)整體采用B/S架構(gòu)?？蛻舳嗣獍惭b，可利用web直接登錄，數(shù)據(jù)展現(xiàn)直觀，界面美觀，并且各相關(guān)人員通過Internet可以隨時查閱到權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。同時系統(tǒng)提供手機App客戶端，管理人員可以方便地通過手機隨時隨地進行查看。

2. 以元數(shù)據(jù)管理為核心：系統(tǒng)中的元數(shù)據(jù)是指統(tǒng)計信息體系（包括部門配置、人員信息等一系列統(tǒng)計目錄）、查詢分類/分組標準（包括各施工片區(qū)、部門分類等）、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)對上述元數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一編碼、描述、分類分域管理。

3. 支持不同用戶類型和不同角色：系統(tǒng)的用戶對象包括建設(shè)單位、項目監(jiān)理、項目各部門負責(zé)人、普通員工、系統(tǒng)管理員等。

4. 提供靈活的數(shù)據(jù)接口：平臺提供靈活的數(shù)據(jù)接口，確保系統(tǒng)的可拓展性，支持多種軟件數(shù)據(jù)格式。

5. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸終端：采用有線無線混合網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)施工現(xiàn)場信號全覆蓋;采用最新無線通訊技術(shù)，具備低功耗、傳輸穩(wěn)定、信息全面功能完整、報警方便、方便攜帶等特點，安全性高。

2.3?建設(shè)內(nèi)容

通過搭建智能工地系統(tǒng)，利用信息化手段對現(xiàn)場進行有效管控。借助二維碼可快速掃描、精確識別的特點，采用二維碼封裝人員信息，通過終端設(shè)備掃描證件后，準確識別現(xiàn)場人員基本資料、崗位職責(zé)、資質(zhì)證件等關(guān)鍵信息，提高現(xiàn)場人員管控力度，強化入場合規(guī)性，有效杜絕安全隱患;在施工現(xiàn)場關(guān)鍵機組組建視頻監(jiān)控系統(tǒng)，規(guī)范現(xiàn)場人員施工行為，為管理者提供遠程監(jiān)管手段。形成智能工地為平臺的工程項目全面在線管理。

2.4施工人員管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)適用于對施工現(xiàn)場施工人員的考勤管理、人員分布、脫帽監(jiān)測等要素進行嚴格管理，實現(xiàn)對作業(yè)人員及設(shè)備實時、精確的定位，建立一個完整而實時的管理信息系統(tǒng)，以達到落實責(zé)任、提高安全生產(chǎn)的技術(shù)水平、保證安全生產(chǎn)的目的，特別是當災(zāi)害發(fā)生時能準確快速識別遇險人員具體地點和位置，提高搶險效率和救護效果。具體功能包括：

1. 考勤管理：功能通過在各分站來采集進場、出場人員的信息，通常人員攜帶移動終端進場作業(yè)時，在入口讀取到一次信息（包括時間、個人信息等），作業(yè)完畢后在該入口再次讀取到一次信息，則視為一個完整考勤記錄，記錄下進出場時間以及工作時長。讓管理者在第一時間了解的入場人員種信息及情況，加強工作效率。

2. 智能安全監(jiān)控：本功能通智能安全帽與GIS技術(shù)結(jié)合，能夠?qū)崟r監(jiān)測到人員活動軌跡，并通過軌跡播放等功能了解具體狀態(tài)

2.5施工現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)場監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心組成，其中施工現(xiàn)場前端系統(tǒng)主要負責(zé)現(xiàn)場圖像采集、錄像存儲、報警接收和發(fā)送、其它傳感器數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸;傳輸網(wǎng)絡(luò)主要在施工現(xiàn)場和監(jiān)控中心之間通過專線和互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳;監(jiān)控中心是執(zhí)行日常監(jiān)控、系統(tǒng)管理、應(yīng)急指揮的場所。

通過現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的遠程視頻監(jiān)控、遠程云控制球機轉(zhuǎn)動、遠程接收現(xiàn)場報警、遠程與現(xiàn)場進行語音對話指揮等功能;管理者可以實時了解到現(xiàn)場的施工進度和現(xiàn)場的生產(chǎn)操作過程，也可以遠程監(jiān)控現(xiàn)場物資材料的安全，實現(xiàn)項目的遠程監(jiān)管。

2.6施工機具管理系統(tǒng)

基于機具設(shè)備檔案庫，應(yīng)用移動應(yīng)用APP，對設(shè)備的報驗入場、維修保養(yǎng)、檢定、現(xiàn)場檢查和出場等環(huán)節(jié)進行閉環(huán)管理。功能包括：施工機具設(shè)備入庫管理、施工機具報驗審核管理、施工機具年檢管理、施工機具校驗管理、施工機具維修保養(yǎng)管理、定位管理和違規(guī)處罰管理。

2.7施工現(xiàn)場材料管理系統(tǒng)

打通材料在設(shè)計、采購、施工和運維過程中的數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)材料數(shù)據(jù)的共享，支持材料全生命周期管理，提高項目一體化協(xié)同工作效率。提高采辦業(yè)務(wù)效率質(zhì)量。貫通設(shè)計到采購的數(shù)據(jù)通道，減少重復(fù)錄入，大幅提高工作效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量;方便采購標包的自動分解和自動合并，最大程度發(fā)揮集采效益。提高現(xiàn)場施工材料管理水平。降低一線工作人員的材料管理的工作強度，提高了物流運送效率，降低現(xiàn)場施工材料的管理成本。

2.8生產(chǎn)指揮管理系統(tǒng)（LED屏）

通過建設(shè)生產(chǎn)指揮管理系統(tǒng)，可以向各級業(yè)務(wù)部門提供面向業(yè)務(wù)、面向角色的業(yè)務(wù)應(yīng)用程序、內(nèi)容和分析?？梢宰远x或個性化門戶以適應(yīng)每種用戶群體?？梢允乖撻T戶成為所有用戶的有效、協(xié)作的工作區(qū)。不同業(yè)務(wù)部門、不同角色用戶訪問系統(tǒng)時，可以直接查看自己權(quán)限范圍內(nèi)業(yè)務(wù)相關(guān)的頁面。

門戶系統(tǒng)提供豐富的用戶界面框架，它們允許開發(fā)人員和門戶管理員輕松地構(gòu)造引人注目的用戶界面，同時還允許他們定制樣式和結(jié)構(gòu)。

2.9預(yù)期效果

1.安全防范，減少安全事故

通過攝像頭、雷球、紅外/熱成像等智能監(jiān)控設(shè)備布控，對重點區(qū)域，高風(fēng)險區(qū)域進行全天候監(jiān)控，對于安全帽佩戴、徘徊、越線、區(qū)域入侵等嚴重安全風(fēng)險進行全面監(jiān)控與預(yù)警。

2.提升質(zhì)量，關(guān)鍵作業(yè)監(jiān)控

通過攝像頭、物理感知設(shè)備布控，與第三方智能設(shè)備數(shù)據(jù)集成，對關(guān)鍵作業(yè)過程進行實時監(jiān)控，對作業(yè)設(shè)備運行工況數(shù)據(jù)進行捕獲，通過數(shù)據(jù)分析與挖掘，即使發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量問題，排除質(zhì)量隱患。

3.智能采集，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量

通過物理感知設(shè)備布控，提高施工過程的數(shù)據(jù)采集的及時性、準確性;通過RFID、二維碼與移動APP應(yīng)用，增強數(shù)據(jù)遞延、各工序數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)過程中的準確性，有效性，提高施工數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。

4.全面可視，提升管理效率

一站式呈現(xiàn)工程項目整體建設(shè)情況，實時更新最新動態(tài)，對重點區(qū)域、人員、車輛、告警事件等要素進行實時監(jiān)測預(yù)警。有效的輔助管理者對工程項目施工安全、質(zhì)量的集中管控能力。

3小結(jié)

通過智能工地在城鎮(zhèn)燃氣工程建設(shè)領(lǐng)域的運用，規(guī)范了施工現(xiàn)場的施工管理，可實時掌握現(xiàn)場作業(yè)情況，避免作業(yè)過程不規(guī)范;實時監(jiān)視施工機具工況數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題，及時預(yù)警;實現(xiàn)了施工數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集，關(guān)鍵數(shù)據(jù)自動輸出，確保數(shù)據(jù)真實、準確;掌握重點區(qū)域人員和設(shè)備情況，確保安全作業(yè);實現(xiàn)施工全過程數(shù)據(jù)完整數(shù)字化移交和歸檔，確保過程可追溯。

參考文獻

[1] 陳勇.淺談智慧工地建設(shè). 建筑工人，2019-09-012.

[2] 顏景輝 劉猛 馮修軍 祝宏祥. 淺談城鎮(zhèn)燃氣工程現(xiàn)場施工管理. 化工管理，2018，12（12）：151-151.