浅谈智慧工地在项目上的应用

1、品茗智慧工地系统整体解决方案 浅谈智慧工地 XXXX 第I页公司地址：杭州天堂软件园B幢C座4F 公司联系方式目 录第1章、 建设背景及目标31.1 政策背景31.2 管理需求41.3 应用目标51.4 建设思路61.4.1 中心化平台打破信息壁垒61.4.2 智慧化系统为项目保驾护航61.4.3 信息化手段提高管理效率61.4.4 “四节一环保”助力绿色施工71.4.5 施工全周期质量监管7第2章、 智慧工地整体介绍82.1 整体简介82.2 系统架构82.3 功能特色92.3.1 工地信息化92.3.2 管理全方位化92.3.3 平台集中化92.3.4 数据集

2、成化102.4 系统部署102.5 工地大脑102.5.1 系统架构102.5.2 网络架构112.5.3 系统功能12第3章、 未来发展趋势163.1 5G应用的推广163.2 人工智能技术的推广173.3 系统趋势18第1章、 建设背景及目标1.1 政策背景建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一,在改善居住条件、完善基础设施、吸纳劳动力就业、推动经济增长等方面发挥着重要作用。与此同时，建筑业也是一个安全事故多发的高危行业，但建筑业的信息化建设却处于较落后的状态。近年来，在国家、各级地方政府主管部门和行业主体的高度关注和共同努力下，建筑施工安全生产事故逐年下降，质量水平大幅提

3、升，但不可否认，形势依然较为严峻，尤其是随着我国城市化进程的不断推进，建设工程规模也将继续扩大，建筑施工质量安全仍不可掉以轻心。如何加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量，仍将是摆在各级政府部门、业界人士和广大学者面前的一项重要研究课题。2014年，国家住房和城乡建设部更是提出了加快推进市场监管一体化平台建设的布署，推进了全国各省市建筑信息监管一体化平台建设的进程。真正实现“数据一个库、监管一张网、管理一条线”。2015年11月全国安全生产监督监察系统推进安全生产监督检查随即抽查工作实施方案，强调建筑行业安全监管系统建设的全面覆盖工作给出指导意见

4、。2016年8月住建部发布20162020年建筑业信息化发展纲要中指出建筑业企业的信息化要重点发展基于互联网的协同建造应用系统和建筑企业信息化的关键技术，推动标准化建设，提高建筑业主管部门的管理、决策和服务水平，实现建筑业信息化建设跨越式发展。2017年3月住房城乡建设部办公厅关于进一步加强建筑施工安全生产工作的紧急通知明确指出，要督促建筑施工企业加大安全生产投入，严格各项安全标准和要求，进一步加强和规范企业安全生产管理工作，推进企业全员、全方位、全过程的安全管理。2018年至2020年期间，政府及多地相关部门相继对建筑工人实名制管理办法提出试行推广意见，并逐步积极推动“智慧工地”在建筑管理过

5、程中的应用，将建筑行业的信息化建设提升到一个新的台阶。1.2 管理需求项目建设单位为更好保证项目完工，对项目的整体了解尤其是关键节点的进度把控就显得尤为重要。这就涉及如何合理评估项目预算，如何做好建设过程中对安全、质量的监督，如何保证联系单、签证等书面信息与现场状态的一致性，如何合理地调配资金等方面的问题。另外，建设单位下属的项目这么多，作为集团领导怎样去了解最关注的数据和问题，智慧工地的应用就成为了很好的抓手，再通过该系统与内部OA、财务系统的打通，就能有效保证信息的对称性问题，使管理者心中有数、指挥有度、提升企业市场竞争力，通过具体项目负责人与监理单位有效落实项目的进度计划与管控精神，对企

6、业数字化转型有极大帮助。项目施工单位同样会遇到信息化管控问题，但他们责任更为明确，项目分工更为细致，现场问题更为复杂，信息互通更为迫切。首先施工单位的集团总部要对整体项目有个全局把控，那么信息的获取就需要来源于每个项目本身的数据建设，智慧工地的应用需求自然就产生了。到具体的项目层面，主要领导班组要重点做好项目管人、管事、管钱、管进度等几方面的工作，既要达到公司的管理要求，又要满足当地政府和建设单位的管理指标。而由于项目体量的扩张，往往分配到一个项目上的管理人员的能力水平和人员配置很难达到理想的搭配，那么运用智能化的手段，通过新兴技术去推动现场管理就非常迫切。智慧工地正好符合了这种需求，尤其是在

7、落实劳务人员的实名制管理和现场安全管理、安全培训方面起到了积极作用。1.3 应用目标通过智慧工地系统，进一步落实企业安全监管责任，提高企业对工程现场的远程管理水平，加快企业对工程现场安全隐患处理的速度。围绕安全监管制度为核心，以物联网技术为技术手段，将科技技术力量与安全监管制度紧密集合，能够有效预防生产安全领域的各类事件。有效的安全教育和检查通过技术手段提升工地施工人员三级安全教育效果，使其明白安全生产的重要性，以此提升安全意识，从而减少麻痹大意和违规操作所产生的安全事故，避免企业不必要的损失，保障工程顺利施工。同时将互联网通讯技术结合施工现场安全检查，减少安全员的事务性工作，提升安全检查效率

8、和质量。人员实名制查验通过现有的成熟的人员控制设备，控制工地现场人员进出。杜绝闲杂人员进入施工现场，同时准确统计施工人员进出工地的信息，包括：进出时间，进出人数，工种类别等数据，使工资发放有事实依据，可溯源监管。施工机械实时监控应用先进的物联网技术，将升降机、塔吊等大型施工机械的运行数据上传至监控中心，通过可靠的后台管理系统对施工现场机械实时监控。并且利用后台的数据分析手段，及时发现机械的不安全操作行为，避免事故减少损失。远程视频监控在施工现场重要位置和关键节点上安装视频监控设备，实现远程集中监控，方便施工企业对工地现场远程监控，有效控制施工监管成本。视频监控系统设置一定存储硬盘空间，用于保存

9、视频图像，一旦发生问题可通过图像回放，还原现场实时情况，有利于企业事件发生后的定责及总结经验教训。环境监测预警联动在现场设置传感器，在实时监测工地现场的噪音污染、扬尘污染的同时，监测施工现场温度、湿度、风力等环境参数。一方面可以有效监测和联动控制工地施工现场噪音和扬尘污染，如联动喷淋系统降尘。另一方面，及时发现环境变化因素，为施工作业班组预警，避免在恶劣环境下施工，减少事故隐患，提升施工质量。1.4 建设思路1.4.1 中心化平台打破信息壁垒打造智慧工地中心管理平台，把项目中所应用智慧工地的数据集中汇总到统一的大数据中心平台，结构化处理多来源、多类型数据，进行数据的集中展示和管理。利用磐石中台

10、互联互通功能，打破系统壁垒，使资源分配合理化，项目工作效率可视化，质量结果数字化。加强质量管理的主动性，从而有针对性地提高工程交付品质，实现数据的一方采集多方应用，保证数据的唯一性、鲜活性。1.4.2 智慧化系统为项目保驾护航充分利用智慧监管系统中物联传感设备的准确性、实时性特点，对危险源、项目质量、工人生产合规性情况进行实时监控，对运行数据严格监管，一旦异常及时报警及时介入，从而保障项目的安全进行，保障项目的质量合格。Ø 通过现场的视频，帮助项目提供远程可视化监管渠道；Ø 人员实名制打通人员定位、VR安全教育、无线WIFI教育、慧眼AI、行为安全之星等系统，形成数据互通共

11、享，实现人员信息的不断丰富。对人员的技术能力、穿戴、行为等多维度综合，实现项目人员安全的闭合管理；Ø 从大型起重机械设备的司机操作许可管理到驾驶过程设备状态监测，以终端感知和云端分析为主要手段，提供分析、报警、记录、异常终止等功能，聚焦设备安全、环境安全和操作安全，最大限度降低机械安全事故发生率；Ø 基于移动物联网感知设备，实现对深基坑、高支模、临边等危大工程自动化精准监测。对项目钢结构的安全新、稳定性进行智能感知。1.4.3 信息化手段提高管理效率利用智慧工地系统中的互联网特性，为项目建设管理人员提供一套轻量化、基于SAAS服务的应用系统。它可以为多个管理岗位提供管理支持

12、，并实现多业务部门的工作协调和数据共享。利用智慧工地系统的移动化、信息化属性，在提高管理人员工作效率的同时，将管理人员从繁琐的工作中解放出来，使得管理人员能有更多的时间关注项目管理的更多细节，在降低管理人员劳动强度的同时，实现对项目的精细化管理。1.4.4 “四节一环保”助力绿色施工项目采用的智能水表、电表、扬尘、雨水回收系统等，可实时监控项目现场的日常能耗和环境情况，为项目绿色施工提供有力的数据支撑。1.4.5 施工全周期质量监管从项目初期的质量技术交底，到施工过程中所涉及到的质量检查、实测实量、资料管理，到项目后期的质量类问题总结，提供施工全周期的质量把控，确保项目顺利验收。第2章、 智慧

13、工地整体介绍2.1 整体简介智慧工地系统分为前端数据采集子系统、网络传输系统和后端集中管理平台三大部分。前端数据采集子通过GPRS、4G、5G、蓝牙、有线网络等多种传输模式上传至数据中心，实时准确地将施工机械运行状况、工地现场环境、进出工地人员信息和施工管理人员工作情况采集并上传后台管理系统；网络传输系统结合施工工地实际情况，采用无线技术将前后端数据准确无误、无延时地传输；后端集中管理平台能够汇聚各子系统数据，过滤出有效信息，以直观可视化的方式提供给项目管理者，帮助其管理和辅助决策。通过智慧工地系统的建设能够为项目现场工程管理提供了先进技术手段，构建工地智能监控和控制体系，能有效弥补传统方法和

14、技术在监管中的缺陷，实现对人、机、料、法、环的全方位实时监控，变被动“监督”为主动“监控”，真正体现“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。为保证项目实施的及时性、可靠性和先进性，在选择各子系统时，优先选用公司自主研发、且经过市场成熟应用的子系统软件和硬件，对接系统优先选用市场主流和知名品牌。2.2 系统架构2.3 功能特色2.3.1 工地信息化通过智慧工地项目的实施，可以将施工现场的施工过程、安全管理、人员管理、绿色施工等内容，从传统的定性表达实现定量表达，实现工地的信息化管理。通过物联网的实施，能将施工现场的塔吊安全、施工升降机安全、现场作业安全、人员安全、人员数量、工地扬尘污染情

15、况等内容进行自动数据采集，危险情况自动反映和自动控制，并对以上进行数据记录，为项目管理和工程信息化管理提供数据支撑。2.3.2 管理全方位化2.3.2.1 物的不安全状态管理智慧工地项目中的塔机监控系统、施工升降机监控系统通过自动化物联网系统的实施，能够自动根据设备的工况对现场的超载、超限，特种作业人员合法性、设备定期维保等内容进行自动控制和数据上报，实现对物的不安全状态的全过程监控。深基坑、高支模等自动化监测系统的应用能提前发现各重大危险源的安全状况，能更早的发现安全隐患，提醒项目部在发现安全隐患时做出针对性的技术解决方案，从而规避安全风险，并能进一步节约成本，减少不必要的浪费。2.3.2.

16、2 环境的不安全因素管理易检系统、移动巡更系统、机管大师系统、工地视频监控系统、人员定位系统、便携式邻边防护系统等管理系统可以自动对环境的不安全因素进行实时跟踪，从而可以提前发现安全风险，规避安全事故，减轻安全责任。2.3.2.3 人的不安全行为管理人员实名制、VR安全教育、工地进场前的安全教育、无线WIFI的安全教育等内容相结合，可以进一步提高项目部工人的安全意识，提高安全技能，规避安全风险，从而实现对人的不安全行为进行安全管理。2.3.3 平台集中化工地大脑可以将施工现场应用的各子系统进行系统集成，通过工地大脑集中展现各子系统的信息化数据，一目了然的了解施工现场的信息化应用内容，并能实现数

17、据穿透性查看，自动搜集和汇总各信息化数据，通过分级管理，自动进行数据筛选，对项目部的安全管理和质量管理等进行综合分析，为本项目管理的信息化管理提供支撑，同时成为公司在管理同类项目的设备和人员安排，施工进度安排和资金投入等提供数据支撑。2.3.4 数据集成化智慧工地建设是一个数据高度集成的过程，可以将各个子系统的应用，通过物联网、工地大脑和大数据以及internet网络，集成各个子系统的应用，实现同步显示，同步查看，同步汇总，避免了多账号、多系统的重复登录过程。2.4 系统部署系统支持多种部署方式，基于云技术云部署方式和本地化部署。基于云端部署优点是稳定性高，系统有专人维护，升级方便；本地化部署

18、的优势是掌控性高，数据安全保密性较高。项目如采用云端部署，支持主流工地大脑，如阿里云、腾讯云、华为云和联通沃云等。项目如采用本地化部署，系统可部署在项目现场办公区机房，数据本地存储。需新购服务器或利用现有空闲服务器资源，利用率不高。项目信息化平台的权限管理内容可配置，便于项目的灵活管理。2.5 工地大脑2.5.1 系统架构工地大脑系统架构分为数据层、应用层和展现层。数据层数据接口 - 用于外部系统对接，为第三方平台提供RestFUL数据上报接口。数据抽取 - 用于品茗内部系统对接，ETL模块主动抓取数据。数据处理 - 用于后台处理复杂的数据逻辑，定时分析处理数据。数据存储 - 使用分布式数据存

19、储，提升系统可伸缩性。数据服务 - 管理和调度数据源，按功能要求从不同数据源调度数据。应用层访问控制 - 可按人员部门、角色控制访问的资源。功能调度 - 功能模块化设计，按配置调度运行功能模块。安全审计 - 记录使用者操作路径，用于回溯系统问题。展现层多终端支持：Web - 支持IE、360等主流浏览器iOS App - 可独立安装的苹果AppAndriod App - 可独立安装的Andriod App2.5.2 网络架构工地大脑采用云端服务器，所有前端施工项目子系统都接入因特网，通过网络将数据上传云端服务器。企业管理用户通过登录电脑网页或者下载手机app实现对工地大脑的使用和前端各子系统的

20、控制。采用云端服务的方式，可简化用户的操作，不必配置服务器和安装客户端，只要有用户名和密码，在任何地点都可使用该系统。2.5.3 系统功能工地大脑系统主要功能包括组织及用户管理功能，工程信息维护功能，项目总览功能，项目生产功能，项目安全功能等五大功能。2.5.3.1 数字工地在数字工地板块，智慧工地与BIM模型有机结合，构建三维仿真的数字孪生工地，实时抓取项目现场的实施数据，即便不在现场，管理人员都能够第一时间获悉塔机运行数据、升降机载荷时长等情况，深度了解项目实况。2.5.3.2 劳务管理在劳务管理板块，实时统计考勤、班组、薪资、教育等信息，多个维度反映劳务管理水平，通过大数据智能分析，提供

21、直观数据指标，为项目提供劳务管理依据。2.5.3.3 安全管理安全管理板块汇总了项目检查中发现的各项问题，详细记录了问题内容、整改人及整改进度，帮助项目实现PDCA闭环管理。2.5.3.4 质量管理质量管理板块集中呈现质量管理的过程和成果，分类汇总各项质量问题，并按类排序，整改重点一目了然。2.5.3.5 生产管理在生产管理板块，项目管理者可以清楚了解项目建设进度，通过与总计划、月计划、周计划的对照，辅助项目分析进度偏差和工期影响，科学统筹工期。2.5.3.6 绿色施工绿色施工板块详细记录了项目现场的天气、空气质量及水电能源的使用情况，集中体现项目绿色施工、文明施工的建设理念与社会担当。2.5.3.7 慧眼AI作为人工智能在工地信息化应用的典范，品茗慧眼AI提供安全帽、反光衣、明火、区域入侵等十余种安全风险点智能识别与报警服务，同时抓拍留存，归档到违规个人，有效提升企业安全管理效率。2.5.3.8 整体系统示意图第3章、 未来发展趋势3.1 5G应用的推广随着国家大力倡导“新基建”，高水平的5G基础设施和固网“双千兆”宽带网络建设必将迅速推进，5G对智慧工地将会带来一场量变到质变的巨大