[QC成果]施工现场移动式网络布设及监控一体化装置的研制

1、中交第一公路工程局有限公司 张莹QC小组 一种施工现场移动式网络布设及监控一体化装置的研制北京市第70次QC小组成果发表会中交第一公路工程局有限公司 “张莹”QC小组课题类型：创新型发 布 人：李 阳发布形式：口头发布目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc15383 一、工程简介 PAGEREF _Toc15383 1 HYPERLINK l _Toc15514 二、 小组概况 PAGEREF _Toc15514 2 HYPERLINK l _Toc12364 1、小组简介 PAGEREF _Toc12364 2 HYPERLINK l _Toc14582 2、成员

2、风貌 PAGEREF _Toc14582 3 HYPERLINK l _Toc26981 3、 活动计划 PAGEREF _Toc26981 4 HYPERLINK l _Toc22470 4、 网络计划图 PAGEREF _Toc22470 4 HYPERLINK l _Toc12485 三、课题选择 PAGEREF _Toc12485 5 HYPERLINK l _Toc4050 1、选题背景 PAGEREF _Toc4050 5 HYPERLINK l _Toc28996 2、技术查新 PAGEREF _Toc28996 6 HYPERLINK l _Toc23311 3、提出问题 PA

3、GEREF _Toc23311 6 HYPERLINK l _Toc5494 四、 设定课题目标 PAGEREF _Toc5494 7 HYPERLINK l _Toc22617 1、设定课题目标 PAGEREF _Toc22617 7 HYPERLINK l _Toc27926 2、目标分析 PAGEREF _Toc27926 7 HYPERLINK l _Toc15267 五、制定方案 PAGEREF _Toc15267 7 HYPERLINK l _Toc31459 1、提出方案 PAGEREF _Toc31459 7 HYPERLINK l _Toc2266 2、比较方案 PAGERE

4、F _Toc2266 8 HYPERLINK l _Toc22143 3、提出方案,并确定最佳方案 PAGEREF _Toc22143 8 HYPERLINK l _Toc14048 4、 方案分解 PAGEREF _Toc14048 9 HYPERLINK l _Toc27139 5、方案需解决的问题 PAGEREF _Toc27139 9 HYPERLINK l _Toc826 6、 子方案对比 PAGEREF _Toc826 11 HYPERLINK l _Toc20833 7、 方案分析结论 PAGEREF _Toc20833 16 HYPERLINK l _Toc17523 8、实施

5、流程图 PAGEREF _Toc17523 17 HYPERLINK l _Toc4571 9、 最佳方案模型展示 PAGEREF _Toc4571 17 HYPERLINK l _Toc14394 六、 制定对策 PAGEREF _Toc14394 18 HYPERLINK l _Toc21003 七、对策实施 PAGEREF _Toc21003 20 HYPERLINK l _Toc29633 1、安装传输仪及路由器 PAGEREF _Toc29633 20 HYPERLINK l _Toc16210 2、 无线网桥安装 PAGEREF _Toc16210 21 HYPERLINK l _

6、Toc4087 2、无线云台、箱体及支架安装 PAGEREF _Toc4087 21 HYPERLINK l _Toc29613 3、 供电系统 PAGEREF _Toc29613 23 HYPERLINK l _Toc14470 4、 方案实施全貌图 PAGEREF _Toc14470 24 HYPERLINK l _Toc1856 八、效果检查 PAGEREF _Toc1856 25 HYPERLINK l _Toc15287 1、目标效果 PAGEREF _Toc15287 25 HYPERLINK l _Toc4879 2、 实际使用效果 PAGEREF _Toc4879 26 HYP

7、ERLINK l _Toc27323 3、 解决效益 PAGEREF _Toc27323 27 HYPERLINK l _Toc22216 4、 社会效益 PAGEREF _Toc22216 27 HYPERLINK l _Toc21730 九、标准化 PAGEREF _Toc21730 28 HYPERLINK l _Toc387 十、 总结和下一步打算 PAGEREF _Toc387 28一、工程简介锦天新城项目是中交集团内部房地产公司中咨华科开发的高档楼盘，项目位于成都市大邑县，距离成都市区约48公里，总建筑面积约20万平米，一期11万平米，项目占地面积约138.17亩，框架剪力墙结构，

8、一期包含2栋高层26层（最高78.25m），6栋小高层及配套商业住宅项目。安全文明施工要求：争创“成都市安全生产文明工地”工程质量要求：确保“芙蓉杯”，争创“天府杯”小组概况1、小组简介小组名称“张莹”QC小组成立时间2016年11月活动课题一种施工现场移动式网络布设及监控一体化装置的研制课题类型创新型小组编号BJFQC-2017-01活动频数每月3次、18次小组注册号BJFQC2017-01-1接受教育时间人均40h小时以上小组成员姓名成员职务文化程度小组分工张莹组长项目经理本科活动组织策划制定正式文件门贤君副组长公司技术科科长本科方案审核刘奇副组长项目总工本科组织、策划实施李阳组员项目副总

9、工本科组织、策划实施、QC发布杨毅组员技术员本科BIM技术支持张军维组员技术员本科技术指导廖兵组员施工员本科现场管理张芳组员资料员本科资料搜集、QC发布丁韬组员劳务分包技术员本科现场落实肖华组员劳务分包队长专科现场落实 小组成员共10人 ，成员均为大专以上学历。 其中包含一名QC中级诊断师考评、一名骨干培训班人员，组员平均培训时间40 小时以上； 出勤率90%以上2、成员风貌 QC小组成员及人员风貌 QC培训合格证 第六十九次QC成果发布会三等奖活动计划 时间进度 2016年11月2016年12月2017年1月2017年2月2017年3月2017年4月课题选型现状调查设定目标可行性分析制定方案

10、制定对策对策实施效果检查标准化总结和下一步打算计划时间实际时间制表时间：2016年9月小组成立以后，根据锦天新城项目实际情况，编制了半年PDCA活动进度计划表。 制表人：李阳 表时间：2016年11月12日 注：、课题选择，现状调查，设定目标，可行性分析，制定方案，制定对策为P阶段；、对策实施为D阶段；、效果检查为C阶段；、标准化，总结和下一步打算为A阶段。网络计划图小组成员按照以下网络图进行实施：网络图时间以周为单位，此图中只有一条路径，关键路径即为该路径，QC小组成员按照此条路径进行活动开展。三、课题选择1、选题背景（1） 锦天新城工程采用BIM信息化技术辅助项目精细化管理，此技术需要依托

11、无线局域网为载体，进行数据交流和信息共享；同时施工现场需全范围视频在线监控，便于管理人员对现场施工进度、质量、安全等进行全方位的把控。（2）然而施工现场环境复杂，人员密集，现场的网络设备和监控设备存放难度大、盲区多。2、技术查新检索词：移动式装置、网络布设及监控一体化序号检索平台单位检索篇数现有技术对比分析1篇02篇03篇3视频发射器无法传输网络4篇6光纤传输线缆敷设困难，造价昂贵5篇0制表人：杨毅 制表时间：2016年11月15日结论：通过5大平台关键词检索，发现总共9篇相关论文，对这些论文进行对比分析和市场查新，没有找到兼顾网络和监控装置，因此需要研制一种新型组合装置。3、提出问题问题1：

12、如何保证建筑面积11万平米的施工现场，达到网络有效覆盖，网络不受场地大制约？问题2：如何确保摄像头360度无死角旋转，在施工现场不被破坏污染，且能清晰监控现场？问题3：如何确保装置供电，不受常规电力布置影响？确定研究方向：施工现场无线网络监控系统一体化装置的研制设定课题目标1、设定课题目标a、能穿4道混泥土墙有稳定信号。b、拍摄有效分辨率（720P）在92%以上。2、目标分析（1）经过查新，利用无线网桥远距离传输，并利用高清摄像头进行现场监控，是有可能实现目标的。（2）业主、监理对新工艺、新方法关注度较高，对本次QC活动十分支持。（3）作为重点工程，公司领导非常重视创新活动，给与小组20000

13、元的资金支持。（4）小组成员成员中，90%以上接受过高等教育，并有着丰富的现场施工经验，创新能力强，2016年 “一种新型砌筑工具”获得发明专利。综上所述：本目标可行五、制定方案1、提出方案QC小组围绕“兼顾摄像头和网络的承载装置”召开专题会议，采用“头脑风暴法”集思广益针对装置提出四种方案如下所示（方案均兼顾摄像头和网络的承载装置）：（1）固定挂墙分体式（2）固定挂墙组合式（3）分体流动箱式（4）组合流动箱式 集思广益2、比较方案QC小组成员从多角度、多方位考虑，对装置以上四种方案进行对比分析，详见对比分析表：项目类型技术特点合理性备注方案一固定挂墙分体式采用墙面固定，会对墙体结构造成一定破

14、坏；2、摄像头、网络强度视距受到极大的限制；3、分体元器件易受污染和破坏；4、不易便携，移动性差。元器件分离安装固定在墙面，集成度差，易私拉乱接。装置不需要支架支撑方案二固定挂墙组合式1、采用墙面固定，会对墙体结构造成一定破坏；2、摄像头、网络强度视距受到极大的限制；3、不易便携，移动性差；4、元器件不易受到破坏和污染。元器件放入承载内，安装固定在墙面，集成度高，移动差。装置不需要支架支撑方案三分体式移动箱1、对建筑结构不会造成任何影响；2、摄像头视距好、网络信号易传播；3、易便携，移动性强；4、元器件易受到破坏和污染。各元器件在工作面用支架固定，集成度差。需用固定支架方案四组合式移动箱1、对

15、建筑结构不会造成任何影响；2、摄像头视距好、网络信号易传播；3、易便携，移动性强；4、元器件不易受到破坏和污染。元器件放入承载内，安装固定在墙面，集成度高，移动性强。需用固定支架制表人：杨毅 制表时间：2016年12月3、提出方案,并确定最佳方案针对各项比选方案，小组成员运用关联矩阵法分析评价，在评价时充分考虑了各因素的权重，从集成度、便携性、合理性、经济性四方面评价，每项由05进行打分。比选方案矩阵调查表 因素方案集成度便携性合理性经济性总分是否采用一、固定挂墙分体式8否二、固定挂墙组合式12否三、分体式移动箱10否四、组合式移动箱18是制表：杨毅 时间：2016年12月12日注： 5分 3

16、分 1分综合得分满分为20分，我们把得分率超过90%（即18分）的方案定为采用方案，因此确定采用方案四：组合式移动箱方案分解方案选的后小组成员利用系统图对方案四“组合式移动箱”进行分解，其实施过程中所必需把控的重点要素进行逐一分解确定。5、方案需解决的问题方案四实施中需要研究解决的问题信号传输信号传输供电系统QC小组长组织成员围绕三方面问题进行讨论，并制定亲和图，对功能进行分解：制表人：张军伟 制表时间：2016年12月20日子方案对比1、供电系统系统类型数据分析方案评估实施与否供电系统市政供电一度电需要消耗0.4Kg煤，4L水，1kgCO2。2、工业用电2元/度该方案一既不节能环保，又成本较

17、高。否太阳能+电池组供电1、一度电需要消耗0Kg煤，0L水，0kgCO2。2、成本价格1元/度 该方案一既节能环保，又成本较低。采纳制表人：杨毅 时间：2016年12月25日2、承载装置系统类型数据分析方案评估实施与否承载装置圆柱形1、圆形承载装置，空间利用率为64%。2、圆形装置安装，返工率为50%。圆形装置空间利用率低，不方便安装，易返工。否方形1、方形承载装置，空间利用率为92%。2、圆15%。方形装置空间利用率高，方便安装，不易返工。采纳制表人：杨毅 时间：2016年12月25日3、信号传输系统类型数据分析方案评估实施与否信号传输光纤传输1、光纤敷设，费用在2W元以上。2、光纤敷设，灵

18、活性为20%。3、光纤线路易损坏率为50%。光纤敷设价格昂贵，灵活性差，易损坏。否无线网桥传输1、无线传输，费用在1K元左右。2、无线传输，灵活性为90%。3、无线传输易损坏率为15%。光纤敷设价格昂贵，灵活性差，易损坏。采纳制表人：杨毅 时间：2016年12月25日我们可以看到方案展开后，共有3个大项，7个分项，14个子方案，我们对子方案进行比选，如下图所示：4、电池组+太阳能名称类别方案选定分析特点分析结论太阳能板单晶板当熔融的单质硅凝固时,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。1、转化效率为25%左右。2、制作成本高，坚固耐用。性价比较高结论：选用多晶板当熔融的单质凝固时如果

19、这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。1、转化效率为12%左右。2、制作成本较低，使用寿命较短。性价比较低。性价比较低结论：不选用电池组锂电池由碳作为负极，氧化钴锂为正极，有机溶液作为电解质。1、循环次数1200-2000次。2、比能量150w.h/kg.3、充满时间3-6h。4、体积较小、价格较高。生产工艺复杂价格较高结论:不选用光合硅能电池由铅及氧化物作为电极，硫酸溶液作为电解液。1、循环使用次数500-900次。2、比能量40w.h/kg。3、充满时间快速8h以上。4、体积较大、价格较低。放电流大价格较低结论：选用逆变器普通逆变器将直流信号转换成方波或逼近方波1、维护较困难。2、

20、杂波较多非严格正选波电压/频率不稳定结论：不选用正弦波逆变器将直流信号你变成正弦波维护较方便。2、波形为正弦波电压/频率稳定结论：选用5、承载力装置名称类别方案选定分析特点分析结论路由器带宽路由器1、无内置防火墙。2、不支持VPN调试。3、网络支持频率2.4GHZ。1、网络安全性低。2、无专用加密信道3、信号覆盖距离较短安全性低、覆盖面小结论：不选用网络安全路由器1、有内置防火墙。2、支持VPN调试。3、网络支持频率5GHZ。1、网络安全性高。2、有专用加密信道3、信号覆盖距离较远安全性高、覆盖面大结论：选用摄像头模拟枪机1、拥有后台服务器。2、需用视频传输线缆。3、数据存储在后台。1、不能3

21、60旋转2、线缆费用昂贵。3、存储/控制方式单一非全方位监控、造价高。结论：不选用无线云台1、存储位置为前台、移动终端。2、利用无线信号进行传输。3、利用手机等移动终端可随时进行操控。1、能全方位监控2、省略视频线缆敷设3、利用可设置分跟踪模式和旋转角度。全方位监控、造价低，控制方式多样化。结论：选用箱体玻璃钢材质1、利用玻璃钢材质加工。2、利用玻璃钢材质灵活选择成型工艺。1、成本高2、抗震耐压差3、耐温性差、易老化钢板喷漆1、轻质钢板外面喷涂底漆和面漆1、成本低2、抗震耐压性能好支架固定式支架直接固定楼面上支架为不可伸缩型支架不灵活、适应能力差。结论：不选用移动收缩式装置支架为可伸缩式三脚架

22、，可适应较复杂环境。支架为旋转可伸缩型支架灵活，适应较复杂环境结论：选用无线网桥名称类别方案选定分析特点分析结论发射器接受器室外无线中继站1、传输最大带宽150M。2、传输最大频率2.4G。3、传输距离1km。1、网络带宽较窄。2、传输的功率/距离较小。3、无线频段较低。带宽/功率较低结论：不选用电信回程传输仪1、传输最大带宽600M。2、传输最大频率5.8G。3、传输距离5km。1、网络带宽较宽。2、传输的功率/距离较大。3、无线频段较高。带宽/功率高结论：选用制表：杨毅 时间：2016年12月27日方案分析结论通过上表所述方案综合比较，网络传输方面我们选择了无线网桥为路由器中继传输，装置箱

23、选用方形，系统供电选择太阳能与电池组相结合的供电方式。最佳方案图：太阳能板/光合硅能电池/逆变器太阳能供电无线摄像头、支架无线传输+无线摄像头+太阳能板装置箱安装，伸缩支架固定无线云平台摄像头电信回程传输仪无线网传输制表人：张军伟 制表时间：2017年1月 8、实施流程图装置采用“组合式移动箱” 方案，针对该方案，确定如右图所示的研发流程，确保研发进程顺利实施。制表人：杨毅 时间：2017年1月最佳方案模型展示1、小组成员熟悉运用revit软件绘制装置箱模型，直观的反应内置元器件的空间位置排布和装置的尺寸，为厂家精确加工装置，提供技术支持；2、利用BIM所建模型，对管理人员进行技术交底，明确该

24、装置的使用功能。制定对策我们QC小组采用“5W1H”的方法，确定了对策措施，责任人和时间。对策表如下表所示：序号子方案对策目标措施地点执行时间责任人1电信回程传输仪安装传输仪无线网络全覆盖率不低于90%穿过4道混凝土墙信号稳定采购灵敏度高的传输仪及路由器接收器和发射器方正对设置网桥传输；连接调试施工现场2017.3.22-2017.3.27杨毅网络安全路由器安装网络安全路由器2无线云台摄像头安装摄像头能360旋转清晰度能达720P采购高清摄像头720（1080*720）牢固安装在装置箱的中部施工现场2017.3.19-2017.3.25廖兵箱体及移动支架安装箱体及移动支架1、箱体2、支架承载能

25、力大于30KG加工箱体采购安全可靠的可伸缩式支架对承载能力进行检验施工现场2017.3.19-2017.3.25廖兵3单晶硅太阳能板安装单晶硅太阳能板功率不小于50w采购面积不低于0.25m2，电压为18V的太阳能板.太阳板安装在光线好的位置，向南成30倾斜。安装完成后检查效果施工现场2017.3.20-2017.3.26廖兵4光合硅能电池采购安装光合硅能电池能续航12h、采购放电能力极强，充电快的光合硅能电池；、将蓄电池与太阳能板连接并与用电设备连接。施工现场2017.3.20-2017.3.26杨毅正弦波逆变器采购安装正弦波逆变器逆变后的电压为220*（15%）V1、采购逆变器2、调整逆变

26、后的电压，确保在正负偏差内。施工现场2017.3.20-2017.3.26张军维对策表2 制表人：杨毅 制表时间：2017年3月8日七、对策实施1、安装传输仪及路由器措施1：采购灵敏度高的传输仪及路由器序号名称距离价格备注1电信传输仪5KM15002普通传输仪5KM20003无线路由器穿四道墙体3004常规路由器穿四道墙体500采购比选表 采购电信回程传输仪器传输距离5km电信回程传输仪 采购频率5GHZ网络安全路由器 措施2：项目无线网桥发射器安装现场无线网桥接收器安装 措施3：安装连接、调试2、 无线网桥安装实施结果检查：无线网桥实现点对点连接，信号稳定。无线路由器安装完成后，网络信号，穿

27、过4道混凝土墙信号稳定。检测结果：满足要求。2、无线云台、箱体及支架安装1 无线云平台措施1：采购高清摄像头720（1080*720）序号名称分辨率价格智能性1小蚁摄像头720P150智能、可连接手机2普通摄像头720P300封闭，不可连接手机小蚁摄像头示意图措施2：牢固安装在装置箱的中部将摄像头倒吸在装置的隔板上，调整隔板的位置，使摄像头处在观察窗的中央，便于无360度无死角观察。实施结果检查：1、对摄像头视频进行角度检测，合格率为95%，高于目标值90%2、对摄像头视频进行分辨率检测，合格率为96%，高于目标值92%检测结果：满足要求2 箱体及移动支架措施1：加工箱体 序号名称加工工艺可靠

28、性备注1方形箱体一体成型95%2方形箱体焊接70% 加工比选表 方形箱体措施2：采购安装可伸缩式支架序号名称可伸缩性可靠性1可伸缩移动式支架高度上下可调1M95%2固定支架不可调节70% 采购比选表 移动式支架措施3：承载力检验实施结果检查：支架可承受设备重量达30KG,且移动收缩方便。检测结果：满足要求。 配重承载力检验供电系统1 电池组、逆变器安装及电压检测措施1：采购光合硅能电池及正弦波逆变器措施2：将蓄电池与太阳能板连接并与用电设备连接电池组与逆变器 电池组与逆变器接线安装 电池组与逆变器电压检测实施结果检查：电池组电压检测为12V，满足使用要求。逆变器电压检测为222V，在5%误差范围内。检测结果：满足要求。方案实施全貌图八、效果检查1、目标效果目标一 信号穿透能力：无线网络在户内穿四道墙，信号有3格，满足目标值要求。