智慧工地信息化管理系统在轨道交通工程建设中应用分析

智慧工地信息化管理系统在轨道交通工程建设中应用分析摘要：随着我国现代互联网事业的迅速发展，智慧工地信息管理平台的管理应用系统已经逐渐成熟。通过智慧工地云平台网络，数据可以集中在云端服务器上进行后台智能运算处理。同时，智慧工地可以与远程反馈的智能控制等机制相互协作，帮助企业实现对建设项目施工现场的进度、质量和安全等方面的全面数字化监控分析和风险分析。本文结合南通市城市轨道交通1号线一期工程实例，分析智慧工地信息化管理在建设项目工程中的应用。关键词：轨道交通；智慧工地；信息化应用；信息管理引言随着城市基础设施的不断完善和建设工程规模的不断扩大，城市的面貌也逐渐得到了改变。传统的管理方式已经无法满足大项目管理的需求。传统的巡检、手工记录等方式已经难以满足管理的要求。此外，轨道交通工程具有战线长、人员不足和地质条件复杂的特点，监督力度不够、监督手段不足、缺乏综合管控能力等问题经常会出现。因此，轨道交通工程施工管理采用信息化手段来创新监管模式是一种趋势。1智慧工地信息化系统的意义在建设工程施工过程中，引入智能工地信息化管理系统能够显著提升现场施工效率。该系统结合实地管理和智能管理，通过互联网信息技术快速收集整理现场信息并进行分析，以协助工作人员做出更准确的判断和决策。同时，智能工地系统规范了工地管理，使操作更加科学化，提高操作人员的安全意识，提高施工现场的安全保障水平。使用智能工地信息化管理系统后，可以实时监测工地施工进展，及时发现潜在风险因素，并采取相应的措施进行优化。因此，智能工地信息化管理系统有效提高了建设质量和施工效率。2工程概况本工程是针对南通市城市轨道交通1号线一期工程六标段施工专门建立的工地信息化管理系统，其目的是对正在准备施工的工地人员安全、场地状况和大型设备运行进行实施的监测和管理，工程覆盖范围包括：宏兴路车站工地；小海停车场到居康路车站盾构区间工地；宏兴路车站到居康路站盾构区间工地；中间风井工地；项目建设指挥部(办公区)及工人生活区。3智慧工地信息化管理系统的应用3.1智慧工地视频监控3.1.1全天候监控功能通过安装全天候监控设备，可以实现24小时不间断的实时监控，全面掌握安全状况。监控录像可存储达到90天，方便日后查看或审查。3.1.2昼夜成像功能在天气晴朗、能见度良好的情况下，采用可见光成像系统的彩色模式可以进行广域观察、监视和识别。而在夜间，采用红外模式具有卓越的夜视性能，而且视频分辨率也比较高。3.1.3高清晰度成像为了更加准确的记录区域内人员的面部和其他细节特征，采用了高清晰度摄像机来部署监控系统，并且运用了先进的高清晰成像技术。这样可以更有效地提高监控系统的准确性和可靠性，确保监控到的信息更加真实、直观、详细。3.1.4报警功能该系统可以有效地对各个监控点位进行监控，从而防止人为的破坏。一旦发生断电、视频被遮挡或丢失等情况时，系统会及时发出警报并将相应的信息传输至监控中心，让管理人员第一时间了解现场情况。3.1.5回放查询功能在突发事件发生时，使用监控设备可以及时查看现场画面并进行实时录像，从而记录事件发生的时间和地点。这样，相关人员可以快速发出报警信息并与其他部门和人员协作处理事件，以便及时采取有效的措施，最大限度地保护人员和财产的安全。3.2实名制管理系统设计3.2.1系统功能“劳务实名制管理系统”门禁管理采用发行及授权实名制IC卡及/或人脸识别该人员的相关实名信息；为了更好地保障员工的考勤管理并避免不必要的纠纷，引进了一套先进的员工进出管理系统。这个系统使用刷卡、人脸识别、指纹等多种方式进行验证，并配备了三辊闸、视频抓拍等设备，以确保员工的进出记录真实可靠。同时，也将这些数据作为员工的出工考勤，以便日后核算员工的薪资。引进这种先进的管理系统以后，从进出人员的信息发布到工作状态实时了解，都将变得更加方便快捷。此外，该系统也可以使用刷卡、身份证验证或人脸比对等方式进出，既能避免员工忘记带卡无法进入，又能防止下班时脸上出现异物而无法通过验证。这样的管理系统将会以方便、快捷、实用为宗旨，只有这样才能更好地让了解员工工作的实时动态。3.2.2系统设计⑴宏兴路车站工地出入口：安装三套三辊闸，采用IC+身份证复合读卡器感应方式实现进行闸机的出入控制；同时安装三套(包括进出)人脸识别仪同样实现进行闸机的出入控制；门卫处安装实名制登记系统客户端，提供二代身份证录入仪及发卡设备用于施工人员和访客的实名信息登记，存入数据库；在入口处设置一个大屏幕LED显示屏，用于显示施工人员的信息和相关预警信息。⑵小海工地出入口、盾构区间工地出入口及风井工地出入口：每个出入口分别安装一套三辊闸，IC+身份证复合读卡器感应方式进行闸机的出入控制。⑶监控中心：监控中心安装实名制登记系统工作站，同时提供二代身份证录入仪及发卡设备用于施工人员和访客的实名信息登记，存入数据库。3.3主要设备选用3.3.1中控TS2000桥式三辊闸机⑴全合金钢主轴确保承受强力冲击并且中度变形也能正常运行，自主专利的“随形形变三辊闸主轴安装方式”。⑵全不锈钢机芯使用自主专利的“三叶型阻尼凸轮”，衰减寿命长达500万次。⑶特殊的防过热机制保护机芯执行构件，大流量通过时也能正常运行。⑷锌合金镶边装饰，镶边内嵌高亮指示灯，凸显高贵典雅，极具人性化。⑸外观不锈钢拉丝，整体外型极具稳重感。⑹具有完全的防尾随功能。⑺该产品采用指纹识别认证、人脸识别认证和刷卡认证技术，并且支持断电自动落杆和通电手动上杆功能，大大提高了通道的安全性。此外，产品具有自动统计进出人数的功能，并可通过直观的LED灯（定制）方式呈现给管理员。通行方向指示功能明确，通过直观的LED技术，向通行者指示可通行或禁止通行。3.3.2中控DR601M型IC卡、身份证复合读卡器工作电压：6V—12V工作电流≤100mA感应时间≤0.2S工作温度-10度-+70度工作湿度10%-90%防水等级IP65卡支持MF/身份证物理卡号MF输出格式Wiegand34读卡距离≥5cm内置蜂鸣器3.3.3中控K2-200门禁控制器⑴该系统采用高速32位400MHZ处理器，搭配32M内存和256M闪存，运用嵌入式Linux操作系统，可控制四个单向进出口。支持最多30,000个持卡人和100,000条记录，为您提供高效的门禁管理服务。⑵可灵活设置256个时间段、96个节假日及远程开关门等功能；⑶支持多种Weigand卡格式，支持密码键盘，兼容各种卡片；⑷支持TCP/IP/RS485工业总线双重通讯技术，保证通讯的可靠性；⑸具有硬件看门狗及光耦隔离的高安全措施；⑹双重数据备份，支持SD卡，持卡人和事件记录可回复，保证数据安全。⑺强大的联动功能，如硬件触发，例如门状态、卡状态、输入输出点和卡号的组合联动。⑻可同时支持多人多组刷卡，例如1个经理+3个值班员同时刷卡才允许进入。⑼在设置的时间段内，系统支持首卡敞开功能，即第一张刷卡后门常开。（10）系统提供了防尾随功能，支持任意组合的APB（防尾随）功能，双向和跨门点的区域APB。（11）可以设置互锁功能，任何时候仅能打开一个门，保障安全。（12）系统采用真正的以太网技术，具有永不冲突的MAC地址，保证设备的稳定性。（13）B/S管理系统：iAccess5.0B/S架构门禁管理软件，无需安装客户端，操作更简单，可与考勤、消费、巡更等子系统，组成ZKTECO企业级一卡通管理平台，同时也支持iAccess3.5C/S架构的门禁管理软件，给客户提供更灵活的选择空间。3.3.4中控H-301型人脸识别仪红外双摄像头，实现高效精准识别，168颗红外灯，扫除户外强光障碍，最新面部算法，误判率低于0.01%，3000大容量面部，适用于大型项目。户外面部机H301可以选配户外、面部、大容量、ID/IC、身份证以上功能也可通过流程申请定制机型。3.4环境实时监测系统3.4.1系统功能这是一个内置噪声扬尘自动监测传感器的设备，其量程为30-130分贝/0-2毫克每立方米。该设备支持视频信号联网，可以通过以太网或者3G/4G网络来传输视频信号。它还采用了高配置的嵌入式系统，使用实时操作系统和看门狗电路，可以同时运行多个任务。此外，该设备还支持扩展气象参数，如温湿度、风速和风向等，可全面监控环境。设备具有全天候、全自动的工作模式，可24小时全时工作。此外，其通讯方式也可以根据客户需求定制，包括以太网通讯、客户端/服务器模式，以及联网可选2G/3G/4G、运营商专线等通信方式。在通讯状态指示和故障提示报警功能方面，该设备也非常出色。检测名称测量范围分辨力准确度PM2.50—999ug/m31ug/m3±10%左右PM100—999ug/m31ug/m3±10%左右噪声30db-130db0.1db±1%，A加权大气温度-40℃~+80℃0.1℃±0.5℃大气湿度0~99%RH0.1%RH±3RH风力0-12级风向8风向（0-360°)1°±1°风速0~32.4M/S0.1M/S±0.2M/S供电系统220V功率100W安装支架三米立杆支架在线扬尘监测系统可实施监测数据，当监测数据（PM2.5PM10）超过国家环境空气质量标准，即可启动联动控制器，操纵环保设备进行工地降尘措施，从而实现智能工地实时监测联动控制降尘的目的：提供实时在线扬尘监测，该监测系统拥有自动控制和声光报警功能。当PM值达到设定的最高限制时，系统将自动启动一处或多处（雾炮）喷淋系统，雾化喷淋降尘处理现场环境。当PM值达到设定最低限制时，喷淋系统将自动关闭。该系统完全智能化，可以根据现场除尘和施工用水的要求，实现恒流喷淋和恒压供水的功能。智能控制器将自动控制系统，操作简易，节省人工成本，实现智能降尘。该设备具有多种保护功能，如短路、过压、过热、过流、过载等，一旦出现故障，系统会自动停止工作并报警输出。此外，设备还具有自检、故障判断、故障记忆和故障提示等实用功能。手动、自动切换功能保证了设备在控制系统失灵的情况下仍能安全连续运行。用户还可以通过分时喷淋功能自行设定定时喷淋，实现了更为灵活的操作。通过“互联网+建筑扬尘治理”管理平台，用户可以随时掌握扬尘治理数据。此设备不仅能降尘，还能降温，并在发生消防安全事故时通过调节喷淋系统装置，加大洒水量，能够协助灭火。3.5设备监测系统该系统主要对地铁施工工地的大型施工机械，包括盾构机、龙门吊在内的设备运行状况进行实时监测。同时将实时数据传输到监控中心的信息化管理平台。3.5.1系统设计及功能对于大型盾构机和龙门吊，通常设备自带PLC控制器和各种传感器，工地信息化管理系统平台是需要通过网络读取PLC中的相关数据即可。而对于没有自带控制器的设备，如果需要信息化管理系统进行实时监控，则需要在设备上加装各种参数传感器和控制器，才能实现其运行参数的实时监控。3.5.2盾构机直接从盾构机数据控制器(PLC)的数据端口引出数据线缆，通过以太网转换设备进行协议转化连接到现场的网络交换机上，将其实时运行的数据传输到监控中心的服务器，这些数据包括盾构机机轴线控制、土体压力、出土量、掘进速度、刀盘扭矩、刀盘转速、同步注浆等，并可通过平台设定各参数限值、超限自动报警。并且按照指挥中心集成平台的要求每10秒同步一次传输盾构施工的主要数据。3.5.3龙门吊直接从龙门吊数据控制器(PLC)的数据端口引出数据线缆，通过以太网转换设备进行协议转化连接到现场的网络交换机上，将其实时运行的数据传输到监控中心的服务器，这些数据包括运行幅度、高度、吊重、力矩等，并可通过平台设定各参数限值、超限自动报警。并且按照指挥中心集成平台的要求的格式传输龙门吊施工的主要数据。3.6BIM应用管理地下空间风险预警平台，将如基坑、隧道等地下施工及运营及维护期间的监测动态监测数据实时录入机施集团的云端或建设单位指定的服务器中，加载数据至BIM模型进行联动，并进行风险预警评估，出具分析报告。同时，还可进行如下方面的应用。3.6.1在场地布置及标准化文明施工方面应用把地面场地的上部环境、地下土质、地下管线、施工围挡、交通疏导等方面的数据做成模型，可以有效的优化管理。图1BIM在场地布置方面的应用示例3.6.2在施工质量及资料工程量等方面的应用把施工质量、工程量等数据实时输入各构件族或模型，辅助工程施工管理与控制如下图2所示。图2BIM辅助控制施工质量3.6.3BIM辅助预留洞、预埋件预埋将综合排布完成的管线模型、预埋件预埋与土建模型进行整合，复核并确定预留孔洞、预埋件的位置，为预留套管、预埋件的制作、预埋提供依据，尽可能避免返工和后期结构开洞的发生。3.6.4BIM辅助4D进度模拟，控制施工进度将BIM信息模型与项目进度文件进行整合，根据模型进展动态信息形象化的展示进度进展情况，帮助项目管理人员找出进度管理中存在的问题与施工中滞后的工作面，优化进度文件和施工管理。图3BIM辅助4D进度控制方面的应用示例3.6.5模型辅助交底将BIM模型应用在工程各类交流中，如图纸会审和工程例会、技术交底上，比传统二维图纸更加准确清晰，易于观察理解，便于交流，有助于提高传统工作流程的效率。图4BIM辅助交底方面的应用示例3.6.6大型设备进场模拟在确认大型设备尺寸的前提下，将设备模型和计划进场路线导入BIM模型，预先演示大型设备进场的实际情况（图5-6），找出可能的碰撞点和不合理之处，实现找出解决方案，避免大型设备实际进场过程中对已完成土建结构的破坏。图5BIM辅助大型设备进场

图6BIM辅助大型设备布置3.6.7模型可视化漫游利用BIM软件，可以模拟建筑物的