智慧工地上

智慧工地规划与设计（上）

建议思路

建议思路

随着城市建设的不断深入，各种建设工程规模不断扩大，面对建设工地面积大、人员多、设备物资分散、管理作业流程琐碎特点，采用传统的人工巡视、手工纸介质记录的工作方式，已无法满足大型项目管控的要求。利用信息化手段实现监管模式的创新，解决建设工程中出现的监管力度不强，，监管手段落后“等难题，成为项目建设管理方的必然选择。

“智慧工地”系统的建设，将计算机技术与物联网应用结合，通过RFID数据采集技术、ZigBee无线网络技术以及视频监控等手段，实现对现场施工人员、设备、物资的实时定位，有效获取人员、机械设备、物资位置信息、时间信息、设备、物资的实时定位，有效获取人员、机械设备、物资位置信息，时间信息、轨迹信息等，及时发现遗漏异常行为，实现自动化监管设施联动动作，提高应急响应速度和事件处置速度，形成人管、技管、物管、联管、安管五管合一的立体管控格局，变被动式管理为主动式智能化管理，有效提高施工现场的管理水平和管理效率。同时，通过与建筑信息模型（ BIM）系统的整合，实现项目资源信息与基础空间数据的结合，构造一个信息共享、集成的、综合的工地管理和决策支持平台，实现经济和社会效益的最大化。

基于“智慧工地”系统的建设，着力解决当前工地现场管理的突出问题，围绕现在人员，材料，设备等重要资源的管理，构建一个实时高效的远程智能监管平台，有效的将人员监控、位置定位，工作考勤，应急预案、物资管理等资源进行整合。通过现场相关信息的采集和分析，为管理进行人员调度、设备和物资监管以及项目整体进度管理提供决策依据。

2.1现场监测监控管理

将监测监控系统与人员定位系统，通信联络系统进行总体设计、建设。

检测监控系统应能实现以下管理功能：

1实时显示各个监测点的监测数据，并可以图表等形式显示历史监测数据；

2设置预警参数，并能实现声光预警；

3 视频监控应支持按摄像机编号、时间、事件等信息对监控图像进行备份、查询和回放。

应配备分站、传感器等监测监控备件，备用数量应能满足日常监测监控需要。

实现日常视频监控。

2.2人员定位及考勤管理

基于RFID技术进行人员信息采集，信息卡应含有施工人员个人基本信息。

实现人地人员在工地的定位和轨迹跟踪。

实现人员的日常考勤记录管理。

掌握各个工地片区的人员统计数据，了解人员的分布情况。

对人员进入危机区域进行预警。

人员位置信息和视频监控信息联动。

设备管理

可实时全程连续可视化跟踪施工过程，对待特种设备进行及时精确定位

能够对设备j基本信息和设备使用现状有清晰的掌控。

物资管理

通过对重要物资进行出场定位与视频联动，掌握物资的流转去向，防治物资丢失，确保物资安全性。

为工地地磅称重系统加装传感器及摄像机，在材料车辆出场称重时，

对称中数据进行自动记录、拍摄、数据挂钩及上传，自动形成材料进场报表，通过物资材料各环节数据实时反馈，进行统计分析和成本核算，为后续的管理决策提供依据。

施工现场管理

质量安全巡检：针对施工现场出现的问题进行拍照记录，实时反映施工进展情况；同时需要针对各个问题今夕跟踪好整改

3)视频监控应支持按摄像机编号、时间、事件等信息对监控图像进行

备份、查询和回放。

应配备分站、传感器等监测监控设备备件，备用数量应能满足日常监测监控需要。

实现日常视频监控。

2.2 人员定位及考勤管理

基于 RFID 技术进行人员信息采集，信息卡应含有施工人员个人基本信息。

实现工地人员在工地的定位和轨迹跟踪。实现人员的日常考勤记录管理。

掌握各个工地片区的人员统计数据，了解人员的分布情况。对人员进入危险区域进行预警。人员位置信息和视频监控信息联动。

2.3设备管理

可实时全程连续可视化跟踪施工过程，对特种设备进行及时精确定位。能够对设备基本信息和设备使用现状有清晰的掌控。

2.4物资管理

通过对重要物资进行进出场定位与视频联动，掌握物资的流转去向，防止物资丢失，确保物资安全性。

为工地地磅称重系统加装传感器及摄像机，在材料车辆进出场称重时，对称重数据进行自动记录、拍照、数据挂钩及上传，自动形成材料进场报表，通过物资材料各环节数据的实时反馈，进行统计分析和成本核算，为后续的管理决策提供依据。

2.5 施工现场管理

质量安全巡检:针对施工现场出现的问题进行拍照记录，实时反映施工进展情况;同时，需要针对各个问题进行跟踪和整改记录，确保整个管理记录完整性和管理过程可追溯性;

施工进度跟踪:结合BIM模型进度计划相关数据，智慧工地平台实时获取模型数据，并根据模型导出对应工序进度计划，按照项目分工设置确定责任人，由责任人每日汇报进度情况，并反馈至BIM系统生成进度模型，进而展示工程实时进度模型。内部任务的发布及通知传达施工资源的申请及审批管理

根据以上需求，系统运行管理平台在运用现有的信息化、智能化应用以及成

熟的系统框架的基础上，集成利用先进的物联网技术，采用联邦式、数据仓库和中间件等方法来构建整个系统的应用，从工地各项具体业务的特点出发，针对信息共享的需求，具体考虑系统的数据特点，研究数据集成、统计、管理的模式和方法。同时平台提供资源共享、业务实时响应和决策分析等功能。

3、设计思路

3.1采用 B/S 模块化架构设计

系统整体采用B/S架构。客户端免安装，可利用web直接登录，数据展现直观，界面美观，并且各相关人员通过Internet可以随时查阅到权限范围内的数据。同时系统提供手机App客户端，管理人员可以方便地通过手机随时随地进行查看。

3.2 以元数据管理为核心

系统中的元数据是指:统计信息体系(包括部门配置、人员信息等一系列统计目录)、查询分类/分组标准(包括各施工片区、部门分类等)、统计数据等。

系统对上述元数据进行统一编码、描述、分类分域管理。系统可以动态扩展和维护元数据，并以元数据为纽带，保持不同历史时期数据的内在联系，实现数据的共享，为数据仓库、数据挖掘技术、统计分析的应用和开展统计预测等后续应用奠定基础。

3.3 支持不同用户类型和不同角色

系统的用户对象:公司领导、项目领导、项目各部门负责人，普通员工、系统管理员等。

3.4 提供灵活的数据接口

平台提供灵活的数据接口，确保系统的可拓展性，支持多种软件数据格式。

第二章 总体规划与设计

1、建设目标

以”互联网+”行动计划为指引，以物联网技术为核心，充分利用传感网络、远程视频监控、地理信息系统、物联网、云计算等新一代信息技术，依托移动和固定宽带网络，打造了”智慧工地”系统。该系统通过对建筑工地施工的在线监控、自动监督、远程监管、调度指挥，进一步提升建设工地监督管理水平，促进建设工程科技创新。

系统的建设以”两个平台、一个支撑、N个应用”为原则。其中”两个平台”为以系统运行管理平台为主，以云计算平台为辅的应用平台;“一个支撑”为以

先进的物联网技术搭载智能传感技术作为整个工程的底层支撑;而“ N个应用”

则根据项目监管的实际需求，涵盖了多领域多层次的相关应用。

1.1 实现资源整合

利用系统运行管理平台整合并改造内部现有的各项分系统，为工程建设管理提供基础数据服务，同时建立共享交换长效机制，保持数据的实时性、科学性和完整性，并为各部门之间的数据共享交换提供管理服务，解决信息孤岛问题，避免重复投资、科学合理利用现有资源。

1.2 提供应用支撑

通过系统运行管理平台的建设，形成数据中心和服务中心，为智慧工地、资源管理、管理协同和工地应急指挥等业务应用提供基础的应用支撑。

1.3 完善管理服务

通过系统运行管理平台的建设，对人员定位、员工考勤、物资管理、环境监测、视频监控等服务信息分类，满足施工现场各层次人员的服务需求，将各个相关的信息通过多种方式进行发布，提供综合信息查询服务。

1.4 辅助领导决策

通过系统运行管理平台的建设以及各部门现有信息整合的基础上，通过数据挖掘为领导决策提供报表，图形等方式的数据分析和综合研判信息，辅助领导进行决策。

2、建设原则

2.1安全性

系统包含一个完整的业务信息管理流程，涉及多个信息处理环节，系统严格地限定各级使用者的访问权限和操作权限，并具备良好的抵抗外部各种冲击的能力和灾难恢复能力，以保证系统的正常运行以及信息的安全、保密、完整。

在系统设计上考虑整个系统的安全措施，使用业界成熟的技术和产品，采用安全可靠的系统架构，利用完善的安全策略保证信息的安全可靠。

2.2 灵活性和扩展性

本系统的数据源于施工现场各片区、分场传感器数据、监控摄像头及人员定

位便携终端等。因此本系统建设的原则之一是能够灵活地适应数据源的变化。 另

外，基于用户或业务领域可能存在特殊的要求，本系统可以通过灵活的方式采集信息和对外提供信息。

而随着系统使用者的需求、系统规模、时间的推移等发生变化，系统在建设过程中充分考虑灵活组织与存储信息，以增强系统扩展能力。系统功能的增强、增加不会引起系统总体架构上的变动。

2.3可靠性

系统时时刻刻都在处理着大量的业务数据，特别是大量实时数据的传递非常重要。任何时刻的系统设备故障都有可能带来重大损失，为了满足需求，本系统具备很高的稳定性和可靠性，以及很高的平均无故障率。保证故障发生时系统能够提供有效的失效转移或快速恢复等性能。

2.4开放性

现有的数据采集系统、数据传输系统、业务系统等相互之间能够进行顺畅的数据交换，并且提供完全符合业界标准的、主流的接口。

2.5 集成性和实用性

系统运行管理平台的建设可以充分体现业务特点，充分利用现有资源，合理配置系统软硬件，保护用户投资。着眼建成后实际的使用与未来技术发展方向，具有良好的扩展能力，系统对组织架构和业务流程的变动具备低敏感性和优秀的支持性能，当组织机构或业务流程发生变动时，系统如需变更，变更手段应简单易行。

2.6 可维护性和易用性

由于信息组织和利用具有灵活性、扩展性的特点，对系统管理维护的要求很高，在本系统设计过程中充分考虑系统的管理维护能力。在不影响决策者正常思维方式的前提下，系统提供灵活、易用、友好的操作界面，具备良好的亲和力，

尤其在前台展现部分，界面应符合应用习惯，具备良好的可定制能力，定制过程简单易用。

3、技术特点

系统的建设遵循如下总体技术路线，兼并考虑平台的整体性与可扩充性。

3.1 打造信息服务平台

本系统采用主流管理平台、大型关系数据库技术(SQLserver2008)、主流软件开发技术和现代网络通讯技术，充分考虑与其他信息系统的开放互联、多源