智慧工地在水務工程建設中的實踐與應用

張莉 張金鋮

[摘 ? ?要] 根據水務工程建設智慧工地實施方案的主要內容，結合水務工程建設管理的實際需要，有效地將人員監控、區域定位、工作考勤、環境監測、設備監控、文件資料等資源進行整合，構建一個智能、高效、綠色的“智慧工地”。

[關鍵詞] 互聯網+;智慧工地;工程建設

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 23. 061

[中圖分類號] TU998;TP311 ? ?[文獻標識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2019）23- 0143- 02

1 ? ? ?實施背景

根據水務工程建設和管理的實際需要，將工程建設與計算機技術相結合，實現對現場施工人員、設備、物資的實時定位，有效獲取人員、機械設備、物資位置信息、時間信息、軌跡信息等，及時發現遺漏異常行為，形成人管、技管、物管、聯管、安管五管合一的立體化管控格局。構造一個信息共享、綜合的智慧工地管理和決策支持平臺，以在線化、可視化的決策分析為表現，實現對水務工程建設的質量、安全監管，提高監管效率，實現智慧建筑、智慧水務、智慧城市的有機結合。

2 ? ? ?建設目標

本項目實施完成后，可實現以下目標。

2.1 ? 實現資源整合

通過運行管理平臺整合工地現有系統（門禁、塔吊等），為水務工程建設管理提供基礎數據服務，同時建立共享交換長效機制，保持數據的實時性和完整性。

2.2 ? 提供應用支撐

通過系統運行管理平臺的建設，形成數據中心和服務中心，為智慧工地、資源管理、管理協同和工地應急指揮等提供基礎的應用支撐。

2.3 ? 完善管理服務

通過系統運行管理平臺的建設，對人員定位、員工考勤、環境監測、視頻監控、文件資料等服務信息進行分類，滿足施工現場各類人員的服務需求，并提供綜合信息查詢服務。

2.4 ? 輔助分析決策

利用系統運行管理平臺的建設整合現有信息，通過數據挖掘提供報表、圖形等方式的數據分析和綜合研判信息，輔助決策分析。

3 ? ? ?平臺架構設計

智慧工地管理平臺整體邏輯架構主要劃分為：感知層、數據層、平臺層、應用層和展現層五個層次，每個層次側重不同功能，具體如圖1所示[1]。

4 ? ? ?功能應用建設

4.1 ? 人員實名制管理

基于“高速人臉識別門禁+智能安全帽”，構建智能考勤系統，強化勞務用工實名制管理，并對進入施工場地的各類人員（管理人員、監理人員、安全員、農民工）信息進行采集、統計、甄別，精確掌握工人考勤情況、各工種上崗情況，實現施工現場勞務人員的動態管理[2]。

4.1.1 ? 實名制登記

以第二代身份證信息為基礎，進行實名認證管理。在工地現場利用身份證閱讀機具核驗身份真偽，采集人員基本信息（身份證照片、年齡、地址、身份證號碼等信息），對人員類型、班組、工種進行分類、匯總并同步上傳智慧工地平臺。

4.1.2 ? 人臉識別門禁

工地安裝帶有人臉識別的閘機，將“人臉識別門禁+人臉考勤”合二為一，支持多人同時檢測，支持黑名單功能，被設為黑名單的工人可被禁止進入工地。

4.1.3 ? 智能安全帽

智能安全帽系統以實名制登記為基礎，利用安全帽內置定位對施工現場人員進行區域或作業面定位，通過站內基站向云平臺實時上傳定位數據并進行統計分析，從而實現對施工人員的實時位置跟蹤管理，了解施工人員在工地現場的位置軌跡。

4.2 ? 環境監測管理

工地揚塵噪聲污染監控系統由顆粒物在線監測儀、數據采集和傳輸系統、視頻監控系統、后臺數據處理系統及信息監控管理平臺共四部分組成。對建筑工地固定監測點的揚塵、PM2.5、PM10、噪聲、環境溫度、環境濕度、風速風向、負氧離子等環境監測數據的采集、存儲、加工和統計分析，實現“人防+技防”相結合的精細化管理模式。揚塵監測設備見圖2。

4.3 ? 工地監控管理

4.3.1 ? 塔吊安全管理

針對引起塔機事故的關鍵因素，實時監控塔吊吊重、起重力矩、變幅、高度、工作回轉角、風速、超載，區域限制、防碰撞保護等，并將采集到的塔吊工作數據和聲光報警信號實時顯示在液晶屏面板上，使塔機司機能夠及時了解塔吊的工作狀態，并可在緊急情況下采取相應措施。

4.3.2 ? 視頻監控

通過對現場安裝視頻監控系統，實現工地現場的視頻監控、圖像采集、錄像存儲、報警發送、遠程云控制球機轉動等功能;實時監控現場施工進度、生產操作過程及現場物資材料安全[3]。

4.3.3 ? 安全帽脫帽抓拍

工地安全帽脫帽抓拍是基于視頻流的智能識別系統，自動識別安全帽的形狀和顏色，自動放大、縮小、自動跟蹤、自動報警、自動抓拍違規圖片并保存，可隨時查找報警圖片和報警視頻。

4.4 ? 智能管理

4.4.1 ? 合同管理

根據自身需求自定義合同類型，并進行分類管理;輸入相關信息進行合同登記和合同變更，并對其涉及的文檔進行管理;集中管理合同基本信息、主要條款、支付條款等合同內容，便于各方管理人員查詢合同內容;在合同計量時將清單內、清單外的計量數據進行分別處理，從而嚴控變更工程量。

4.4.2 ? 進度控制

主要管控進度填報、施工日記、施工簽報和質量控制等。在進度控制模塊中引入甘特圖（可直接導入Project），更加直觀反映進度情況;并預先在系統中編制進度計劃，申請通過后方能生效，其后可根據實際需要調整進度計劃，并對滯后項目發出預警。通過柱狀圖分析、滯后分析等，該模塊可自動分析項目進度情況。

4.4.3 ? 質量控制

可查詢各項目質量情況，包括質量月報、工程質量驗評信息等，監控各項目的質量問題。系統可對質量點檢查進行統計，生成質量檢查報表;項目經理、項目部工作人員應及時提交重大質量事件處理報告，形成質量管控臺賬。

4.4.4 ? 安全管理

該模塊可查詢各項目安全情況，含安全月報、安全事故統計月報、安全培訓情況等，監控各類安全問題。對于需審核的安全文件，可直接在信息管理平臺中完成，并反饋給相關單位。

4.5 ? 大屏建設

水務工程項目較多、規模較大、地域跨度較廣、參與單位眾多，項目建設管理壓力大，且缺乏有效的集中管理的方式。在已有大屏硬件設備基礎上，將分散、獨立的前端監控點進行聯網，將各個工地視頻進行集中、統一的展示，實現跨地區、跨項目的監控，實現實時對各工地施工情況的監管，實現工程管理的智能化、精確化，以更好貫徹水務工程項目建設管理“保安全、保質量、控投資、促進度、強化合同及信息管理”的目標。

5 ? ? ?結 ? ?語

水務智慧工地管理平臺立足于“互聯網+”、大數據、物聯網新技術，針對所收集的信息特點，結合不同需求，構建信息化的施工現場管控一體化解決方案，實現智慧建筑、智慧水務和智慧城市的有機結合。可進一步提高施工現場作業工作效率，增強工程項目的精細化管理水平，有助于全面、智能監控和管理施工現場“人、機、料、法、環”，提高施工質量、安全、成本和進度的監督控制水平，促進水務建設工程的科技創新。

主要參考文獻

[1]蔡永明.華誼化工園區智慧工地信息系統方案研究[J].信息化建設，2019（5）：289-291.

[2]田寶吉，王保棟，鄧磊.智慧工地管理實踐與應用[J].施工技術，2018（12）：1063-1066.

[3]劉磊.“互聯網+”在構建智慧工地中的應用研究[J].中國管理信息化，2019（3）：62-63.