中海油LNG建造項目智慧工地應用介紹

吉曉峰 王興

摘 要：近幾年來，LNG工程項目建設得到了快速發(fā)展，為了保證LNG項目在施工建設期間高效協(xié)同管理，建設以“智慧安全管理+智慧項目管理”的管理模式，運用物聯(lián)網及智能化技術，圍繞施工過程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產、科學管理的施工項目信息化。在項目周期，對工程信息進行數據挖掘分析，提供過程趨勢預測及回歸分析，實現工程施工智能管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實現綠色建造和生態(tài)建造。[1]為提高LNG現場施工管理的智能化水平，將物聯(lián)網技術、異構各類數據，云架構移動數據采集等引入施工管理，提出了智慧工地的概念，設計了總部到施工現場的二層系統(tǒng)架構。通過實施示例，能夠實現更透徹的工程信息感知、更全面的工程信息互聯(lián)互通、更深入的施工管理智能化。

關鍵詞：LNG項目;智慧工地;智慧項目管理

針對LNG項目建設項目施工的難度越來越大、過程越來越復雜、要求越來越高，現有現場管理方式也存在粗放式管理等問題。很多研究將“智慧工地”作為一種系統(tǒng)化的創(chuàng)新解決方案加以研究和探索。同時，《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出：“‘十三五時期，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強BIM、大數據、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網等信息技術集成應用能力。”《中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報告—智慧工地應用與發(fā)展》中提出：“通過云計算、物聯(lián)網、人工智能、BIM等先進信息技術與建造技術的深度融合，打造智慧工地。”[2]

1 智慧工地系統(tǒng)目標

智慧工地的目標在現有項目管理基礎之上，搭建一套覆蓋集團公司層、項目部層、分包商、施工班組層面的能夠滿足安全生產標準化，符合管控要求的專業(yè)化、實時化、智能化、的智慧工地管理平臺。

重點解決多層級、多業(yè)務、標準化管理、安全績效量化考核機制、數據報表的自動統(tǒng)計分析等難題。采用先進技術手段，有效彌補傳統(tǒng)方法和技術在監(jiān)管中的缺陷，實現對人、機、料、法、環(huán)的全方位實時監(jiān)控，變被動“監(jiān)督”為主動“監(jiān)控”同時，采用大數據技術多維數據分析，為項目后期人機物料統(tǒng)計分析、項目后期成本要素分析、成本回歸分析提供可靠依據。

2 設計思路

對于LNG工地進行智慧管理系統(tǒng)平臺的建設，不是對各個子系統(tǒng)進行簡單堆砌，而是在滿足各子系統(tǒng)功能的基礎上，從項目后期要素分析做為目標，對內部各子系統(tǒng)之間、與外部其它智能化系統(tǒng)之間的有機結合。通過統(tǒng)一技術架構，實現工地現場統(tǒng)一管理和控制，平臺建設后實現一平臺同時考慮將視頻、人員、機械、環(huán)境數字作為信息化基礎數據，滿足部分建設單位運營管理的各個業(yè)務模塊的管理需求，輔助業(yè)務流程優(yōu)化，最終達到項目各要素分析的目標。

3 智慧工地系統(tǒng)架構

智慧工地管理平臺采用現場與總部二級架構、云部署方式;實現對各地LNG建造項目進行智慧化管理，進行專業(yè)化遠程管控，基于云平臺的數據整合和宏觀項目管理，為智慧LNG建造項目管理創(chuàng)造價值。

現場級智慧安全管理采用智能安全感知、視頻分析、無線傳感、環(huán)境監(jiān)測等智能手段，實現智能數據采集。為現場安全管理等全過程進行數據支撐，為安全記錄、安全巡檢、人員/機具設備設施統(tǒng)計等提供可靠支撐。同時協(xié)調安全管理還為不同業(yè)務單元提供協(xié)同的安全管理數據。

集團總部級采用云端實現方式，接入各地異構數據及異構應用，通過統(tǒng)一架構實現統(tǒng)一的技術架構，統(tǒng)一的運維標準，統(tǒng)一的運營體系，通過對項目各階段的要素進行回歸分析，實現宏觀展現及項目把控的目標。

根據項目部對人員/機具/設備/材料等全項目周期進行實時采集。現場環(huán)境/塔機/焊機數據物聯(lián)網采集。系統(tǒng)實現與硬件設備的數據對接，異地采用云架構物聯(lián)網數據采集。人員統(tǒng)計，人員進出信息，培訓記錄信息聯(lián)動。設備巡檢信息，現場環(huán)境傳感器，塔機數據，焊機群集控，圖像熱力圖，合規(guī)分析等。

基礎應用層基礎應用模塊按功能模塊實現各種基礎應用，實現硬件軟件模塊的基礎模塊。各地項目部實現快速堆疊。從現場硬件、設備設施，安全管理的各個應用模塊，到硬件模塊。

數據管理層

通過數據指令交換模塊，數據存儲、數據分析、外部數據接口等模塊，提供與監(jiān)管展示層的數據交換以及與外部BIM等管理數據的接口對接。有數據交換模塊、數據庫存儲模塊，數據接口和數據分析模塊組成。

智慧監(jiān)管層

智慧監(jiān)管層分為智慧安全管理模塊、智慧勞務模塊、智慧培訓模塊以及智慧項目管理模塊形成針對現場安全管理的現場級智慧工地管理，以及對上一級的智慧項目管理的應用。智慧監(jiān)管層分為智慧安全管理模塊、智慧勞務模塊、智慧培訓模塊以及智慧項目管理模塊組成。

4 智慧工地的技術實現方式

智慧工地管理平臺，從集團總部級采用統(tǒng)一的技術架構，統(tǒng)一的運維標準以及統(tǒng)一的運營體系。智慧工地現場級管理平臺，將實現場地物聯(lián)網數據采集，重點針對工地現場安全管理為主，針對眾多硬件設備設施進行數據采集和異構數據搭建，送入現場智慧工地管理平臺，形成智慧安全管理、智慧人員管理、智慧培訓以及智慧項目管理四大部分，實現現場智慧管理的提升;集團總部智慧工地管理平臺，將提取各地項目部的智慧工地異構數據源，進行大數據存儲和項目海量數據，利用大數據分析，形成項目不同期間回歸分析，輔助項目總體管控，協(xié)調各專業(yè)協(xié)調，達到總體降本增效;基于數據分析和安全管理數據庫，通過物聯(lián)網、云計算、大數據等技術構建智慧化管理體系，為海油LNG項目提供實時高效的智慧工地管理解決方案。建設符合海油LNG項目智慧化工地管理信息化系統(tǒng)，并與門禁準入人臉識別系統(tǒng)、車輛準入系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、特種設備監(jiān)測系統(tǒng)、安全行為識別等外部硬件建立對接關系，以軟硬件結合、線上線下互聯(lián)的模式共同構建智慧化工地。

5 結語

目前，隨著LNG建設項目施工的難度越來越大、過程越來越復雜、要求越來越高，智慧工地及智慧項目管理將逐步成為企業(yè)的核心競爭力。各種新興技術的發(fā)展應用，如人工智能分析、建筑信息模型、人員高精度定位技術等技術創(chuàng)新、軟硬件性能提升等方面迅速發(fā)展，也逐步會應用到智慧建造和智慧工地等領域。同時，智慧工地建設管理的提升已將成為助力LNG建造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，對現場及總體項目管控具有極其重要的意義。

參考文獻：

[1]毛揚.智慧工地與精益建造[J].施工企業(yè)管理，2017（4），30-31.

[2]曾凝霜，劉琰，徐波.基于 BIM 的智慧工地管理體系框架研究[J].施工技術，2015，44（10）：96-100.

作者簡介：吉曉峰（1970-），男，畢業(yè)于天津大學，學士學位，現工作于中海油工業(yè)自控（天津）有限公司任技術主管，本人長期從事中海油智慧油田及生產信息化業(yè)務，海上油氣集輸管理項目，中海油海陸一體化生產等生產信息化等項目。