智慧工地管理方案及技术措施18.docx

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智慧工地管理方案及技术措施18

智慧工地管理方案及技术措施

4.3.1智慧工地简介

智慧工地是指运用信息化手段，通过三维设计平台对工程项目进行精确设计和施工模拟，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，实现工程施工可视化智能管理，以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。

智慧工地将更多人工智慧、传感技术、虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中，并且被普遍互联，形成“物联网”，再与“互联网”整合在一起，实现工程管理干系人与工程施工现场的整合。

智慧工地的核心是以一种“更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。

图4.3-1工地交互方式

智慧建造整体架构可以分为三个层面：

第一个层面是终端层。

充分利用物联网技术和移动应用提高现场管控能力。

通过RFID、传感器、摄像头、手机等终端设备，实现对项目建设过程的实时监控、智能感知、数据采集和高效协同，提高作业现场的管理能力。

第二层就是平台层。

各系统中处理的复杂业务，产生的大模型和大数据如何提高处理效率？

这对服务器提供高性能的计算能力和低成本的海量数据存储能力产生了巨大需求。

通过云平台进行高效计算、存储及提供服务。

让项目参建各方更便捷的访问数据，协同工作，使得建造过程更加集约、灵活和高效。

第三层就是应用层。

应用层核心内容应始终围绕以提升工程项目管理这一关键业务为核心，因此PM项目管理系统是工地现场管理的关键系统之一。

BIM的可视化、参数化、数据化的特性让建筑项目的管理和交付更加高效和精益，是实现项目现场精益管理的有效手段。

4.3.2智慧工地十大技术

1、数据交换标准技术

要实现智慧建造，就必须要做到不同项目成员之间、不同软件产品之间的信息数据交换，由于这种信息交换涉及的项目成员种类繁多、项目阶段复杂且项目生命周期时间跨度大、以及应用软件产品数量众多，只有建立一个公开的信息交换标准，才能使所有软件产品通过这个公开标准实现互相之间的信息交换，才能实现不同项目成员和不同应用软件之间的信息流动，这个基于对象的公开信息交换标准格式包括定义信息交换的格式、定义交换信息、确定交换的信息和需要的信息是同一个东西三种标准。

2、BIM技术

BIM技术在建筑物使用寿命期间可以有效地进行运营维护管理，BIM技术具有空间定位和记录数据的能力，将其应用于运营维护管理系统，可以快速准确定位建筑设备组件。

对材料进行可接入性分析，选择可持续性材料，进行预防性维护，制定行之有效的维护计划。

BIM与RFID技术结合，将建筑信息导入资产管理系统，可以有效地进行建筑物的资产管理。

BIM还可进行空间管理，合理高效使用建筑物空间。

3、可视化技术

可视化技术能够把科学数据，包括测量获得的数值、现场采集的图像或是计算中涉及、产生的数字信息变为直观的、以图形图像信息表示的、随时间和空间变化的物理现象或物理量呈现在管理者面前，使他们能够观察、模拟和计算。

该技术是智慧建造能够实现三维展现的前提。

4、3S技术

是遥感技术（Remotesensing，RS）、地理信息系统（Geographyinformationsystems，GIS）和全球定位系统（Globalpositioningsystems，GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术,是智慧建造成果的集中展示平台。

5、虚拟现实技术

虚拟现实（VirtualReality，VR）是利用计算机生成一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。

它能够让应用BIM的设计师以身临其境的感觉，能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作，而体验比现实世界更加丰富的感受。

6、数字化施工技术

数字化施工技术是指依托建立数字化地理基础平台、地理信息系统、遥感技术、工地现场数据采集系统、工地现场机械引导与控制系统、全球定位系统等基础平台，整合工地信息资源，突破时间、空间的局限，而建立一个开放的信息环境，以使工程建设项目的各参与方更有效地进行实时信息交流，利用BIM模型成果进行数字化施工管理。

7、云计算技术

云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化和负载均衡等计算机技术与网络技术发展融合的产物。

它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体，整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并把这些强大的计算能力分布到终端用户手中。

是解决BIM大数据传输及处理的最佳技术手段。

8、信息管理平台技术

信息管理平台技术的主要目的是整合现有管理信息系统，充分利用BIM模型中的数据来进行管理交互，以便让工程建设各参与方都可以在一个统一的平台上协同工作。

9、数据库技术

BIM技术的应用，将依托能支撑大数据处理的数据库技术为载体，包括对大规模并行处理（MPP）数据库、数据挖掘电网、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网、和可扩展的存储系统等的综合应用。

10、网络通讯技术

网络通讯技术是BIM技术应用的沟通桥梁，是BIM数据流通的通道，构成了整个BIM应用系统的基础网络。

可根据实际工程建设情况，利用手机网络、无线WIFI网络、无线电通讯等方案，实现工程建设的通讯需要。

4.3.3智慧工地具体应用

1、劳务实名制系统

通过信息化系统+各类智能硬件设备，实现对工人实名登记、及时记录和掌握工人安全教育情况，实时统计现场劳务用工情况，分析劳务工种配置；监控人员流动情况，监管工资发放，为企业及项目部保障生产提供数据决策依据；切实解决项目一线劳务管理需求，满足企业劳务业务数据积累，为企业劳务分包管理，劳务结算管理，风险管控；为项目生产保障、安全管理、风险控制提供应用支撑。

图4.3-2劳务实名制系统

2、安全报警巡检系统

安全报警巡检系统通过云+手机端模式，实现安全管理工作的公司季度检查、分公司月度检查、项目安全管理员周检查日常工作替代；以很低的代价切实提升安全管理水平，做到心里有底、有效监控、追根溯源、管理到位、全面排查、及时治理，达到防患于未然的效果；快速生成公司和项目部所需的安全管理资料。

图4.3-3安全报警巡检系统

3、远程视频监控系统全巡检系统

采用网络VGA数字矩阵多级联网远程视频监控系统，由前端监控信息采集、分控中心、总监控中心组成，利用网络进行数据传输。

实现如下功能：

1.对施工现场进行全过程、全方位的监控；2.有效地对工程项目进行可视化管理，不仅能直观的监视和记录工作现场的施工质量、安全生产情况，而且能及时发现施工的质量、安全事故隐患，防患于未然；3.能够及时掌握与了解工地施工现场的工程施工生产进度以便更好地完成公司下达的施工生产计划；4.及时掌握与了解工地施工现场的工程项目环境卫生与文明施工状况，并及时地解决工程项目施工生产过程中的施工质量、安全方面的问题。

图4.3-4远程视频监控系统全巡检系统系统

4、BIM+VR技术

BIM+VR安全体验管理系统把建筑工地的实景转换到虚拟场景中，可以直接体验如电击伤害、高空坠落、洞口坠落、脚手架倾斜等安全事故发生的原因及过程以达到安全教育的目的；也可以对施工过程中各构件定位、排布、做法、标准、属性等信息进行直观的查看等。

体验者戴上VR设备，即可体验到现场的虚拟场景，施工人员可以通过虚拟场景模拟，有效避免施工时的安全事故。

图4.3-5BIM+VR技术

5、环境监测及降尘联动系统

以自然的方式与虚拟环境进行交互操作，而体验比现实更加丰富的感受。

图4.3-6环境检测及降尘联动系统

6、雨水回收及屋面喷水降温控制系统

本系统主要由雨水回收设备、喷淋设备、管理工作站、通讯设备、智能控制器、传感器、控制箱组成，可实现对雨水回收池液位、喷淋泵运行状态、自动启停的监控和控制及室内温湿度的监控和节水管理。

雨水回收及屋面降温智能控制系统是针对工人生活区夏季高温季节炎热的问题，根据屋内温、湿度传感器采集到的数据，利用屋面布置的喷洒降温装置，将收集的雨水经过净化处理后对现场板房屋顶进行智能喷水降温，既能有效的降低屋内温度又可以达到节约水资源的目的。

图4.3-7雨水回收及屋面喷水降温控制系统

7、智能触控信息展示系统

本系统能针对具体工程进行设计建模，把施工现场各个地点的行进路线通过动态画面展现出来。

而且用方便，操作简单，具有坚固耐用、反应速度快、触摸无延迟、回应灵敏、使用流畅、稳定可靠、易于交流等诸多特点。

通过触控屏幕，可以方便参观者查看当前最新的项目信息，施工进度，工程亮点等情况，当打开时可播放宣传、信息发布的内容，待机时可提供项目部的综合导航功能。

在参观时可播放经过渲染的宣传片，也可供参观者进行导航使用。

图4.3-8智能触控信息展示系统

8、塔吊运行监管系统

本系统是基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、数据融合处理、无线传感网络与远程数据通信技术和智能体技术，从而实现危险作业自动报警并控制、实时动态的远程监管、远程报警和远程告知，使得塔吊安全监控成为开放的实时动态监控。

塔吊限位防碰撞及吊钩可视化系统是全新智能化塔式起重机安全监测预警系统，它能够全方位保证塔机的安全运行，包括塔机区域安全防护、塔机防碰撞、塔机超载、塔机防倾翻吊钩可视化等功能，也能够提供塔机安全状态的实时预警，并进行制动控制，是现代建筑重型机械群的一种安全防护设备。

图4.3-9塔吊运行系统

9、红外热成像防火监测报警系统

本系统对于项目工地的实时温度起到监测作用，可以根据情况进行实施防暑降温工作。

在温度高于设定的临界值时报警，从而起到预防火灾的作用。

防火测温型红外热成像摄像机可通过云台在设定的预置位置之间不停切换，实现对各个预置位之间的轮流监视。

此设备可同时呈现可见光画面和热成像画面。

在热成像画面上可设置一个危险温度，只要画面中有超过危险温度的地方就会显示其温度并发出警报。

从而将火灾扼杀在萌芽状态。

起到防止火灾的作用。

图4.3-10红外热成像防火监测报警系统

10、智能照明控制系统

本系统的目的是解决施工照明的云端智能集中控制，提供一种智能云控配电箱。

本系统的技术方案是按以下方式实现的，在传统照明控制箱内置入带物联网卡的GPRS控制器，通过操作手机APP，利用手机网络的传输，实现对配电箱内GPRS控制器的动作，进而控制继电器工作。

图4.3-11智能照明控制系统

11、红外线感温感湿探头混凝土喷淋养护

本系统可以实时监测水泥地面温度和湿度的实际数值，在温度过高或湿度过低时自动联动打开电磁阀对地面自动喷水，有效防止因为高温或过于干燥而损坏地面现象的发生。

图4.3-12红外线感温感湿探头混凝土喷淋养护

12、二维码信息管理系统

使用二维码+互联网技术，实现人员管控，设备维护、施工管理等信息化改造，达到信息共享，规范流程，提高施工效率和加强管理的目的。

图4.3-13二维码信息管理系统

13、3D扫描及打印技术

3D扫描是集光、机、电和计算机技术于一体的高新技术，主要用于对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，以获得物体表面的空间坐标。

它的重要意义在于能够将实物的立体信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了相当方便快捷的手段。

3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

图4.3-143D扫描及打印技术

14、临建空气能空调及热水系统

本系统采用空气源热泵技术，以空气作为能源，使用少量电能驱动，通过工质吸收空气中难以利用的低品位热能，提升为高品质热能（该过程可逆），用以加热/制冷管道中的水，再通过末端机将热气/冷气释放到房间，达到采暖/制冷需求。

在该过程中，空气源热泵能效比最高可达450%，节能优势非常明显。

图4.3-15临建空气能空调及热水系统

15、施工电梯安全监控系统

本系统可实时监控施工电梯运行中的载重量、冲顶蹲底、前后门及天窗的开关状态、运行速度、吊笼人数统计提醒预警；实现远程PC及手机实时、历史数据查询及司机信息查看，为施工电梯运行安全提供保障。

图4.3-16施工电梯安全监控系统

16、互联网+质量管理系统

互联网+质量管理系统，利用移动终端拍摄的现场照片和相关数据按时上传到“云平台，实现了质量管理“数据一个库、监控一张网、管理一条线”的信息化实时监管目标，不断提升质量管理水平。

图4.3-17互联网+质量管理系统

17、生活区智能限时限电系统

插座采用智能限电模块将房间内每个电源插口限制在200W，杜绝使用大功率用电设备，且对工人宿舍用电利用时间控制器进行时间控制，工人作业时间断电休息时间通电，保证宿舍区用电安全。

图4.3-18生活区智能限时限电系统

18、无人机航拍影像存储技术

通过无人机航拍技术，协助现场整体部署及平面布置的日常监控。

图4.3-19无人机航拍影像存储技术