智慧工地在水务工程建设中的实践与应用

张莉 张金铖

[摘    要] 根据水务工程建设智慧工地实施方案的主要内容，结合水务工程建设管理的实际需要，有效地将人员监控、区域定位、工作考勤、环境监测、设备监控、文件资料等资源进行整合，构建一个智能、高效、绿色的“智慧工地”。

[关键词] 互联网+;智慧工地;工程建设

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

[中图分类号] TU998;TP311    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2019）23- 0143- 02

1      实施背景

根据水务工程建设和管理的实际需要，将工程建设与计算机技术相结合，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、轨迹信息等，及时发现遗漏异常行为，形成人管、技管、物管、联管、安管五管合一的立体化管控格局。构造一个信息共享、综合的智慧工地管理和决策支持平台，以在线化、可视化的决策分析为表现，实现对水务工程建设的质量、安全监管，提高监管效率，实现智慧建筑、智慧水务、智慧城市的有机结合。

2      建设目标

本项目实施完成后，可实现以下目标。

2.1   实现资源整合

通过运行管理平台整合工地现有系统（门禁、塔吊等），为水务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，保持数据的实时性和完整性。

2.2   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提供基础的应用支撑。

2.3   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、环境监测、视频监控、文件资料等服务信息进行分类，满足施工现场各类人员的服务需求，并提供综合信息查询服务。

2.4   辅助分析决策

利用系统运行管理平台的建设整合现有信息，通过数据挖掘提供报表、图形等方式的数据分析和综合研判信息，辅助决策分析。

3      平台架构设计

智慧工地管理平台整体逻辑架构主要划分为：感知层、数据层、平台层、应用层和展现层五个层次，每个层次侧重不同功能，具体如图1所示[1]。

4      功能應用建设

4.1   人员实名制管理

基于“高速人脸识别门禁+智能安全帽”，构建智能考勤系统，强化劳务用工实名制管理，并对进入施工场地的各类人员（管理人员、监理人员、安全员、农民工）信息进行采集、统计、甄别，精确掌握工人考勤情况、各工种上岗情况，实现施工现场劳务人员的动态管理[2]。

4.1.1   实名制登记

以第二代身份证信息为基础，进行实名认证管理。在工地现场利用身份证阅读机具核验身份真伪，采集人员基本信息（身份证照片、年龄、地址、身份证号码等信息），对人员类型、班组、工种进行分类、汇总并同步上传智慧工地平台。

4.1.2   人脸识别门禁

工地安装带有人脸识别的闸机，将“人脸识别门禁+人脸考勤”合二为一，支持多人同时检测，支持黑名单功能，被设为黑名单的工人可被禁止进入工地。

4.1.3   智能安全帽

智能安全帽系统以实名制登记为基础，利用安全帽内置定位对施工现场人员进行区域或作业面定位，通过站内基站向云平台实时上传定位数据并进行统计分析，从而实现对施工人员的实时位置跟踪管理，了解施工人员在工地现场的位置轨迹。

4.2   环境监测管理

工地扬尘噪声污染监控系统由颗粒物在线监测仪、数据采集和传输系统、视频监控系统、后台数据处理系统及信息监控管理平台共四部分组成。对建筑工地固定监测点的扬尘、PM2.5、PM10、噪声、环境温度、环境湿度、风速风向、负氧离子等环境监测数据的采集、存储、加工和统计分析，实现“人防+技防”相结合的精细化管理模式。扬尘监测设备见图2。

4.3   工地监控管理

4.3.1   塔吊安全管理

针对引起塔机事故的关键因素，实时监控塔吊吊重、起重力矩、变幅、高度、工作回转角、风速、超载，区域限制、防碰撞保护等，并将采集到的塔吊工作数据和声光报警信号实时显示在液晶屏面板上，使塔机司机能够及时了解塔吊的工作状态，并可在紧急情况下采取相应措施。

4.3.2   视频监控

通过对现场安装视频监控系统，实现工地现场的视频监控、图像采集、录像存储、报警发送、远程云控制球机转动等功能;实时监控现场施工进度、生产操作过程及现场物资材料安全[3]。

4.3.3   安全帽脱帽抓拍

工地安全帽脱帽抓拍是基于视频流的智能识别系统，自动识别安全帽的形状和颜色，自动放大、缩小、自动跟踪、自动报警、自动抓拍违规图片并保存，可随时查找报警图片和报警视频。

4.4   智能管理

4.4.1   合同管理

根据自身需求自定义合同类型，并进行分类管理;输入相关信息进行合同登记和合同变更，并对其涉及的文档进行管理;集中管理合同基本信息、主要条款、支付条款等合同内容，便于各方管理人员查询合同内容;在合同计量时将清单内、清单外的计量数据进行分别处理，从而严控变更工程量。

4.4.2   进度控制

主要管控进度填报、施工日记、施工签报和质量控制等。在进度控制模块中引入甘特图（可直接导入Project），更加直观反映进度情况;并预先在系统中编制进度计划，申请通过后方能生效，其后可根據实际需要调整进度计划，并对滞后项目发出预警。通过柱状图分析、滞后分析等，该模块可自动分析项目进度情况。

4.4.3   质量控制

可查询各项目质量情况，包括质量月报、工程质量验评信息等，监控各项目的质量问题。系统可对质量点检查进行统计，生成质量检查报表;项目经理、项目部工作人员应及时提交重大质量事件处理报告，形成质量管控台账。

4.4.4   安全管理

该模块可查询各项目安全情况，含安全月报、安全事故统计月报、安全培训情况等，监控各类安全问题。对于需审核的安全文件，可直接在信息管理平台中完成，并反馈给相关单位。

4.5   大屏建设

水务工程项目较多、规模较大、地域跨度较广、参与单位众多，项目建设管理压力大，且缺乏有效的集中管理的方式。在已有大屏硬件设备基础上，将分散、独立的前端监控点进行联网，将各个工地视频进行集中、统一的展示，实现跨地区、跨项目的监控，实现实时对各工地施工情况的监管，实现工程管理的智能化、精确化，以更好贯彻水务工程项目建设管理“保安全、保质量、控投资、促进度、强化合同及信息管理”的目标。

5      结    语

水务智慧工地管理平台立足于“互联网+”、大数据、物联网新技术，针对所收集的信息特点，结合不同需求，构建信息化的施工现场管控一体化解决方案，实现智慧建筑、智慧水务和智慧城市的有机结合。可进一步提高施工现场作业工作效率，增强工程项目的精细化管理水平，有助于全面、智能监控和管理施工现场“人、机、料、法、环”，提高施工质量、安全、成本和进度的监督控制水平，促进水务建设工程的科技创新。

主要参考文献

[1]蔡永明.华谊化工园区智慧工地信息系统方案研究[J].信息化建设，2019（5）：289-291.

[2]田宝吉，王保栋，邓磊.智慧工地管理实践与应用[J].施工技术，2018（12）：1063-1066.

[3]刘磊.“互联网+”在构建智慧工地中的应用研究[J].中国管理信息化，2019（3）：62-63.