远程指挥,无人机巡检,AI智能识别…这些建筑工地智慧管理系统获大力推广

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核心提示:经企业申报、地方推荐、专家评审,住房和城乡建设部确定并发布第一批124个智能建造新技术新产品创新服务典型案例。目的在于总结

经企业申报、地方推荐、专家评审,住房和城乡建设部确定并发布第一批124个智能建造新技术新产品创新服务典型案例。目的在于总结推广智能建造可复制经验做法,指导各地住房和城乡建设主管部门及企业全面了解、科学选用智能建造技术和产品。此次发布的典型案例中,有20项自主创新数字化设计软件创新服务案例,29项部品部件智能生产线创新服务案例,42项智慧施工管理系统创新服务案例,20项建筑产业互联网平台创新服务案例、13项建筑机器人等智能建造设备创新服务案例。现分批次针对124个智能建造新技术新产品创新服务典型案例做详细介绍,本期为智慧施工管理系统创新服务案例(七):

 

1、广西建工智慧工地协同管理平台

2、智慧建造施工管理平台在成都市大运会东安湖片区配套基础设施建设项目的实践

3、华西集团智能建造管理系统

4、成都市智慧工地平台

5、标准化开源接口在成都建工智慧工地平台的应用

6“ZoCenter”工程数字档案管理平台

7、西安市城市轨道建设智慧工地管理平台

 

 

广西建工智慧工地协同管理平台

一、基本情况

(一) 案例简介

广西建工智慧工地协同管理平台面向工程项目人、机、料、法、环的精细化管控,形成了七个子系统,包括塔式起重机安全监控、施工升降机安全监控、视频监控、人员实名制考勤管理、工地环境监测、大门卡口以及质量和安全管理。平台通过各子系统实现从项目层级、企业层级、行业层级等多方面完成对施工工地的监管,并与广西建工集团智慧制造有限公司现有电商平台、物流平台等互通互联,实现从物料下单、物料生产、物料进场的闭环管控。

 

广西建工智慧工地协同管理平台

 

二、案例应用场景和技术产品特点

(一) 技术方案要点

广西建工智慧工地协同管理平台功能齐全,涵盖施工过程的人机料法环测等多个环节的功能,并提供多种现场物联网监测的终端,数据实时、准确、标准统一;具有实现多方协同管理的能力,可以为项目工地、企业、监理、业主、行业监管等多个方面提供管理权限划分;采用云中心-边缘计算的应用架构,即使断网,也能实现现场的安全监管;云中心能按应用规模持续扩容,边缘计算能满足现场500个终端以上的接入和数据运算。提供接入的技术标准和接口,易于扩展功能和对接其它应用平台,产品兼容性强。

 

广西建工智慧工地协同管理平台系统架构

 

(二) 产品特点及创新点

1.立足于项目现场的监管,根据国家和行业相关的管理规定研发的功能,不仅使用范围广,而且提供各类型预警和报表,提升项目现场的管理水平;

2.能够提供标准化的产品和应用程序,部署快捷,注册使用简便;

3.边缘云-中心云架构方式,即使网络中断也能实现现场的监管,网络恢复后能完成数据的同步;

4.提供接入的技术标准和接口,易于扩展功能和对接其它应用平台,产品兼容性强;

5.对接行业多项监管平台,解决项目报备、监管的问题;

6.提供多层级的管理功能,为企业、行业监管部门提供管理的抓手,提供数据分析。

 

(三) 应用场景

平台可适用于各类施工工地,主要应用于施工人员管理、塔式起重机运行安全监管、施工升降机使用安全监管、工地重点区域安全视频监管、噪音扬尘监管、质量巡检、安全巡检、深基坑监测、高支模监测、材料入场管理、项目过程资料管理等方面。

 

(四) 总体应用情况

目前平台累计接入监管公司的3600 多个项目工地,平台在线劳务人员信息18万人,塔机设备1058台,施工升降机1453台,视频监控1086路,建筑工地信息达到200亿条以上,信息量达到200TB,监控范围辐射至广西、广东、上海、武汉、四川、济南、重庆、湖南等地区。平台已实现与广西壮族自治区住房和城乡建设厅的劳务实名制平台、扬尘噪音环境治理平台、南宁市建委的视频监控平台、梧州、贺州、北海等地级市监管平台数据对接。

 

三、案例实施情况

(一) 工程项目基本情况

凌云县2018-2020年棚户区改造I程百花安置房小区项目(一期)工程位于凌云县泗城镇城北片区茶乡大道中部,总用地面积16668平方米,总建筑面积为72437.3平方米,新建住宅440套。

 

(二) 应用过程

1.人员实名制考勤管理。为给项目现场的劳务人员基础管理提供保障,便于项目对于进出场人员管控,人员实名制考勤管理子系统以人脸+实名认证方式,对进出工地的劳务人员进行实时监管,实现实名制入场、驻场人数清点、考勤统计、异常人员预警(如列入黑名单、长时间驻场、超龄等人员)。为确保安全教育履职的执行,系统实现强制对进入工地的劳务人员进行岗前安全教育,否则无法通过闸机。随着新冠疫情管控的要求,在原有的基础上增加了自动测温模块,实现了人脸实名制+测温+疫情防控的功能,每天自动生成报表,还可进行超温自动预警推送提醒,有效提升疫情防控能力,为项目的安全生产提供重要保障。

 

3 劳务实名制管理子系统应用界面

 

对于企业来说,平台提供了全局的劳务资源、技术人员、专业证书的管理功能,为企业对于各个项目的劳务资源调配提供了重要的数据支持。对政府来说,平台符合广西桂建通劳务实名制平台的需求,形成了企业-政府监管双方良性相互促进的局面。

2.建筑施工设备监控管理。项目为进一步加强项目大型机械设备的管理,安装了建筑施工设备监控管理子系统。系统具有人脸实名制驾驶认证,非授权人员无法操作,为安全驾驶提供了基础;实时监控塔机运行状态,对塔机上5限位(重量、力矩、高度、幅度、回转)传感器实时检测,对于超限等违规操作实时预警和记录,为安全生产提供监督手段;通过安装在塔机大臂前端、塔机卷扬、塔机司机驾驶舱的高清球机实时跟踪吊装现场,实现对吊装现场的实时监控,并传输到塔吊司机屏幕和视频监控平台,避免因为吊装过程视角盲吊发生安全事故。同时,对塔机卷扬、塔机司机驾驶舱、塔机运行数据进行监控,满足塔机运行安全监管要求。当司机做出违规操作,或系统监测塔机超限位时,通过短信实时推送、系统自动云端记录,为安全监管落地提供技术保障。

 

建筑施工设备监控管理子系统应用界面

 

3.视频监控管理。为满足广西住房和城乡建设厅要求,实现对工地5大重要场所进行高清视频监控,保证工地重要现场有录像回放,项目安装视频监控管理系统,所有的视频数据接入中心平台,并分发至分中心,支持多方实时浏览、录像回调,为项目可视化的协同监管,提供了重要的保障。同时为保障视频不断线,能将数据实时上传至监管平台,系统对接入的视频进行AI智能化巡检,对掉线、画面停滞、模糊不清等进行告警,改变了以往人工巡查的遗漏和低效,提升了视频监管的效果。

 

视频监控管理子系统界面

 

4.工地环境监测。为保证项目环保数据达标,项目安装工地环境监测子系统。系统可实时监测工地扬尘数据,实现对施工现场噪音、网速、风向、温湿度、PM2.5PM10等内容的实时数据监测和预警并将数据上传政府监管平台,自动生成统计报表,数据超标自动预警,并自动开启喷淋系统降尘,为城市的环保提供监管。

 

绿色施工管理子系统界面

 

5.质量和安全管理。为提高项目安全管理效率,规范日常检查工作的有序开展,项目应用质量和安全管理子系统。通过系统平台管理端、APP移动端等多种途径,为项目现场提供日常安全和质量检查管理,实现各管理层级对项目的季、月、周、日检履职、对项目危大及超危大工程的实施与管控、早班会的监管、隐患类别分析统计及隐患整改情况统计,以及预警信息推送、自助报表等功能,实现检查工作的计划性、规范化、数字化,并且形成多级联动机制,确保隐患整改闭环和人员履职到位。该系统已在广西建工集团的目广泛应用,实现隐患排查、整改闭环、履职监督的数字化管理,提升了安全履职能力和质量监督能力。

 

7 质量安全管理子系统界面

 

6.远程指挥。在原有视频平台基础上,提供了单兵视频巡检装备,实现现场人员与总部管理人员可视化沟通,把现场情况实时反馈给总部,实现了远程指导、工作协同的功能,极大地降低沟通成本和紧急事件的处理响应时间。

 

远程指挥系统设备

 

7.慧眼大门卡口。为加强对工地进出场渣土车管理,满足广西区政府对于渣土车的监管需求,在项目部入口加装慧眼大门卡口子系统,实现过车号牌识别、数据上传、联动共享等功能,最终达到渣土车进出场管控的目标,有效提高项目对于进出场车辆、进出场材料的管控力度和效率。

 

慧眼大门卡口子系统界面

 

8.手机APP和项目大屏。为满足项目管理人员能够实时查看项目现场情况,无需在电脑前办公即可了解项目详情,及时了解和处理项目预警信息,项目管理人员安装手机APP,以PC端同样的功能,让项目管理人员实现工作的实时协同。

 

10 手机APP界面

 

为满足广西建工集团总部、分公司、子公司对于项目的实时监管,以一览化的界面及时了解项目全部信息,平台为项目提供项目大屏,也为企业的安全生产运营提供最重要的技术保障。

 

11 项目大屏界面

 

四、应用成效

(一)提高项目协同管理效率

智慧工地管理平台实现对项目部多方位数据采集,将集成的数据信息统一在智慧工地管理平台中,实现信息的大数据的管理应用。为施工单位、监理单位、设计单位之间的信息交流与沟通提供全面完整的信息,促进各方信息实时共享,让施工阶段各个环节更加可视透明化和高效协同。

 

(二)提升项目安全监管能力

智慧工地管理平台为项目人员管理、施工起重设备管理、绿色施工管理、安全检查和危大危险源等方面管理提供了有效的信息化数字化管理工具,进行全方位、立体式、无缝隙的全景监控,施工现场的工作模式由人工模式向智慧化模式转变,平台利用大数据分析技术对现场动态工况进行分析与预警,项目管理模式从被动监督向主动监控升级,帮助管理者及时发现现场存在的问题隐患,有效辅助项目管理者规避安全风险,极大提高施工现场安全管理效率,降低事故发生概率,保障现场施工安全作业。

 

(三)有效降低项目管控成本

通过智慧工地管理平台汇总各子系统收集的数据,再通过大数据、云计算进行数据分类、处理和分析,最终可视化呈现在监控端,管理人员通过电脑端或移动端实现远程监控,实时了解项目现场动态信息,通过数据分析为项目管理人员提供辅助决策,合理调配劳务用工人员提高用工效率、合理调配设备周转调度提高设备使用效率,上级管理部门可通过单兵移动视频,有针对性开展远程专项检查整治活动,有效降低管理成本。

 

智慧建造施工管理平台在成都市大运会东安湖片区配套基础设施建设项目的实践

一、基本情况

(一) 案例简介

该案例是智慧建造施工管理平台(如图1所示)在成都市大运会东安湖片区配套基础设施建设项目的实践应用。平台基于项目体量大、工期紧、社会关注度高、传统管理模式难以满足的实际情形,采用“BIM(建筑信息模型)+GIS(地理信息系统)+IOT(物联网)+AI(人工智能)技术,实现了项目设计可视化、参数化,项目施工虚拟化、流程化,项目信息互通互联,项目管理立体化。

 

1 智慧建造施工管理平台

 

二、案例应用场景和技术产品特点

(一) 技术方案要点

智慧建造施工管理平台在建设初期,构建了规、建、管的一体化数字底板平台。以大运会东安湖片区配套基础设施建设项目实施为依托,主要建设内容为建设施工阶段的开发与应用,并备有运营维护阶段的开发接口。

数字底板平台分为数据层、服务层、应用层3层体系架构(如图2所示)。数据层支持主流建模软件数据(RevitBentleyCatiaSketchupRhinoTekla等)及主流数据格式(.FBX.OSGB.TIFF等)进行数据规整融合,通过提供场景编辑器进行数据组织,构建11数字场景。从数据底层解决多种数据统一组织、输出的瓶颈;服务层提供数据存储、计算、权限等服务,并基于SDK框架提供各种功能性接口,以实现场景的控制及交互;应用层提供仿真技术、逼真的视觉效果、极致的性能表现,在特大三维场景塑造和画面渲染表现方面可以应用于各阶段各领域。

 

2 数字底板平台体系结构

 

智慧建造施工管理平台基于数字底板平台完成开发应用,分为数据层、服务层、应用层、终端层4层体系架构(如图3所示)。数据层对设计软件的BIMGIS的静态数据及IOT设备采集的动态数据等多源异构数据进行融合与组织;服务层提供对数据的存储与处理,基于基础组件及API & SDK框架完成对应用场景的功能模块开发与第三方系统集成;应用层主要以BIM+GIS数字场景为基础,结合无人机、IOT设备,实现进度管理、资料管理、环境监测等12个项目管理应用场景;终端层主要通过PC端、Web端、移动端进行应用、协同及共享。综合打造一个可视化、信息化、数字化、智能化的智慧建造管控中枢,从人与经验系统与数据进行现代化创新管理模式的转变。

 

3 智慧建造施工管理平台体系结构

 

(二) 产品特点及创新点

支持多源异构数据融合(多种主流BIM模型数据、GIS数据、倾斜摄影数据等)、多样数据服务、开放的数据接口;采用智慧建造施工管理平台完成工程项目5个示范区196.7公顷(hm2)公园景观高精度场景还原,建立无边界1:1的数字孪生虚拟场景;分级授权60余家单位、554个管理人员进行协同管理;通过智慧建造施工管理平台完成8个子系统的智慧物联网应用,对各项数据获取、分析,完成了预警推送不少于200次。

1.模型轻量化。支持多种主流BIM静态建模数据接入,通过自主研发的模型轻量化算法,在不影响BIM模型展现的情况下将模型体量减少90%以上(如图4所示),最大程度实现在GIS中将BIM模型无缝接入及高效渲染。

 

4 模型轻量化

 

2.多源异构数据融合。整合了时空大数据和建筑大数据,提出一体化数字底板平台(如图5所示)。底层基于开源大数据引擎SparkHDFS等,融入GISBIM相关分析算法,扩展了RDD(弹性分布式数据集)使之具备GISBIM专业特性,提供真正的数据融合与数据计算平台。

 

5 数据融合

 

3.分单位分部门分岗位的权限机制。通过对各参建单位人员的不同应用权限设置(如图6所示),明确其岗位工作内容,提高各方协同参建能力。

 

6 角色授权

 

(三) 应用场景

智慧建造施工管理平台适用于建筑工程建设全过程各环节,目前主要在城市公园项目、特色主题园区项目、公路工程项目等不同类型的工程项目建设管理中应用,受工程地域、规模、类型等因素影响小。平台主要解决组织及统筹管理难、高品质设计效果呈现难、地形营造控制难等难题,改变了传统建筑施工现场参建各方现场管理的交互方式、工作方式和管理模式,实现工程管理的可视化、信息化、数字化、智能化。

 

三、案例实施情况

(一) 工程项目基本信息

大运会东安湖片区配套基础设施建设项目(如图7所示)是第31届世界大学生运动会支撑性的重要配套设施项目,也是成都市公园城市建设的基础,项目占地394.73公顷(hm2),主要包括水库、园林、桥梁、道路、隧道工程。

 

7 项目效果图

 

(二) 数字孪生

1.虚拟建造。根据设计方案,对园区内300余种乔木及100余种灌木进行11建模,形成苗木模型库(如图8所示),并进行模拟栽植(如图9所示),共完成5个示范196.68公顷(hm2)公园景观虚拟建造,提前感受完工效果,起到优化设计和服务施工的作用。

 

8 苗木模型

         

9 苗木模拟栽植

 

4.绿植优化。依靠虚拟建造技术,直观的进行栽种方案比选,提前呈现公园完工效果。在苗木搭配、树种间距等方案中,累计完成526处绿植优化(如图10所示)。较传统设计方法可缩短25%~30%景观方案定稿时间,并避免后期变更造成资源的浪费。

 

10 绿植优化

 

5.服务施工。依托数字虚拟场景,施工人员能更好理解设计意图,较传统施工方式,此方法提供三维可视化工具,便于管理人员对作业人员更好进行交底(如图11所示),避免因施工误差造成的经济和工期损失。

 

11 现场施工对比

 

6无人机+GIS”测量。工程实施前,利用无人机(大疆M300RTK+赛尔PSDK102S)采集作业区域内的地理空间数据,采集范围达到394.73公顷(hm2),生成三维地形模型(如图12所示),将模型中的地理点云数据导出,处理形成场地等高线及坐标点,提供地形设计所需的原始地形数据。

 

12 三维地形模型

 

工程实施中,将采集的空间坐标数据处理,形成场地等高线及坐标点,动态分析区块挖填方量,实时调整土方开挖方案,减少土方二次开挖量。据统计,采用传统的人工测量方法约600人次才能完成全区域的测量工作,而无人机测量仅耗时2个工作日,且测量精度可达全场区分米级、局部厘米级的要求,较传统人工测量方式减少90%95%的测量时间,提高了土方作业工作效率。

7.微地形调整。采用无人机+GIS”测量技术输出并处理生成地形模型,在平台中原始地形模型与设计地形模型叠合比较(如图13所示),能够直观地掌握填挖高差,高效率、高质量地完成地形营造工作,为项目节约2个月的地形微调时间。

 

13 地形模型叠合比较

 

8.临建方案比选。平台通过自主研发的模型数据算法,对地形、BIM、倾斜摄影等数据进行融合,直观展示施工主体与周边地形关系,通过人员、运输车辆三维行进路线模拟,验证临时设施的合理性和实施性,得到最优的临设搭建方案(如图14所示),最大限度减少现场材料二次搬运。

 

14 模型融合

 

(三) 创新项目管理

1.无人机巡航影像。无人机模块(如图15所示)集成了正射影像、倾斜摄影地形模型、土方填挖分析、航拍画面。通过实际土方挖填量与数字场景中土方挖填数据进行对比分析,完成了5次土方挖填方案优化;通过将无人机设备接入平台,定时定区域完成了86次自动巡航飞行;通过数字场景与航拍施工视频进行对比,直观展示项目进度。

 

15 无人机模块

 

2.人员定位。采用5G通讯技术、北斗定位技术与管控平台融合,项目管理人员通过配戴定位胸牌,将项目管理人员在项目数字场景中动态展现(如图16所示),确保安全巡视工作落地。

 

16 人员定位

 

3.车辆定位。通过在主要作业车辆上安装定位装置,追踪车辆行动轨迹(如图17所示),优化线路规划方案,最大限度减少交通冲突点,提高机械设备安全管理及运输效率。

 

17 车辆定位

 

4.砼试块养护智能监控。该系统由植入设备、标养架、同养架、收样设备、认样设备、管理终端共同组成。系统信息包括养护状态、养护条件、养护预警次数等(如图18所示),使得各参建单位实时监控养护质量,保证混凝土的养护质量。

 

18 砼试块养护智能监控系统

 

5.基坑位移监测。本项目现场布置监测点93个,通过平台实时查看各监测点位移变化、变化趋势及监测的可视化区域范围(如图19所示),对监测数据异常情况完成预警推送5次,有效减少基坑边坡的施工风险。

 

19 基坑位移监测系统

 

(四) 基础项目管理

1.电子沙盘。电子沙盘(如图20所示)包含项目参建单位的基本信息,便于对项目基本信息的区域划分、统一归集、可视化查询。

 

20 电子沙盘

 

2.进度管理。平台与BIM系统数据互通,建立结构物全生命周期状态,能查看进度现场生产管理信息(如图21所示),实现施工过程模拟及现场进度对比,为进度纠偏提供直观依据。

 

21 进度模块

 

3.资料管理。各工程资料与BIM模型构件关联,各参建方通过电脑端、手机端查阅(如图22所示),实现项目资料的各方协同、应用与共享。

 

22 资料模块

 

4.协同管理。基于平台线上完成了各方报检报验、专项检查等传统线下工作流。本项目60余家参建单位共554个人员,共完成了2890个工作审批的流程闭环(如图23所示)。

 

23 协同模块

 

5.环境监测。通过平台可实时查看现场天气、温度、湿度、PM2.5PM10情况(如图24所示),现场环境数据达到预警阈值时,会将预警消息自动推送给到手机端,便于管理人员及时、有效的完成对现场环境的整治处理。

 

24 环境监测

 

6.人员考勤。人员考勤模块(如图25所示)将人员实名制、出勤记录对接监管系统,通过平台实时查看当日现场各队伍、各区块、各工种作业人员数量及考勤记录。

 

25 人员考勤模块

 

7.施工现场监管。通过实时视频监控并记录施工现场车辆、人员进出、人员安全帽佩戴等情况(如图26所示)。同时,视频监控对接住建平台,辅助政府部门对项目统一监管。

 

26 视频监控模块

 

四、应用成效

(一)解决的实际问题

1.提升了组织及统筹管理效率。该项目参建单位多、施工范围广、进度控制难、施工组织管理难度大。传统管理模式中,消息流通不畅,导致沟通效率低,影响项目组织及管理。通过使用智慧建造施工管理平台,加强了各参建单位间的协调与管理,使管理立体化,能够实时获取施工过程中的质量、安全、进度等信息,大幅提高了数据收集与传递的效率,保障信息交互的时效性,实现了项目信息化管理,提高了各岗位间的沟通效率,为项目决策提供了可视化的数据支撑。

2.解决了景观设计效果呈现难的问题。景观工程受关注度高,参与各方对美的审视存在不同,导致项目景观设计方案确定时间长、实施过程中变化大,最终成形效果难以控制。通过场景虚拟还原技术,对未来场景进行数字化、虚拟化建造,在沉浸式体验中,提前感受景观完工效果,锁定设计成果、加快设计方案敲定;并且具备优化设计和服务施工的作用,使景观效果一次成型,完美展现设计效果,减少施工样本区的修建,控制施工成本,缩短施工周期。

3.解决了地形营造控制难的问题。大型施工场区内征迁推进不一,多区域需要分布实施,短时间内需要完成大量土石方内平衡,形成设计地形格局,土石方调配难度大,地形复测工作量大,地形调整时间长。将无人机测量数据生成施工地形模型,导入智慧建造施工管理平台与设计地形叠合比较,能够精确掌握填挖高差并快速计算工程量,优化土石方调配方案,提高地形测量效率,缩短地形调整时间,极大提升土石方作业工作效率。

4.促进参建单位数字化转型。当前建筑企业的数字化程度相对较低。通过以BIM+GIS数字场景为基础,结合无人机、IOT设备,实现数据采集多元化,功能便捷化、应用场景立体化,为企业数字化转型添砖加瓦,推动建造过程智慧化。

 

(二)应用效果

智慧建造施工管理平台实现三维场景的搭建和还原、多专业软硬件信息的互通互联、打破了项目管理的数据壁垒,工程信息随时、随地抓取,及时反映项目推进的各项信息,为决策提供了数据支撑,强化对项目现场的实时监管,提升了项目智慧化建造应用水平,为实现建造过程智慧化奠定坚实基础。本平台构建了一个全生命周期的智慧建造管控中枢,有利于实现项目现代化创新管理模式的转变,达到服务设计、提升施工品质、加快施工进度、优化项目成本、实现虚拟建筑、管理信息化的整体目标。

 

华西集团智能建造管理系统

一、基本情况

(一)案例简介

华西集团智能建造管理系统针对人、机、料、法、环等多要素实现数字孪生,利用互联网、物联网、云计算、人工智能、BIM等新一代信息技术赋能于华西集团建设施工全过程。各个建设工程项目在统一的组织框架、标准体系和平台下协同作业,通过全面感知、智能分析、精准预测、实时预警及深度反馈等功能实现建筑施工全过程的闭环管理,提高了集团、公司、项目三级监管的效率,促进了施工关键信息的高效流动,提升了集团在建设工程项目中的多源数据信息高效化、智能化应用水平。

 

1华西集团智能建造管理系统工程指挥中心

 

二、案例应用场景和技术产品特点

(一)技术方案要点

1“1+N+M”模式。在华西集团数字化平台统一框架下,华西智能建造管理系统建设采取“1+N+M”模式。1个平台(华西集团智能建造管理平台)(平台架构如图2所示)、1个数据库(华西集团工程项目与施工大数据)、1APP(松耦合式架构)。N个服务商,在华西集团统一管理标准的基础上,全国范围内发展多家智能建造集成服务商。M个硬件供应商,针对人脸识别、监控摄像头、闸机、传感器、黑匣子等硬件设备,在全球范围内遴选优质供应商,建立智能建造硬件供应商库。

2、满足政策,统一管理,全国适用。四川省建科院发挥标准优势,基于智能建造管理平台,深挖重点业务地区政府标准,建立政府标准数据库,结合项目诉求,对各项指标进行拆分、校核,在适用于华西集团工程项目的管理标准的同时,又能在项目地有极强的适应性。

3、统一数据中心,实时数据联动和传输。华西集团的智能建造管理平台部署在云服务器上,统一数据中心,实现与数字化平台其他模块的数据库进行实时数据联动和传输,支持集团数字化平台如招投标、合同签订、项目验收、库存管理等的协同运行。

4、统一的开发者平台,标准化的数据接口。搭建统一的开发者平台,实现数据统一汇总和处理。建立标准化数据接口,满足现有项目的数据接入,保证现有项目数据接入的高效通顺。

5、多方协同,提高信息传递效率。华西集团智能建造管理平台,将智能建造与建筑施工项目管理相结合,利用物联网设备和5G技术,在满足各地政策要求的同时,实现职责划分,精准推送,满足逐级管理需求,实现企业高效管理。

 

2华西集团智能建造管理系统架构

 

(二)产品特点

华西集团智能建造管理系统主要由劳务实名制系统、视频监控、塔机监控、环境监控、非道路移动机械及运渣车管理、安全/质量巡检、进度管理、安全教育管理、危大工程管控、物料管理等多个板块组成。围绕数据采集、现场管理两个维度,对现场项目数据全方位采集,完成对项目现场数据整合,在智慧工地数据库进行数据存储、数据分析、问题分类、分级推送,最终进行预警通知、数据报表、作业联动、变化趋势的可视化呈现。

 

3功能构架

 

1.劳务实名制系统。劳务实名制系统支持项目部通过实名认证功能对所有施工现场作业人员进行实名采集,并完善人员的相关信息。信息采集后汇总到平台形成人员库,供集团、企业、项目部等层级的管理人员对施工现场人员的考勤情况、从业情况、违法违纪情况进行精准掌控。

 

4实名制系统

 

2.视频监控系统。系统涵盖基础视频预览、控制、联动广播系统、AI智能识别等功能。AI智能识别功能主要基于深度学习算法,对工程项目中视频流进行智能分析,实现安全帽佩戴、反光衣穿戴、口罩、周边入侵及裸土等应用场景的智能识别。

 

5视频监控系统

 

3.环境监控系统。环境监控系统支持空气质量、气象参数的实时监测,将PM2.5PM10、噪音、温湿度等数据实时显示并上传平台。系统支持自动喷淋功能,当达到设定的PM阈值时系统自动向雾炮机、喷淋系统发送指令进行自动降尘处理,当超标数据下降阀值以下,喷淋系统自动关闭,实现环境监测的无人化、自动化管理。

 

6环境监控系统

 

4.运渣车监控系统。在日常施工中整合现场视频监控系统,通过施工项目进场车辆识别结果与建立运渣车信息库进行比对,禁止不符合规定的车辆入场,达到入场车辆管控,避免造成使用未备案车辆的信用扣分。

 

7运渣车监控系统

 

5.塔机监控系统。塔吊监控系统包含了前置系统、传感器设备、监控平台,实现了塔吊的实时安全监控、运行记录、预防碰撞、安全报警等功能。通过物联网技术,实时分析塔机运行情况,使建设主管单位、施工责任单位等相关责任主体都能及时了解工地设备运转安全状况,提高安全生产水平。

 

8塔机监测系统

 

6.预警告警系统。围绕人、机、料、环、进度、安全等维度打造适用于华西集团的预警告警系统,可实现提前防范、指导处理、扩大接收面以及提供问题发生后的申诉通道。

 

9预警告警系统

 

7.安全质量巡检系统。安全质量巡检系统可在巡场过程中发起质量检查和整改要求,后续工作可实时在线化进行,最大限度地提高质量问题的发现和处理信息的时效性。

 

10安全质量巡检系统

 

(三)产品创新点

1.技术创新。利用大数据和建筑案例深度学习的方法,确定传感器种类及数量、传感器通信方式、数据应用能力、软硬件系统集成度等20项因素指标,应用ISM(解释结构模型)+AHP(层次分析法)方法,识别因素指标的层次关系及影响力,提高了智能建造的建设水平。

2.理论创新。针对智能建造物联网构建本身,研发电子标签,传感器、摄像头、红外感应器等几十种在智慧工地中使用的传感器,并且抽象其物理模型,实现数字孪生技术,分析信号信息的可用性和必要性,为构建基于数字孪生的智能建造物联网系统提供了扎实的理论依据。

3.应用创新。智能建造管理系统构建基于云计算、边缘计算的离网、在线双智能大脑系统,实现了智能建造全生命链条的人、机、料、法、环五大要素的信息采集和管理,依靠交互、感知、决策、执行和反馈,将信息技术与施工技术深度融合与集成,形成了智慧建造,智慧管理,智慧溯源,深度决策的一体化平台。

 

三、案例实施情况

工程项目基本信息

成都青白江铁路港木材物流仓储基地项目(以下简称成都物流仓储基地项目)位于成都市青白江大西南木材城以东,经二路以西,青山路一段以南,是青白江国际木材交易中心的大型木材交易市场。项目共8栋,由1#综合楼、2-8#库房组成。1#综合楼结构形式为框架剪力墙结构,2-8#库房结构形式为门式轻钢结构,项目总建筑面积为56685.66m2,2021520日开工,预计20231月对外试运营。

 

应用过程

为强化华西集团建设工地施工管理手段,成都物流仓储基地项目根据施工管理要求,项目施工全过程全部应用智能建造管理系统,提高施工过程中人、机、料、法、环等全场景监管效率。系统功能主要包括:实名制系统、视频监控系统、环境监控系统、运渣车监控系统等。

 

1.实名制系统

基于成都物流仓储基地项目的需求,实名制系统聚焦在实名制、门禁出勤、工资管理、预警中心、人员评价等功能。图11展示的是项目人员汇总数据,从项目现场作业人员分布、近7日人员变化及出勤情况、人员动态等数据实时展示项目施工人员进出场信息,一览式掌握项目人员情况。

 

11实名制系统

 

同时,项目中创新性应用了临时人员来访管理功能。通过使用二维码登记的方式,使得来访人员只需通过手机填写访客信息以及安全教育须知阅读,就可实现与门禁闸机联动;来访人员可在对应的时间获得通过门禁系统的许可证,实名制系统实时显示和储存来访人员信息,提高了项目来访人员信息登记、管理以及来访人员查询的效率。

 

2.视频监控系统

根据政府、集团、公司规定,成都物流仓储基地项目对重点施工区域、主要作业面、人员通道进出口、主要道路面、围挡以及项目施工制高点等重点部位实现了无监控盲区的实时监控。在该项目中还使用了现场连线功能,若项目部或者公司发现施工问题或安全隐患,管理人员可直接下发整改并与现场人员进行视频连线。

 

12视频监控画面

 

成都物流仓储基地项目在制高点安装了高清球形摄像机(如图13所示),实现了吊钩可视化功能。从制高点对施工现场的实时监控,可清楚地掌握全现场施工的情况,提前锁定安全隐患,及时推送违章/报警数据,提高文明施工、安全施工的管理效率,降低事故发生的概率。

 

13吊钩可视化

 

此外,该项目还创新性地应用了AI智能识别功能(如图14所示),对工地明火烟雾、安全帽佩戴、口罩佩戴等情况实现了智能识别,项目安全帽佩戴率达到了100%,提高了施工现场的管理效率,强化了项目管理手段。

 

14 AI智能识别功能

 

3.环境监控系统物流仓储基地项目根据成都市扬尘、噪音监管要求,对施工现场环境状况进行了实时监测,实时显示现场环境的监测数据,如图15所示。一旦发现扬尘异常超标情况,系统将自动联动喷淋系统进行降尘处理,解决了传统人为启动扬尘设备的弊端,提高了施工现场污染治理能力,为现场绿色施工助力。

 

15环境监控系统

 

4.运渣车监控系统物流仓储基地项目对施工现场每日进出车辆进行实时监控、图片抓取,及时发现未备案、未清洁、未覆盖车辆,不让问题车辆进入和离开施工现场,具体实施情况如图16所示

 

16运渣车管理系统

 

四、应用成效

(一)解决的实际问题

智能建造管理系统旨在解决数据孤岛,实现华西集团各建筑施工工程的数据联动和传输,提高集团管理效率。

1.打通项目数据的互连通道,提高了华西集团管理效率。

目前,同一建筑企业内部存在不同项目使用不同平台的技术方案的问题,造成无法统一调配。华西智能建造管理系统的建设,避免了平台在各地无法兼容及数据孤岛问题。

2.建立了企业智能建造相关技术、数据标准/导则,形成了项目预警报警体系。通过智能建造系统平台的建立,形成企业自身的智能建造相关技术、数据标准/导则,生成项目日常生产建设中的各项预警信息,为项目日常管理提供依据和警示,做到提前预警防范未然。

3.建立了数字化管理平台,构筑竞争新优势。华西集团智能建造数字化平台,通过物联网设备和互联网技术,依托云底座,提高了华西集团数字化、智慧建造意识,培育了基于数据驱动的企业新型能力,构筑了华西集团竞争新优势。

4.完善了项目监管体系,形成标准化业务流程。通过华西集团数字平台的上线应用,利用数字化技术和手段,将项目施工的全流程数据串联,统一集团的建设项目安全质量监管体系,形成标准化建设业务流程。

 

(二)实际效果

华西集团智能建造管理系统建成后,通过实时管理、远程管理、智能管理等精细化管理手段,将建筑工人的自我管理与企业管理融合在一起,建立起满足总包企业多层级现场施工管理需求的数据中心,实现项目现场管理与企业管理的互联互通,从而实现现场施工管理模式的创新,进而完善项目现场监管信息化体系,降低了建筑施工管理成本,拓宽了管理幅度,提高了管理效益,实现了向技术要利润,向管理要效益。

 

成都市智慧工地平台

一、基本情况

(一)案例简介

成都市智慧工地平台主要通过布置在施工现场的监测设备,如视频监控、扬尘监控设备、塔吊监控、实名制考勤、运渣车监控、基坑监测、地基检测等设备,采集现场业务数据,清洗、校验和存储后,根据指标进行数据建模,实现现场各数据的统计查询及深入挖掘。根据处理结果,系统锁定施工现场质量、安全隐患,并提示预警。预警信息直接通知施工现场相关负责人,责令限时整改或信用扣分。主管部门对责任主体整改的情况进行监督检查或抽查,进一步规范施工现场行为,确保监管落地,措施见效。目前,平台已实现了质量管理、安全管理、文明施工、人员管理、智能识别、综合分析、活动保障、历史回顾等8个大场景32个小场景。

 

二、案例应用场景和技术产品特点

(一)技术方案要点

平台采用微服务架构体系,分为数据支撑层、数据管理层、核心服务层和应用层,数据支撑层涵盖企业、人员、项目以及业务数据库,通过ETL工具实现数据的抽取、治理和归集。数据管理层以项目为主线将企业、人员和业务数据进行有机融合,支持数据分析、共享和异常预警。核心服务层主要提供业务基础支撑组件和业务逻辑管理服务,为业务平台的建立提供数据微服务支撑。应用层主要是为主管部门、建设单位、施工单位、监理单位等提供大屏端、PC端和移动端等多应用场景的功能应用支撑(如图1所示)。

 

1系统架构图

 

一是微服务架构,支持与不同平台的集成;二是现场监管模块全覆盖;三是引入AI智能视频识别功能,实现运渣车、安全帽、裸土覆盖等实时识别和平台巡查识别的应用场景;四是与信用评价结合,形成管理闭环;五是1+N管理办法,为智慧监管提供制度保障。

 

(二)产品特点及创新点

1.数据综合分析应用。通过对施工现场数据的全面采集,实现了对质量检测、塔吊(安装、拆卸、顶升)安全风险、岗位人员脱岗、违规作业、劳务用工、疫情防控、混凝土供应、工资发放、停工停建、夜间施工等多方面的数据分析应用和预测预警。

2.AI智能识别应用。通过前端视频智能巡检施工现场情况,自动发现未佩戴安全帽、裸土未覆盖、现场脏乱差等违规行为,对进出车辆、安全帽、裸土、危险区域闯入等综合识别。车辆识别准确率达到98%以上,其他准确率达70%以上,大大提高巡检效率,同时延长了监管时间,真正实现24小时全天候自动监管。

3.线上巡查巡检。建立日常巡查和专项巡查制度,通过双随机抽取项目,专业技术团队进行线上巡检,发现问题及时发起现场处置流程。当发现重大安全风险时,可通过视频连线,与项目现场实时交互,实现现场视频画面全覆盖,通过线上巡查能发现80%的安全和文明施工问题。

4.全过程全要素监管。涉及质量安全日常巡查、工程质量检测、塔吊全生命周期监控、运渣车及非移动机械监控、人员实名制管理、扬尘监控、建材管理等人、材、机、环的全要素一体化管理平台。

5.与信用评价结合。通过数据分析落实的问题,自动与信用评价进行关联扣分,提高了信用评价的公平性,同时也减少了自由裁量权。信用评价结果与企业招投标挂钩,直接影响企业市场活动。

6.大数据分析及预警应用。解决人员到岗、扬尘监控、夜间施工、停工停建等传统管理模式难以解决的问题。

7.无人机巡检。通过无人机巡查,不但能确保巡查人员人生安全,又能够及时发现施工中存在的质量问题和安全隐患,便于管理者开展隐患排查和工程质量检查工作,提高工作效率。

 

(三)应用场景

该平台主要适用于两大场景,一是建设行政主管部门监管场景,配合相关管理办法,对质量、安全和文明施工进行全方位的监管;二是建设单位、施工单位精细化管理场景,通过全面采集施工过程数据,实现过程可追、环节可闭、风险可控。

 

三、案例实施情况

(一)案例基本信息

平台以企业、人员、项目为基础,以一网通办、一网统管、一键回应为指导思想,通过建立数据标准和协议,对相关各子系统数据按照数据标准进行全方位采集、治理、应用和共享,形成工地大数据中心,并利用大数据分析技术,对质量、安全、文明施工等多个维度进行统计分析,辅助管理层决策动态掌握建设情况和突出问题,提升科学决策能力。目前平台已接入3800多个工程项目,涉及质量、安全、文明施工、现场人员、施工机械、进场材料等多个方面,是项目管理、企业管理和政府监管相结合的综合管理平台。

 

(二)应用过程

1.线上巡查应用场景。通过安装于施工现场的高清摄像头,配合《智慧工地线上巡查管理办法》实现人工巡检和AI智能巡检。人工巡检是安排视频监控专职人员负责项目内设备检查及视频监控数据调取、检查,并对违规行为进行取证。AI智能巡检是利用智能图像识别算法,对作业面未佩戴安全帽、裸土未覆盖、基坑积水等安全或文明施工风险进行自动识别和证据留存。人工和智能巡检发现的问题都将自动生成问题处置单,并根据不同的风险级别推送给不同的责任主体进行整改回复,未整改回复的将进行信用扣分,形成监管闭环。

 

2 行为识别

 

3 巡查处置

 

2.远程视频调度应用场景。现场视频调度是利用手机APP实现施工现场与监督机构之间的实时视频连线,连线后可进行详细的沟通。远程视频调度是对现场固定视频的有力补充,可以覆盖固定视频不能覆盖的区域,在进度核查、应急处置、问题沟通等场景应用具有显著效果。在调度工作中可以实时记录项目问题,便于后期持续跟踪处置。

 

4 现场视频连线

 

3.质量检测应用场景。施工质量检测应用通过芯片、二维码、手机GPS定位等手段对工程送检的样品进行身份绑定,并通过对检测设备的改造,实现检测数据和检测报告的实时上传,有效减少了检测过程中的样品造假、报告造假等行为,促进工程质量的提升。系统还通过对样品的检测数据进行分析,对违规见证、违规送样、不合格报告等异常数据进行预警,辅助监督人员的监督工作,为事后追责提供依据。

 

5 材料送检全过程

 

6 全市质量检测情况统计

 

4.实名制管理应用场景。建筑用工实名制管理构建了集企业人员信息采集、实名认证、人员派遣、现场考勤(人脸识别)、在岗管理、工资支付、安全教育、维权投诉、信用评价及过程监管与一体的安全、实时、高效的综合管理平台。通过人脸识别技术对岗位人员和劳务人员进行实名认证,形成人员实名基础库,有条件实施封闭式管理的项目通过人脸识别终端与门禁系统结合实现现场考勤,不具备封闭式管理的工程项目,采用手机移动定位、电子围栏等技术实施考勤管理,采集的现场考勤为岗位人员在岗、劳务人员工资支付等提供数据支撑。

 

7 电子围栏考勤

 

8  全市人员考勤统计

 

5.塔吊安全管理应用场景。塔机安全管理应用场景是集成互联网技术、传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、大数据技术等,实现多方实时监管、区域防碰撞、塔群防碰撞、防倾翻、防超载、实时报警、实时数据无线上传及记录、实时视频、语音对讲、数据黑匣子、远程断电、精准吊装、人脸或指纹驾驶员身份识别、塔机远程网上备案登记等功能。同时,与实名制管理结合对顶升、拆卸等人员持证、人员到岗数量等进行精准管控,减少安全事故的发生。

 

9 塔吊设备分布

 

10 塔吊运行监控

 

6.运渣车管理应用场景。运渣车管理是利用智能识别技术对进出工地的车辆进行车牌、车型和车身清洁度进行识别,识别结果在与城管委备案的渣土运输车车牌管理库中的车辆进行比对,对未备案的车辆进行报警提醒,并通知项目部进行整改回复,对报警次数多且长期不回复的工地进行排名分析,为双随机检查或重点监管提供支撑。

 

11 车辆智能识别

 

12 全市运渣车运行情况统计

 

7.扬尘管理应用场景。工地扬尘管理通过前端传感设备和视频设备,实时采集施工现场的PM10PM2.5、噪音、现场照片等数据,在扬尘超标时进行自动预警并通过无线连接启动喷雾或喷淋设备,实现自动降尘,极大的提高了扬尘的处理效率,并且为监管部门提供实时有效的动态颗粒物、噪音数据和图像数据,解决取证难、处罚难的问题。

 

13扬尘重点全域管控

 

14 全市扬尘监控统计分析

 

8.占道统筹应用场景。通过与开工统筹管理系统进行对接,获取全市占道施工项目区域信息及申请占道时间。通过调取占道施工区域附近的天网摄像头,对占道区域设计的合理性进行精准审查,以及超期未拆违的进行预警。

 

15 占道施工审核

 

9.智能识别应用场景。通过安装于施工现场的高清摄像头,利用人工智能+图像识别技术,对作业人员未佩戴安全帽、现场裸土未覆盖、车辆出场未清洗等违规行为自动识别查证,及时向施工现场管理人员和监督部门预警提示,并对未及时处置的相关企业实行信用扣分。

 

16 安全帽识别

 

17 裸土覆盖识别

 

10.停工停建监管应用场景。通过综合施工现场人员考勤、施工机械、施工材料等各类数据,通过大数据技术,自动分析研判项目是否有停工风险,并及时向属地监督部门预警提示,进行现场复核。

 

18 停工项目分布

 

19 全市停工项目分析

 

11.无人机巡检应用场景。利用无人机代替人员从不同高度、不同角度对不易达到的施工部位进行现场航拍,从而将整个施工现场的视频和图像资料实时回传给操作人员和智慧工地调度中心,通过中心专业人员的分析,及时发现质量和安全隐患,并下发相关责任单位进行整改。

 

20 外墙脱落拍摄

 

21  塔吊吊臂拍摄

 

12.轻量化BIM应用场景。利用项目的轻量化BIM模型,将施工现场的各种问题进行汇聚呈现。通过与现场视频以及视频调度相结合,充分掌握施工进度、质量、安全等突出问题,为项目推进决策提供数据支撑。

 

22 项目BIM模型展示

 

23 项目3D建模

 

四、应用成效

(一)解决的实际问题

一是信息汇聚,一网通管。创新监管制度,优化业务流程,按照横向到边、纵向到底原则,优化提升各监管子系统,推动系统全联通,监管全覆盖,实现建设工程项目 “一网通管

二是创新监管,夯实责任。打造施工设施设备+黑匣子的智慧监管新方式,推动企业主体责任和政府监管责任双落实。利用黑匣子的实时监测功能,将各类违规预警信息即时推送项目三方主体,提升施工现场问题发现、处置能力,强化企业质量、安全和文明施工主体责任的落实。利用黑匣子的记录功能,让违规行为无处遁形,结合双随机在线检查,提升政府部门事中事后监管能力,强化政府监督责任的落实。

三是调度会商,应急指挥。依托智慧工地平台的数据汇聚优势,整合视频会议系统等其它资源,实现工程项目远程调度和工程事故应急指挥。

 

(二)实际效果

1.通过20192020年的数据对比,平台上线后施工质量有所提升,安全事故同比下降30%

2.初步形成无感监管、无处不在、无事不扰的监管模式,实现全市项目的全覆盖。

3.通过多维数据汇集,已实现2起重大事故的线上调度。

4.初步形成全覆盖、无死角、快处置模式,2020年全年发现安全问题5590起,文明施工问题1425起。

5.通过智慧管理,政府提高了监管效率,企业降低了管理成本。

 

(三)对行业的借鉴意义和推广价值

1.经济价值

以成都市住建局为例,平台上线后每年可节约监管人员跑现场的直接和间接成本300万以上,因安全事故下降避免的经济损失1000万以上,企业通过平台远程管控,节约管理成本1亿以上。

2.社会价值

1)推动建筑行业信息化水平提升。平台全面而高效的对建设工程工地现场的各个环节进行监控和快速反应,极大的提升企业和监管部门对工地现场监管的效能,弥补单纯人力监管存在的低效率和慢响应等问题,打破独立分项专业系统间的信息壁垒,使得信息化技术进一步融入到日常的建筑业监管工作当中,提升企业和行业主管部门的监管工作效率。

2)推动全市建筑业转型升级和提质增效。平台全面采集施工各环节数据,为企业精细化管理提供支撑,通过过程控制提升工程质量,减少安全事故,让老百姓住上放心房,提升幸福指数。

 

标准化开源接口在成都建工智慧工地平台的应用

一、基本情况

(一)案例简介

成都建工智慧工地平台以提高各建设施工现场精细化管理水平为指导思想,建设聚焦工地核心应用场景,将具有开源接口标准的管理平台应用至智慧工地平台建设中(如图1所示),集团、子分公司、项目部在统一的三级应用组织框架、标准体系和平台界面下协同作业,进行统一的指导与管理;利用扩展需求的三级智慧工地大数据平台体系,适配现阶段众多的智能化设备接入,实现平台的多功能应用,提高了安全监管力度、降低事故发生频率、打通工地管理路径,为规范现场管理机制提供信息化、智能化手段。

 

建工标准化开源接口工地平台

 

二、案例应用场景和技术产品特点

(一) 技术方案要点

针对市面上各类接入设备多源异构的特点,本平台基于工业物联网思想与深度学习的语义物联网逻辑架构,为智慧工地第三方接入设计了标准化的数据接口标准,对多源设备快速接入建立了一套完整的验证标准,内置的适配器接口能适应于现有市场95%以上的扬尘、塔吊、劳务实名制、视频监控等设备自动适配接入,同时为自主创新设备的研发提供了底层支撑(如图2所示)。

 

系统架构图

 

(二) 产品特点及创新点

1.具备集团-分子公司-项目部三级体系架。基于工业物联网思想,建立设备接入整体架构,形成开放的平台体系,为多源设备接入提供底层基石,研发一套具有包容性的智慧工地平台系统,形成标准化数据接口形式;该系统支持开源衍生功能,具备共享、服务式架构体系(如图3所示),满足不断扩展及对外服务接入的需求。

 

3 系统构建模式图

 

2.基于标准开源接口建立的一个大数据平台及指数平台。系统实现了将建设信息的汇总,确保了数据的真实、可靠、安全性,随着项目的开展和时间的推移,系统还为下一步升级数据应用预留了统计接口,可服务于政府机构、社会大众,具有较大社会效益。

3.建立基于Deep Learning(深度学习)的软件平台底层逻辑架构。结合AI识别及边缘计算方法,利用有监督机器学习方法训练获得所分析协议的分类模型,对多种网络协议进行有效的协议识别,为多源异构设备接入提供大脑

4.基于工业物联网思想与深度学习的语义物联网逻辑架构,采用Cordova混合式移动开发技术,建立了一套智慧工地开放平台软件适配构架,为多源异构设备智能接入建立软件应用体系。

5.实现多源异构数据下的工地大数据系统应用管理功能一体化。该平台基于软件开发标准规范,采用统一数据源访问接口,能适配现阶段众多的智能化设备接入;融合BIMGIS协同模式下的5G4K高清的智慧工地现场全景应用(如图4所示);实现了高精度气压计、GPS/北斗传感器、磁感器、压力传感器、三轴加速度传感器的集成化监测;能通过终端人员安全带的内置传感器实时检测数据信息,经无线传输模块发送至云平台,实现可视化安全监督和预警目的。

 

4 隧道智慧工地应用接口

 

6.多期建设,保持系统长期的生命力。通过普适性原则与特殊性原则结合的方式,可适应线下、线上工地业务实际需求的变化,系统实现了在多源、异构数据下的工地大数据系统应用管理功能一体化,可对上、对下实现双向信息共享与管理。

7.危险源分析。基于卷积神经网络设计了23个卷积层的自动识别技术,针对现场存在的重大危险源,如:未佩戴安全帽、高空作业未系安全绳等,进行大量样本采集,基于自动识别技术归纳算法,得到危险源识别模型。采用这些模型,通过摄像头对现场存在的危险情况进行识别并自动预警反馈给相关责任主体来确保项目安全合理有效的开展。

 

5 未佩戴安全帽分析

 

(三) 应用场景

本平台适用于中、大型建筑企业推广智慧工地管理平台标准化开源接口的建设。目前该平台已在集团在建798个工程中进行推广应用,涉及房建工程、市政工程、桥梁工程、城市轨道交通工程等领域,现已累计接入设备合计10000多台,共1500余家供应商。

 

三、案例实施情况

(一) 工程项目基本信息

建工梧桐屿项目位于成都市青白江,由住宅、商业、地下车库、农贸市场、以及社区卫生服务中心等组成,总建筑面积约419176.84㎡,于2018711日开工,20201230日正式投入使用。。201810月,集团确定在梧桐屿项目开展智慧工地管理平台标准化开源接口建设试点,20193月成为成都市智慧工地观摩工程之一。集团确定在此基础上应用深化推广,以产学研模式,定制开发集团级智慧工地平台系统。

 

(二) 应用过程

在进一步完善成都建工智慧工地平台标准化开源接口建设与管理体系,梧桐屿项目部以开源接口在平台中的建设管理需求为导向,分阶段分重点有序开展平台开源接口标准化应用:开源设计、架构建立、设备识别、协同管理等。

 

1.标准化开源接口

现阶段,智慧工地蓬勃发展,各类接入设备具有多源异构特点。协议众多、接入复杂,建立整体运维体系困难。根据成都建工集团要求,引入工业物联网管理特质,设计建工特色的智慧工地平台,包含视频、实名制、塔吊、扬尘、智能安全带、大体积混凝土温控设备、质量巡查、安全巡查等,致力打造建工智慧建造生态体系。针对平台中涉及到硬件对接的部分,包括视频、实名制、塔吊、扬尘等设备,基于工业物联网思想建立整体接入架构为智慧工地第三方接入,设计了标准化的数据接口标准。

 

2.建立应用层架构

根据成都建工集团平台的建设目标和内容,智慧工地开放平台采用MySQL作为数据库存储软件,Redis作为数据缓存服务器,存储高频访问的数据。总体架构从下到上依次为数据采集层、数据传输层、数据存储层、服务层、应用层和用户层,为多源异构设备智能接入建立软件应用体系(如图6所示)。

 

6 平台应用架构

 

3.建立开源接入架构

针对纷繁芜杂的接入设备,我司基于物联网规则引擎的系统体系搭建,依托面向服务架构的思想(SOA),引入物联网平台规则引擎,将系统所有功能模块以SOA架构进行设计(如图7所示)。基于云部署的方式可将应用快速部署到私有云,如在用户本地局域网或专网环境,这种可伸缩的独立部署方式为建立三级指挥工地平台提供了极大的便利性。于此同时,考虑目前第三方BIM、人工智能平台、各类物联网平台的大场景可视化、数据挖掘与计算能力,此次搭建的平台与第三方平台具有良好的接口,同时,对多源设备快速接入也建立了一套完整的验证标准,为自主创新设备的研发提供了底层支撑(如图8所示)。

 

7 Jetlinks物联网平台

 

8 设备接入标准流程图

 

4.构建基于深度学习的设备接入识别

根据平台打造成都建工智慧建造生态体系的要求,过程中有大量的多源异构设备需要对接平台,为保证设备快速接入,确保数据真实有效,我司在设备接入中建立基于Deep Learning(深度学习)的语义物联网逻辑架,基于语义敏感的网络协议识别方法及系统,以特定设备网络数据报文集合作为输入,构建所分析协议的关键字模型;训练提取数据报文的分类特征信息,以获得的关键字特征向量作为输入,利用有监督机器学习方法训练获得所分析协议的分类模型;利用协议分类模型对待测网络数据报文的协议属性做出判别充分挖掘网络消息报文中潜在的协议语义信息,对多种网络协议进行有效的协议识别(如图9所示)。

 

9 基于Deep Learning(深度学习)的语义物联网逻辑架构

 

5.基于微服务的高并发、高可用处理

由于平台的功能丰富,面临的数据处理压力也会越来越大,对后台运行处理性能的要求也越来越高,对此,我司采用ActiveMQ+Redis的微服务技术,实现对高频数据的接收及访问。其中ActiveMQ作为消息中间件,用于高频数据的接收与获取。使用Redius建立三级缓存,减低数据库访问频率,提高访问速率。

 

6.多端口同步实时协同管理

通过建设“PC端数据源服务以及管理后台+移动端APP+智能终端支持打造了一个全方位全天候的智慧工地管理平台,提供现场实时在线监控、交流互动、数据共享、智能分析等多个模块,通过权限管理打造一个让公司决策层,项目管理层以及一般作业人员互动交流并解决问题的一个重要平台。

 

(三) 基于开源接口标准化接口的市场设备接入

我司基于开源接口标准化研发的一套具有包容性的智慧工地平台系统,通过AI学习形成的软件适配接口,满足市面上95%以上智能化产品数据自动识别对接平台,实现了平台在半小时内数据分析识别上传,经后台审核数据真实性后完成平台数据对接显示;并且该系统支持开源衍生功能,具备共享、服务式架构体系,满足需求不断扩展及对外服务接入的能力。

 

1.视频图像可视化系统模块

视频监控设备管理中通过读取设备名称、设备品牌、设备型号关键字自动匹配设备,实现对建筑施工现场的实时监控(如图10所示)。

 

10 监控设备管理台帐界面示意图

 

2.实名制管理系统

根据市场上的劳务实名制设备的数据传输共同点,通过AI学习,对设备的数据传输进行自动的读取、录入,并上传平台等待人工校核(如图11所示)。

 

11 劳务实名制系统

 

3.工地环境监测

针对满足国标的扬尘监测设备,整合标准数据格式信息,与国控扬尘数值相关联,做到主动预警(如图12所示)。

 

12扬尘数值图

 

(四) 基于开源接口标准化接口的自主设备研发

1.具有监测感应功能的智能安全带

依托现有的智慧工地平台,发明了具有特质钢绳感应线的智能安全带(如图13、图14所示)。实现了对高空作业人员的空间定位,通过无线网络实时传输定位数据,并通过云平台即时演算,进行空间位置及挂钩使用状态判断,对高空作业人员的智能安全带使用情况实时反馈与预警,对违规操作及时纠正,加强项目安全管理,进一步实现了智慧管理。

 

13 智能安全带数据检测施工工艺流程

 

14 挂钩实物展示图

 

智能安全带管理云平台界面主要对智能安全带相关信息进行展示与统计。会对施工现场项目人员轨迹进行采集并形成路线图,并对未正确佩戴与使用安全带的人员进行平台滚动消息推送与警示消息下发(如图15所示)。

 

15 智能安全带管理平台警示消息推送

 

2.具有智能化大体积温控开源平台

该系统遵照接入规范要求生成代码及程序性指令,优化温度、时间、水量、开合等顺序优先级,形成集硬件端和软件端于一体的智能化温控系统云平台(如图16所示)。通过配置高精度温度计,检测大体积混凝土自密实内外温差变化;计时器控制测温时间;主管处设有电控止水阀,每区域冷却水管支线与主线接头处设置电控止水阀,可根据云端命令控制各区域内冷却水管的开关和水量。

 

16 智能温控云平台

 

3.成都建工技术质量管理数字平台

为实现无纸化办公的目的,开发了技术管理信息化平台,囊括了企业文库、创新管理、施工方案、技术交底等多项功能,大幅度减少了工作量,提高了施工效率;同时本平台可接入智慧工地平台,根据需求实现功能迭代,亦能与其余平台协同作业,逐步完善技术质量管理工作(如图17所示)。

 

17 技术质量巡检闭环管理流程

 

四、应用成效

成都建工智慧工地平台在集成工地物联网、大数据的基础上利用云计算等先进技术手段进行数据的深层挖掘,对大数据进行分析应用,与更多的信息化系统或物联网系统进行融合,为集团创新推进市场+现场两场联动新方式,构建覆盖主管部门、企业、项目三级智慧监管服务体系,全面提升监管服务效能和企业生产力、核心竞争力,全面提高施工现场精细化管理水平,进一步推动成都建工集团工地现代化、智慧化奠定了坚实的技术基础。

1.现已在建工集团798个项目投入使用,累计接入设备合计10000多台,共1500余家供应商,具有良好的社会经济效益。

2.积累项目生成大数据,形成集团的数据资产,辅助管理,提高成都建工集团的智慧化管理水平。

 

“ZoCenter”工程数字档案管理平台

一、基本情况

(一) 案例简介

 中基数智(成都)科技有限公司研发的“ZoCenter”工程数字档案管理平台,为项目内外部参建方提供了项目云盘文档在线协作智能存取实施盘点为核心的线上协同环境,提升了工程文档在各参建方间的传递效率及其管理能力,降低了文件的丢失率,为工程项目的施工、检查、验收、决策提供了重要支持及保障,实现了工程建设资料文档的可高效追溯、智能盘点和安全保管。

 

二、案例应用场景和技术产品特点

(一) 产品特点

ZoCenter数字档案管理中心是完全针对文档管理痛点所研发的软硬一体化产品,旨在为企业提供一个易用、安全、高效的文档管理系统,使工作标准化、规范化、信息化、智能化。通过平台,企业可以集中存储和管理海量文档和各类数字资产(项目工程文档、多媒体文档、工程设计文档等);还可以更高效地管理文档的整个生命周期:创建、修改、版本控制、审批程序、储存、查询、借阅等线上操作,全程可控,可追溯。平台结合人工智能、大数据、云计算、物联网、区块链等技术,对涉密及重要文档进行全生命周期智能化跟踪管理,实现文档的可视化、可控化和可追溯化管理。 

 

(二) 应用场景

1.文档集中存储,数据安全无忧。“ZoCenter”-智能工程档案管控平台可以协助搭建海量数字资产(文档、视频、音频、CAD图纸等)集中存储平台,具有安全备份功能,支持文档加密存储,避免外部人员非法盗用数据资料,实现公司领导及员工跨地区查询重要文档,事项资源共享,提高工作效率。

 

1文档集中存储

 

2.完善管理权限机制。打破文档信息孤岛,按项目对文档进行归类,支持不同部门的不同人员设置灵活的权限,同时支持锁定文档保证文档的安全。

3.建立灵活的流转机制及外发机制。建立不同文件类型的流转机制,实现无纸化办公,文档根据流程传送至相应的部门节点进行审阅(如图2所示),流程可根据用户需求自定义,加速图纸的校对和审核。同时支持在线外发文档至协作单位,精准追踪文档的预览、下载等信息。

 

2 自定义流程表单

 

4.文档结构自定义,支持多种预览方式。可按工程类型和公司要求等自定义文档结构,支持多种文档形式预览,包括wordpdfexcelcad等文档。

 

3 文档结构自定义

 

5.文档版本管理,操作记录详实。文档自动记录修改版本号,避免使用错误的版本导致损失,历史版本可以查看及回退;所有的操作记录详实,全程可追踪溯源(如图4所示),避免员工间的相互推诿。

 

4 历史版本管理

 

6.智能档案柜,防火防虫防盗全方位保护。智能档案柜结合RFID物联网技术、人脸识别技术、北斗定位技术、视频监控技术等核心技术,主要功能如图5所示。科室对涉密及重要文件进行全生命周期智能化跟踪管理,实现文档管理的可视化、可控化和可追溯化。档案柜图片如图6所示。

 

5 档案柜主要功能

 

6 档案柜效果图

 

(三) 技术方案要点及产品特点

1.整合多参建方多类别文档,使文档数据互联互通;

2.智能档案柜集成物联网、视频监控、人脸识别等核心技术,对资料进行安全存储、异常警报通知;

3OCR文档识别技术,使各类资料版本清晰;

4.基于区块链技术,实现文档自动存档、数据可溯源、安全可靠;

5.支持多种类形式在线预览、编辑、协作、标记等,辅助项目实施文档同步;

6.实现管理标准化、标准表单化、表单信息化、信息集约化。

 

三、案例实施情况

(一)工程项目基本信息

金地商置成都昭觉寺108亩项目AD地块一标段工程占地311051.23平方米。“ZoCenter”工程数字档案管理平台于20199月进场部署,项目启动为该工程提供信息化,服务目标主要包括四个方面。

 

7项目实施四大目标

 

1.摒弃信息孤岛,实现多方信息共享。项目参与方通过统一的信息化平台,在工程项目现场的文档协作过程中,使用一个平台、统一的标准方式去传送、审批、查阅相关文档,进行数据及文档交流,保障文档资料的真实性、一致性、时效性和可溯源性,从而支撑众多参与方高效协同工作。

2.降低数据风险,保障数据安全。该方案采用与在线支付和网上银行相同级别的互联网安全协议,确保对所有信息的加密。对于储存于系统的信息,客户完全拥有信息知识产权。无论在技术上和法律上,每一个参与单位在系统内均是一个独立的主体,享有平等的权益。同时,拥有完善的数据备份机制,最大限度地避免各不可抗力造成的数据损毁的风险。 

3.避免无效沟通,提髙沟通效率。方案采用是基于云计算技术搭建的平台,涉及项目各方的全部信息均通过这个统一平台进行交换和处理,确保了信息往来的及时性和记录的完整性;该系统根据项目管理方的要求,统一规范编制文件索引和信函格式,快速检索所需信息;云端系统让用户可随时随地通过浏览器访问系统,及时查阅和传送所有项目信息资料和各项指令。 

4.加强项目风险和成本控制。项目管理方可在系统中编制规范的工作、审批流程,直观、方便地查阅和监督流程的实际进程,确保各方按照项目进程要求执行有据、恪尽职守。其内建完整的工作任务跟踪提醒功能,帮助用户在第一时间将正确的信息传递给项目各方,避免诸如由于信息传递不及时、不到位造成的非必要的工期延误、变更和返工等项目风险。系统还可以及时和完整地记录和保存项目各方往来的任务、文档、信函等各项内容,做到职责清晰、减少纠纷,确保项目完工审计和追溯的有据可查、有法可依;保证项目投入运营后历史信息、资料查询和使用的完整性。

 

(二)应用过程

在完善金地商置成都昭觉寺108亩项目的建设与管理体系后,项目部以文档集中存储、统一版本管理、实时互联互通的管理需求为导向,分阶段分重点有序开展“ZoCenter”工程数字档案管理平台的应用:准备阶段确定文档存储版本管理、文档目录结构及平台应用等标准; 施工阶段各参建方(业主、监理、施工、勘察、设计)通过统一的协作平台系统进行文档的传送、审批、查阅,确保文档的及时有效性;竣工阶段实现项目经济类、技术类等文档的安全可追溯及快速检索组卷移交。

 

1. 参建各方组织及人员授权

将项目涉及的参建各方的组织人员,根据各方角色职责的不同在信息平台中进行设定配置专属权限。

 

8角色权限配置

 

2. 设定文档目录结构

根据标准按项目阶段设定文档目录结构。根据项目的施工阶段、管理标准建立文件夹管理结构,并根据不同的的角色设定文档的编辑、下载、分享、删除等权限。

 

9项目文档目录结构

 

3. 设置重要文档的审批流程。

项目过程中工程签证需要施工单位、建设单位、监理单位签字审批;设置好审批流,工程签证文档修订好后,施工单位发起审批。由建设单位进行审核,审核通过后结束流程进行文档归档。

 

10审批流程发起

 

4. 设定文档变更通知。

文档发生变更后,通过系统消息通知相关人员,或订阅文档,在文档变更后第一时间接收到变更通知。例如:设计单位将设计文档变更后,建设单位及监理单位同时收到设计文档变更通知,查看最新设计文档方案。

 

5. 统一版本定义

文档发生大的变化后,更新文档时版本号选择以1为基数的更新;文档内容较小改动后,更新文档时选择以0.1为基数的更新。

 

11 文档版本管理

 

版本变更后信息同步。文档更新后,文档相关订阅者、分享者可收到文档变更信息。获取查看的文档即为最新的文档信息。

文档历史版本的追溯。系统保留文档所有的历史版本,并记录修改人、修改时间,在设计文档或其他文档需要时一键恢复内容至任意历史版本。

 

12 文档历史版本管理

 

6. 集中存储,分发共享

参建各方文档负责人将电子文档统一上传至“ZoCenter”程数字档案管理平台对应的文件夹中。系统管理员定期将所有文档进行备份处理。

文档创建者或具有文档分享权限的人可将文档分发共享给所需人员(可分享内部,也可分享外部人员)。可对文件设置分享权限(即设置分享时间、是否允许下载等。)

 

13 文档内外部分享

 

项目应用至今,取代了传统档案管理的模式,通过软硬件一体化解决方案实现了印章印鉴管理、工程纸质档案可追溯管理、电子档案与纸质档案同步管理、智能柜操作授权防档案丢失等功能,实现对项目经济类文档、技术类文档、及行政管理文档的有效管控。

 

14工程应用证明

 

(三)借鉴意义及推广价值

当客户的项目复杂并涉及多个组织时纠纷会不可避免的出现。如果没有一个系统来帮助协调和管控如此多的参与单位和关键人的信息流向和流程周转,对项目来说将是一个灾难。越到项目后期,所需要管理的信息数量越会快速增加,信息错误、遗漏所造成的直接损失就越高,项目面临着延期、超预算的风险也就越高。

中基数智提供的软硬一体化解决方案能够有效为客户解决这些痛点问题,主要体现在以下几个方面:一是项目内部各单位及其他参建方沟通协同,大大提高了协作效率。二是对项目过程文档实现时时追溯及自动归档,提高了工作效率。三是应用OCR文档识别技术,实现了纸质资料的电子化及结构化,最大限度的保证了文档资料的完整及一致性,规避了造假风险。四是文档的查询、检索、追踪等更为便捷、高效,便于实时查询、借阅。

 

西安市城市轨道建设智慧工地管理平台

一、基本情况

(一)案例简介

西安市城市轨道建设智慧工地管理平台是以物联网、云计算、大数据、BIM+VR等先进技术为支撑,通过部署智慧工地相关硬件,采集汇聚设备、人员等各类数据,对施工六大元素人、机、料、法、环、测进行实时监控和管理的平台。该平台以建设单位、施工单位等管理需求为核心,基于所汇聚的数据提供智能监测、风险预警等智能分析服务,为现场提供辅助决策,提升建设管理协同效率。

 

1 城市轨道建设智慧工地管理平台

 

二、案例应用场景和技术产品特点

(一)技术方案要点

平台部署架构按照云计算服务体系分为四层,即物理设备层、云计算基础设施即服务层(IaaS)、云计算中心即服务层(PaaS)、云计算软件即服务层(SaaS)(如图2所示),采用微服务架构设计方式,提供容器化管理及发布能力,实现应用发布的高可靠性、高并发性、弹性部署以及应用发布的自恢复能力,采用轻量级的通信机制提升系统的灵活性,采用多级网络传输保证全面数据感知、可靠传送,采用大数据分析模型框架,集成专家知识库,促进自动化业务分析,提高辅助决策能力。

平台以云服务形式向外提供项目级、总包级、公司级等三级租户服务,实现公司级、项目级等多级用户协调管理,同时系统设计留有相应的数据贯通接口,上可对接业主、地方政府监管平台,下可接入各类现场应用级的硬件设备和数据平台。平台总体建设在满足企业管理需求的同时,具有较高的兼容性。

 

平台总体架构图

 

(二)产品特点及创新点

1.系统核心围绕两棵树开展设计,第一棵树贯穿各级组织管理,实现多层级灵活配置(如图3(a)所示);第二棵树贯穿基坑、盾构、暗挖、高架等各类工程的分部分项和标准化工序,实现对安全、质量、进度的统一管理、联动预警及分析(如图3(b)所示)。

 

3(a)组织机构树                                                                                   3(b)工程管理树

 

2.将人员按照项目组织架构树相关联,将人员按照不同参建单位性质进行分类管理,实现多层级人员实名制管理(如图4所示)。目前,系统内可管理的实名制人员包含业主、投资公司、总包、项目及监理、设计、第三方等监管单位人员在岗和出入考勤信息;依次类举,同样也可以实现集团、三级公司和各项目出入工地人员信息全覆盖。

 

4人员分类管理

 

2.通过建立标准的轨道交通分部分项库和工序库,以工序为管理节点,实现了工序隐蔽验收和形象进度的关联设计,以验收管理自动生成匹配的进度值(如图5所示),解决了进度数据采集难,统计不准确等难题,同时基于CAD二次开发,实现了验收质量、进度的可视化展示。

 

5隐蔽工程验收关联进度

 

3.遵循数据分析设计理念,设置了工程关联风险的功能,通过给项目各类风险添加施工进度指标参数,以进度来控制风险状态,达到自动预警和消警的目的(如图6所示)。

 

6隐蔽工程验收关联进度

 

4.基于开源系统的二次开发,搭建了一套为在线视频管理流媒体服务器(如图7所示),并基于该服务器,兼容了不同类型视频网络接入方式,同时内置视频国标协议,满足不同品牌型号的摄像头的接入,实现了所有项目视频监控全覆盖。

 

7流媒体服务器

 

5.平台设有独立的智慧设备数据感知子平台(如图8所示),并编制了相应的数据采集标准,可接入人员定位、暗挖监测、AI视频、门禁闸机、盾构、起重吊装设备等多类智能设备现场实时数据,不局限设备自身品牌和厂家,有效减少了项目硬件的二次投入,降低项目成本。

 

采集平台

 

(三)应用场景

城市轨道交通智慧工地管理平台主要适用于工程施工中的人员、安全、质量、进度管控等各个环节,目前主要在城市轨道交通工程中的业主投资建设、施工现场管理中进行应用,受地域、建设规模、环境等要素影响较小。

 

三、案例实施情况

(一)工程项目基本信息

西安地铁三期工程于2019612日获批,包含地铁8号线、10号线一期、15号线一期、1号线三期、二号线二期等7条规划线路(如图9所示),目前在建6条线148公里,共有28个施工标段、229个施工点,预计2025年底前可全部建成通车。

 

9西安地铁三期规划项目

 

(二)应用过程

西安地铁为解决施工管理难题,提出了由人工管理向智能化转变的思路,要将施工现场安全、质量、进度、劳务实名制等生产要素全部归集起来,建设智慧化管理平台,并在整个三期项目推广使用。项目按照顶层规划、总体部署、分步实施的原则,分阶段开展工地安全管控规范化、业务管控标准化和设备管控智能化三个方面的应用,包含人员管理、视频监控、安全管理、进度管理、验收管理、智慧盾构、设备管理、围挡管理、智能管控九个应用模块。

 

1.安全管控规范化

1)人员管理。通过接入现场门禁闸机,对人员实名制信息进行采集,实现了对现场各类人员的规范化管理,可实时查看项目的劳务用工详细内容,包括劳务数量分析、出勤分析、工资情况、培训和教育等(如图10所示)和施工管理人员、监理人员、业主代表等的进出工地轨迹信息的统计分析等;同时借助人员定位、AI分析等手段,对重大危险区域作业人员的实时位置和安全行为进行动态监控,加强了人员智能管控手段(如图11所示)。

 

10人员实名制管控

 

11人员智能管控

 

2)视频管理。通过搭设流媒体服务器的方式,将施工现场重点作业区域的视频监控数据接入到平台中,可分工点查看工地现场和作业面的实时作业情况,掌握现场作业情况,也可方便快捷的通过APP端随时随地查看视频动态(如图12所示)。

 

12人员实名制管控

 

3)风险管理。通过建立标准风险库,实现了从风险源信息采集风险实时预警风险动态处理等全流程管理(如图13所示),同时采用关联其他业务(人员、设备、进度等)和接入智能化设备结合大数据分析的手段,来实现风险的动态分级管控和处置。

 

13风险动态管控

 

4)自动化监测。通过接入现场深基坑、高支模、暗挖隧道等自动化监测设备,可分别对基坑周边的轴力、水位、地表、位移和高支模的压力、位移及暗挖隧道拱顶沉降和净空收敛等数据进行统计、变化趁势分析和实时预警(如图14所示);同时,将监测点与具体部位的进度相关联,以CAD二维图纸的方式直观查看各监测点所在位置,并可与工点进度、风险信息相结合,来综合评判工点风险状态(如图15所示)。

 

14自动化监测数据采集

 

15自动化监测数据预警分析

 

2.业务管控标准化

1)验收管理。针对施工现场过程验收资料缺失,验收责任划定不清的情况,建立了一套关键工序、隐蔽工程的全过程留痕管理业务流程(如图16所示)。通过留痕功能的使用,可将项目在施工过程中一些重要的隐蔽工程影像和图像资料在系统中永久保存,同时针对工程存在的实体质量缺陷,可进行过程追溯。平台内留痕功能与进度已打通关联,已完成留痕审批的分部分项部位信息将直接生成进度,减少进度的填报工作。

 

 

16工序验收留痕管理

 

2)进度管控。进度管控通过采集现场进度信息,实现从进度产值、关键节点和形象进度计划、实施、检查、调整和纠偏的全过程管理,可动态掌握各标段分部分项工程的形象进度完成情况(如图17所示)。通过与进度计划做比对,可随时查看当前进度较计划是否滞后,同时实现了进度和留痕管理、风险管理等功能的联动设计,以进度信息来实现对质量管理和安全管理的综合考评,增加了业务功能之间的关联性。

 

17进度全过程管理

 

3)围挡管理。针对地铁作业城区作业特点,通过采集围挡信息,可动态掌握全线围挡的数量、面积和长度等核心数据,快捷掌握各项目围挡的审批和改扩建情况(如图18所示)。

 

18施工围挡管理

 

4)试验检测。对现场的试验送检、检测数据进行实时的采集,可动态掌握各工程部位的原材料和砼试件的送检和检测情况(如图19所示),同时设置预警功能,做到对试验送检的结果进行判定和提醒。

 

19试验检测管理

 

3.设备管控智能化

1)大型设备管理。将各项目需要重点关注的大型设备通过台账导入系统中进行动态的展示(如图20所示),可实现项目设备信息共享,同时可进行动态查看,方便监管人员对现场设备投入情况、设备备案和设备安全状态信息的实施掌控。

 

20大型设备管理

 

2)盾构机管理。针对地铁盾构施工,实现了盾构机掘进过程中的数据采集、数据监控、数据分析处理及施工参数预警等全过程管控(如图21所示)。通过盾构设备监控,可对其工作状态、施工参数等信息进行实时查看,对历史掘进数据进行查询和分析,同时可通过施工参数阈值设置,对实现盾构掘进参数的动态预警。

 

21 盾构施工全过程管控

 

四、应用成效

(一)解决的实际问题

1.劳务人员实名化。进入工地所有人员一次登记,每人对应唯一编码,跟踪管理。当班人员刷脸通过门禁闸机,掌握当班现场管理、劳务人员数量,统计劳务人员日常培训教育、工资发放情况,督促项目及时发放农民工工资,防范化解矛盾升级。同时,结合各地疫情防控政策设置动态疫情管控,有效实现对来往工地所有人员的行程追溯、疫苗接种等信息的掌控。

2.工程进度可控化。通过关联工序质量留痕、分类建立工程项目清单、每日填报当天作业内容等手段,分类建立工程项目清单,每日统计当天作业内容,实时了解现场施工进度,掌握项目总体进展。

3.质量控制溯源化。平台设计了质量验收管控标准和流程,执行隐蔽工程的工序验收施工单位自检留痕、监理单位验收留痕、业主单位复核三检制度,强化施工质量过程控制和后期质量问题的追溯管理。

4.安全预警智能化。对施工风险、重点部位监测、远程视频监控等均纳入安全管理模块,总体掌握各等级施工风险数量及风险状况,以便及时应对;对高风险暗挖隧道、深基坑等工程,采用智能AI违规分析,人员实时定位,自动化监测等管控手段,提升安全管理;对盾构机等大型设备施工的设备运行状态、设备参数进行实时监控、预警分析,一旦报警异常、自动短信提醒,便于迅速处置。

 

(二)实际效果

平台自于20205月份上线以来,先后在西安地铁8号线、2号线2期、1号线3期、10号线一期、15号线一期等5条三期规划线路上开展应用,管理项目约64个,开工工点82个,累计用户约2420人,业务数据如实名制人员约2万人,视频监控1200余路,在线盾构等大型设备监控累计30余台次,为项目管理提供了便捷化、信息化的管控手段。同时,平台也实现了产品化运作,目前先后服务于中国中铁8号线3标总包部、中国建筑8号线1标总包部,同时与中国中交10号线1标总包、中国中铁10号线3标总包及与广联达、品茗科技等单位达成战略合作协议,累计实现营销额约300余万元。

 

(三)对行业的借鉴意义和推广价值

平台适用于城市轨道交通工程土建施工阶段项目管理,通过对工程信息的全面智能感知和数据处理,服务于工程建设各参建方建设过程的协同工作、信息共享等,实现工程项目可视化展现、规划设计管理、前期工程管理、成本管理、进度管理、安全风险管控等,从而全面推进项目信息化的建设、提高工程项目的信息化管理能力,提升施工核心竞争力,实现优化工程项目工期、提高质量安全、节约工程成本等的工程项目建设管理精细化、智慧化目标。


 
 
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