智慧工地可视化解决方案

第1页智慧工地可视化解决方案系统总体设计第一章总体架构1.1“智慧工地管理平台”是以现场实际施工及管理经验为依托，针对工地现场痛点，能够在工地落地实施的模块化、一体化综合管理平台。为建筑公司、地产公司、监管单位租赁企业、设备生产厂提供了完整的数据接入和管理服务。系统总体架构图1.基于建筑公司、地产公司、监管单位组织结构，系统将构建覆盖省市-县区-分站-工程现场、总公司-二级公司-大区公司-工程现场四级管理的建筑工地管理系统。按照权限设置，分级管理的原则，企业、工程项目部、监理部门、政府监管部门等共享资源，查看自己权限范围内的信息。按照模块化设计思路，不同的单位按需选用不同业务模块，平台最轻量化实施。系统拓扑1.1.1项目建设采用先进的物联网技术，主要由信息采集层、网络接入层、网络传输层、信息存储与处理层组成。如图2所示集成，工地现场视频数据、人员实名制考勤数据、人员安全数据、车辆出入数据实时上传给中心管理平台。平台融合多方数据，报警联动抓拍、视频、通知给负责人。各级管理部门可以及时准确了解工地现场的状况，将有效提高项目管理和现场管理的效率。系统拓扑图图2.系统组成1.1.2系统功能模块包含视频监控、实名制考勤、人员安全管理、环境监测、车辆管理模块，并集成塔吊监测、升降机监测系统。系统组成分为三级架构，分别为以摄像头、传感器为主的前端感知层；以计算、传输、控制为主的中间层和以平台软件，数据存储、计算分析为主的控制中心。设计概述1.2智慧工地管理平台，采用地图沙盘式的管理工程项目。管理者需管理多个项目时，在GIS地图上直观展现所有项目地理分布，总体项目数量、工人数量、设备数量。通过数据表，及时了解各个工程告警量排名、近期各类指标达标数据。进入单项目时通过现场平面图展示人员、设备在场位置，工程各区域人数统计、工种统计。平台简化操作流程简单，总体数据和数据明细一键切换。劳务考勤实时数据结合出入口视频，全屏化投屏独立展示，更直观了解人员在场状况。现场部署轻量化。工地配备一台工地管理端接入公共网络，就能实现人员报道录入、现场监控管理、人员考勤数据实时上传。平台系统功能1.3系统业务分为中心管理、视频联网、人员考勤/安全管理、环境管理、起重机械管理、车辆出入管理。每个业务对应一个或者多个硬件系统。中心管理为监控中心。视频联网包含视频联网监控、分布式存储、视频告警联动。人员管理分为实名制考勤子系统和人员安全子系统（安全帽脱戴、定位）。起重机械管理分为塔吊安全监控子系统和升降机管理子系统。车辆管理管理为车辆出入口管理和环境管理是环境监测子系统。总部数据看板1.3.1总部数据看板图3.1）展示总项目（工地）数量，工人数量，物资设备数目；2）展示工地环境状况（正常与超标比率），近30天达标率排名，PM2.5/PM10排名；3）展示总项目（工地）安全帽报警事件总数，近30天事件处理率，告警事件数排名，告警事件处理率排名，安全帽佩戴率排名4）地图展示所有工地分布情况（正常工地和超标工地状况），鼠标点击地图上具体工地跳转进入工地看板项目部数据看板1.3.2项目部数据看板图4.1）支持工地基础信息展示、各班组到岗人数统计展示、30天出勤人数变化统计。2）支持环境量数据展示，近30天环境检测状况和近24小时环境变化趋势数据展示3）支持安全帽告警事件数展示，以及安全帽状态数据展示、物资管控数据展示4）支持工地视频画面和安全帽地图展示，地图上区域信息展示，地图上危险和普通区域状态展示、地图中展示异常事件安全帽定位、地图上按工种类型展示安全帽佩戴人员的分布情况。5）工程项目信息、人员统计、物资管控、告警事件、安全帽数据、环境监测等title可跳转至相应平台模块查看具体详情。视频联网系统1.3.3工地现场施工安全监督子系统是工企业对项目工地现场施工安全管理和质量管理的物联网项目工地监管系统。对外实时展示工程总体情况，对内查看工地施工过程，从而掌握当前进度安全质量，通过关联工地可视化系统，结合施工企业工地现场安全隐患排查处理方法。抓拍视频违章信息，视频告警联动通知给管理员，管理员及时确认反馈，实现监督的闭环管理，也为政府和施工企业对工地安全质量监控管理处置提供科学管理工具。1)立体防控主场景支持AR设备的预览和切换（AR球机，AR鹰眼）。在主场景的预览画面中，支持添加，修改，删除，显示，隐藏AR标签和区域。支持AR球机的主场景云台操作，AR鹰眼的子窗口云台操作。已经添加的标签和区域，点击可以查看标签信息，包括监控点的视频预览，标签保存的信息。支持通道的报警提示，主场景的在收到报警后动态提示。立体防控在城市应用效果图图5.2)预览和回放支持点击组织树上任意监控点预览支持不同画面的显示方式：1、4、6、9、15、16、24、25画面等方式；还可以支持3、4、6、7、8、9、10、12、13、14、15、17、25画面多种规格画面的组合显示方式；用户可以选择中屏显示和全屏显示两种显示方式支持选择不同的存储方式查看回复，支持点击时间轴播放从该时间点开始的录像回放仅支持单个监控点回放支持选择不同的存储方式查看录像，支持点击时间轴播放录像支持预览和回放的切换支持预览和回放时的抓图、音量控制、画面录像和云台控制操作实名制考勤系统1.3.4施工现场工人的实名制管理一直是施工企业的诉求。劳务实名制管理有其优点：根据劳务实名信息制度可以让施工企业随时理解项目用工的总体用工数；根据实名考勤打卡制度可以让施工企业随时了解每日用工数；根据实名产品制度，可以让施工企业随时了解工程单元是属哪家劳务班组所做；结合实名考勤制度和实名企业管理制度，监督农民工工资发放到位，杜绝劳务队伍拖欠农民工工资的现象。实名制考勤实到实签，使总包对劳务分包人数、情况明细、人员对号、调配有序，从而实现劳务精细化管理。劳务考勤数据看板图6.实名制考勤看板，包括实时考勤统计、考勤结果统计、人员出勤统计、工地出勤状况模块。考勤实时显示。同时还包括工地视频的预览，单位出勤人数实时统计，考勤在场人数趋势图的统计。考勤结果统计模块，平台每天凌晨会定时统计前一天的考勤记录，根据考勤结果，得到前一天的考勤结果，保存到考勤结果表中，考勤结果统计可以根据时间段，工种，组织单位，工人姓名进行查询，同时还支持导出到excel功能。人员出勤统计模块，平台按照工人维度，统计每个工人的出勤天数，出勤时长。人员出勤统计可以根据时间段，工种，组织单位，工人姓名进行查询，同时还支持导出到excel功能。安全生产系统1.3.5安全生产分为安全帽管理、佩戴情况统计、安全帽事件统计和危险源越界统计四个部分。安全帽管理包括安全帽管理和参数调试。安全帽管理是针对工地上的安全帽，可以对安全帽进行添加、删除、查询、修改和导入。安全帽管理展示的安全帽查询结果有：安全帽序列号、安全帽mac、关联人员、佩戴状态、是否启用、剩余电量。安全帽管理还可以对安全帽设备进行命令下发，单个或批量下发重启命令、时间参数配置命令。安全帽管理还可以调整高度精度。戴帽情况统计是统计每个组织单位下的戴帽率（戴帽状态的数量/在场的人数）数据，统计维度为小时，可选择组织单位、日期和小时区间进行数据统计并可以对统计出来的数据进行图片导出。人员在场地图分布和统计数据图7.异常事件统计对安全帽发生的异常事件进行统计可以给出每个时间节点每种事件发生的数量，统计维度为日、周、月、年，可选择组织单位、日期和小时区间进行数据统计并可以对统计出来的数据进行图片导出。可以切换到表格模式进行数据统计并可以导出表格文档。危险源越界统计对安全帽发生的越界告警进行统计可以出每个时间节点每种事件发生的数量，统计维度为日、周、月、年，可选择组织单位、日期和小时区间进行数据统计并可以对统计出来的数据进行图片导出。可以切换到表格模式进行数据统计并可以导出表格文档。塔吊安全监控子系统1.3.6塔吊对安全性能要求非常高，属于高危作业，在建筑施工中由塔机引起的安全事故屡见不鲜，事故发生率很高。如何安全、高效地使用塔吊，是行业内亟待解决的问题之一。塔吊运行的安全监控，无论是单塔吊的运行，还是大型工地多数量的塔吊群同步干涉作业，在施工中均需要注意防碰撞预警，这对于安全生产有着极其重要的意义。据统计，出现塔吊安全事故的原因主要有以下三种：一、设计方面的原因；二、制造方面的原因；三、使用方面的原因。而最主要的原因是使用方面的原因，包括：①违章操作或误操作（其中拆装过程中居多）；②安全保护装置没有或失效；③管理不当、维修保养不到位；④外部环境因素，比如台风、地震等。主要功能：实时监测数据显示；运行状态检测预警报警；检测数据超载自动限位；智能防碰撞功能；依据国家标准GB/T5031-2008，本模块具有实时监测载重、小车幅度、起吊高度、回转角度、作业高度风速等参数，以及实时信息显示、超限报警、超载控制、数据远程存储、区域防碰撞和GPRS远程监控功能。实时数据可以在手机端和电脑端查看。施工升降机安全监控管系统1.3.7通过前端监控装置和平台无缝融合，实现了开放式的实时施工升降机作业监控，在对施工升降机实现现场安全监控的同时，通过远程高速无线数据传输，将施工升降机运行工况安全数据和报警信息实时发送到远程监控平台，并能在报警时自动触发手机短信向相关人员告知，从而实现实时的动态远程监控、远程报警和远程告知，使得施工升降机的实时动态监控成为可能。主要功能：升降机备案资料管理模块根据建设工程质量安全监督工作的业务流程及管理要求，涵盖了从施工升降机产权登记、安装告知、使用告知到拆卸告知全过程的监督管理内容，加强了监督站对施工升降机使用过程的跟踪、汇总、统计和分析。实时监控管理模块控制器采集施工升降机作业的运行状态并实时传输到管理中心服务器，施工升降机远程监控终端能够根据上传的实时数据以及施工升降机基本参数对真实环境的动态模拟操作，也可提供施工升降机作业过程的回放操作。信息管理模块包括施工升降机基本资料管理模块、工地信息管理模块、企业信息管理模块、用户权限管理、信息查询模块等，它们共同提供系统完成各种数据信息的交互，集管理、交互、处理和存储于一体，是监控系统的基础管理模块。数据管理模块是系统对监控设备上传到平台的数据进行管理的功能，包括实施数据管理、历史数据管理、故障统计、报警记录统计等功能。报警管理模块是系统的报警处置模块。根据报警规则进行报警数据的处理，通过自动短信报警提醒施工升降机责任主体单位，并且提供施工升降机操作责任主体单位和施工升降机操作监督单位针对施工升降机报警联动的处置流程。系统管理模块是系统管理的基本功能，包括模块管理、用户管理、角色管理、日志管理，系统参数管理。车辆出入管理子系统1.3.8利用视频监控技术，在各建筑工地出入口装备图像抓拍识别设备管理车辆进出并记录合法车辆进出记录明细和图片，图片保留记录渣土车出场覆盖记录，记录材料车辆进出装载情况信息，配合车辆黑名单预防黑车出入导致的车辆事故。同时支持将出入信息推送至地磅等三方系统。环境量检测子系统1.3.9环境监测子系统，是一个实现对工地的环境进行集中监控。平台提供了组织机构管理、服务器管理、设备管理（环境监测系统）、环境量配置、环境数据监测、数据记录查询等功能，实现了通过环境监测设备对温度、湿度、噪音、粉尘、气象的监测、收集和报警联动等功能。环境监测数据包括实时数据、小时数据、日数据三大模块。实现环境监测数据实时显示，支持表格和图片的切换模式。小时数据模块，平台会统计设备PM2.5和PM10的小时平均数据，保存到小时表中。小时数据可以根据时间段，按年月日进行查询，同时还支持导出到excel功能，支持表格和图片的切换模式。日数据模块，平台会在每天凌晨定时统计前一日设备PM2.5和PM10的平均值，计算噪音累计超标时长和最大累计超标时长，保存到日数据表中。日数据可以根据时间段，按年和按月查询，同时还支持导出到excel功能，支持表格和图片的切换模式视频联网系统1.4需求分析1.4.1在事故多发的施工现场，保证施工质量、施工人员的人身安全和工