智慧工地场景应用总体设计方案.pptx
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1、智慧工地场景应用总体设计方案,智慧工地概念 我国智慧工地现状 智慧工地愿景设计 工地智慧化过程设计,工地和趋势 “人、机、料、法、环”,工地 对象,工地 流程,人员,安全质量,机械设备,物料,构筑物,环境,成本,项目管理,主要建设工程,工地,工地施工,施工现场,建设工程,工地:建筑物和构筑物的施工现场。 工地施工:把设计图纸和原材料、半成品、 设备等变成工程实体的过程,是实现项目价值 和使用价值的主要阶段。 建筑工程施工的趋势是PPP,由建设过程监控转向运营监控交付,同质竞争激烈,需要工艺、过程、供应链、互联网管理等降本增效的竞争力。 施工现场管理是建设工程项目管理的核心, 是确保建设工程质量
2、、安全文明施工和环境保护的关键。,麦肯锡对主要的行业数字化的详细分析, 建筑业倒数第二;我国建筑业的研发投入 水平小于1%,汽车研发投入水平3.5%, 航空研发投入水平4.5%,通信、IT研发更高,智慧建筑、智慧工地、智慧施工 三大产业,以项目过程管理为主线,将项目划分成不同的阶段,工地施工在项目实施阶段,关键活动及人财物支撑结构如:,智慧工地,智慧工地是智慧城市理念在建设工程行业的具体体现,是一种崭新的建设工程全生命周期管理理念。依托云计算、大数据、物联网、移动互联网技术,建立云端大数据管理平台,形成“端+云+大数据”的新的建筑业务体系和新的管理模式。 智慧工地从工地现场源头上最大程度的收集
3、人员、安全、环境、材料等关键业务数据,记录工地现场的实际状态,并以可视化的形式在统一的数据共享协作平台上进行实时展现。打通从一线操作与远程监管的数据链条,为项目部和各级承包商及监管部门提供对劳务、材料、设备、安全、环境、进度等各业务环节关键信息的即时感知能力、有效沟通能力和及时决策能力,进而帮助工程项目识别安全风险,控制实施成本,保质保量按时交付,实现精益建造、绿色建造和生态建造的“智慧工地”,实现互联网+建筑工地的跨界融合,促进行业转型升级,促进工地相关产业发展。,智慧工地概念 我国智慧工地现状 智慧工地愿景设计 工地智慧化过程设计,智慧工地背景:法律法规和标准规范,2016年8月23日国家
4、住建部关于印发2016-2020年建筑业信息化发展纲要的通知(建质函2016183号 )要求“在施工现场建设互联网基础设施,广泛使用无线网络及移动终端,实现项目现场与企业管理的互联互通”。 2016年12月15日国务院关于印发“十三五”国家信息化规划的通知(国发201673号)明确指出“信息化代表新的生产力和新的发展方向,已经成为引领创新和驱动转型的先导力量。”要求创新驱动、两化融合。 建筑工程绿色施工评价标准、建设工程质量管理条例、建筑施工安全检查标准、建筑施工企业信息化评价标准等标准规范。,建设IT管理信息系统,大型相关多元化企业建设IT管理信息系统,协调和控制组织活动 更有效的决策,创新
5、:知识在企业内流通的速度和速率,共享和整合跨职能的专长,将新的差异化产品和服务,公司结构重组(简化职权、减少员工成本),建立知识管理系统和虚拟组织结构,增加差异化和降低成本的同时,帮助实现战略外包,业务流程再造(价值链活动方式和业务流程设计,减少官僚主义引起的 延误和损失,工地现状,劳务现状: 施工队伍流动性大,现场人员随意进出; 工人身份难以验证;工人出勤缺乏电子记录,工资核算与支付证据链不清,劳资纠纷频繁发生。,安全施工现状: 高支模、塔吊等高发事故危险源点多、 线长、面广,单靠人力巡检排查,工作效率低,而且难以做到全过程、全方位的监督管理,容易出现监管漏洞。,施工现场: 钢筋、木钢管等成
6、捆棒材进场,多数依赖人工点数验收,费时费力,夜间验收人眼容易疲劳,造成材料规格、数目误报、错报。此外,为获取非法利益,还存在虚报材料数量现象。,工地现状需求,“信息化的源头之一必须使工地数字化,工地信息化必须走向智慧化”,工地信息 管理标准,安全施工,物料管理,质量施工,绿色施工,劳务管理,移动互联,工地信息化需求强烈 工地数字化、网络化、信息化严重不足 两大挑战: 标准化程度低,7大业务的技术和成本费用高 相关技术快速演进中 表现在: 基层工地数据缺乏 工地数据海量化 工地数据类型多样 工地数据多头录入,数据治理困难 需求差异大 施工现场信息不准确不及时 施工现场与建筑业务管理没能互联互通
7、缺乏工地信息资源管理整体规划,智慧工地概念 我国智慧工地现状 智慧工地愿景设计 工地智慧化过程设计 投资与保障,智慧工地愿景工地愿景,信息协作 多方共赢,过程趋势预测 专家预案,人员管理,物料管理,设备管理,安全质量,环境监控,成本管理,项目管理,产业促进,智能工地,建筑施工产业管理层维度,业主维度,轻量级通用型-产品化,重量级全面型-项目化,自上而下和自下而上,智慧工地愿景设计,工地人员管理,1,工地物料管理,2,工地设备管理,3,施工安全质量,4,施工环境监控,5,工程成本管理,6,工程项目管理,7,1.人员管理,智慧工地 人员管理,设定公司和人员信息 设定系统周末或假期 设定班组、人员上
8、班班次 管理岗位优化、LBS定位,人事管理,上班签到、会议签到、 巡更巡检、工地反潜入、 防止尾随、工地黑白名单、 关键岗位考核、一卡通,实名制管理,考勤设备、数据和档案 班组人脸识别自动考勤 班组成员LED信息发布 班组自动考评和评优体系,考勤设备管理,教学课件、安全教育宣传片、 企业宣传片、技术交底视频 自学自考 娱乐节目,WIFI学习平台,人员管理“全周期、多场景、智慧化”,1.1 工地进场:门禁考勤 非配合式动态人脸识别,1、杜绝工人相互代替打卡。 2、进出时间、进出通道名称、班次、工种等信息数据上传到云服务器。工地与集总部系统无缝对接,可通过大数据分析及时发现用工异常和班组出勤率最高
9、等评奖依据。 3、进出方便,无需携带卡片 4、非配合式技术,人脸识别率高,识别速度快(小于1秒),每次可以识别5个人。 5、其他解决方案:北斗安全帽、中建八局一公司RFID刷卡兼拍照,国产技术face+ 2017年6月被美国斯坦福大学评为全球最聪明的50个公司之一,1、工人代打卡情况严重,考勤记录混乱,有恶意讨薪行为 2、无法第一时间得到劳务公司用工情况,及时发现用工的异常状况 3、传统形式的卡片容易损坏遗失 4、通行效率低下,不能做到人证合一,班组工人信息的快速采集 班组工人统计分析,工作经历轨迹分析 辅助总分包管理,班组和工人信息智能化采集和发布,分组工种人数考勤统计。 用户可在平台上编辑
10、发布安全公告等信息至远程工地的LED显示屏。 实时入场人数统计及超员提醒,轨道交通道路施工,点多面广, 工地长度达10-20公里; 班组不容易管理、工人不好管理、 施工队信誉管理、人员背景、 队伍技能、水平、履历; 因为劳务便宜,机械化施工推不动 解决方案建议: 考虑综合利用LPWAN/ZiGbee/WLAN/ 北斗等身份芯片管理,工人定位 等技术。,轨道交通工地线性非封闭施工现场实名制管理,ZiGbee/北斗/WLAN 区域2,ZiGbee/北斗/WLAN 区域1,监管建筑市场有关企业的基本情况、资质情况、业绩和违法违规情况等,同时对企业变更信息及市场行为随时跟踪载入相应的企业数据库中,形成
11、企业的信用档案。 监管专业技术人员的基本情况、资格情况、获奖情况和违法违规情况等,同时对人员变更信息及市场行为随时跟踪载入相应的人员数据库中,形成专业技术人员信用档案。,工地工程队黑白名单和信誉管理,1.2 工地施工:工地人员LBS定位监控,应用现代无线通信技术、数据处理及图形展示软件、云存储等技术,及时、准确的将建筑工地各个区域人员和移动设备情况动态反映到地面的监控系统。 智慧安全帽(北斗/GPS定位)在进出闸机时实现芯片刷卡。 管理人员:随时掌握施工人员分布状况 安检员:定点定时巡检考核,1.3 工地生活:联名工资卡和一卡通日常消费管理,1、银行卡 银行与公司发行联名卡,是一张专属于企业和
12、员工的银行卡,享受专属金融服务,IC卡芯片内预留空间(国家标准PBOC2.0,64K容量),其中16X1024个功能字段可编辑,可以在后续加载民工体检、培训记录、个性化安全提醒等各项应用。工资80%直接打入银行卡,保障农民工权益,其他20%打入一卡通,可在工地使用。 2、一卡通 银行可协助公司在项目工地建设一卡通系统,满足员工和农民工考勤、门禁、小卖部食堂浴室洗衣房内部结算等需求。,1.4 工地学习:无线局域网工人学习娱乐平台,WIFI学习教学课件,安全教育宣传片,企业宣传片、技术交底视频等多媒体文件,方便了工人技术交底、生活娱乐和自学自考。,建设工程安全生产管理条例,智慧工地愿景设计,工地人
13、员管理,1,工地物料管理,2,工地设备管理,3,施工安全质量,4,施工环境监控,5,工程成本管理,6,工程项目管理,7,2.物料管理,流程:来料送检检查签字使用盘点 自动化机制:进场、质检、安全存放、使用、出场,自动处理送料单据,量化管理,打印输出和在线审核,用信息化手段固化现有三建工地物料考核机制,全面管理系统CPM,接到项目后,根据工程量清单形成的目标成本,制订材料、成本和费用计划, 在施工过程中,按计划进行材料、人工、分包和管理费用的控制,可能有超过就会及时提醒, 严格审批,直到项目竣工。管理经验收集和制度化,用信息化手段管住人为的漏洞 对人的管理,来料使用效率,利用奖励机制进行物料节省
14、评比考核 对人的管理,鼓励废料二次使用,班组,考核机制,调动积极性,通过绩效的方式,让班组自己想办法 从实际混凝土量对比倒算水,沙实际用量 称重钢筋等高价值物料,运货车加满水箱再过磅 避免运货车水箱诡计,智能图像自动计数,钢筋等成捆物料,密集点云自动计数,水泥、沙等成堆物料 钢筋等成捆物料,点云是在和目标表面特性的海量点集合。在逆向工程中通过测量仪器得到的产品外观表面的点数据集合也称之为点云,使用三维激光扫描仪或照相式扫描仪得到的点云点数量比较大并且比较密集,叫密集点云。,对密集点云数据的处理和计算可以存档并且对钢筋、混凝土、黄沙等耗材物料进行实时统计管理。,RFID物料管理,将RFID标签嵌
15、入到物料中去,有物料进场和出场都由相应的读取设备读取数据,有效跟踪物料的进出场,准确得到物料的消耗量,数据上传到云服务器,可以用图表形式显示,一目了然。注意金属物料需要抗金属RFID标签。,高价值耗材物料 用RFID标签管理,沙浆、混凝土、黄沙、砖等耗材不宜用二维码记录,可以用地磅记录重量,材料员用APP输入来料登记,在BIM里计算耗材,半成品物料量化管理,物料管理争取最大限度实现“零库存”,降低物料财务成本 (1)工地半成品加工和二次加工,结合计划的图纸进行物料管理 (2)废料利用计算 (3)建筑PC(建筑预构件)的物料管理 (4)3D打印技术,增材制造半成品和构件。 “原料-半成品-废料-
16、成品”,智慧工地愿景设计,工地人员管理,1,工地物料管理,2,工地设备管理,3,施工安全质量,4,施工环境监控,5,工程成本管理,6,工程项目管理,7,3.设备管理,智慧工地 设备管理,特殊设备工种实名制管理 通用设备操作手管理,泥头车车联网动态监管,设备安全风险预警,工地防撞升降式 智能路障设备,混凝土搅拌车超载超速,车辆计次兼视频抓拍,施工机具安全检查评定,设备在线运行实时监控,问题: 1、设备安全检查效率低 2、特种设备操作人员资质监督有漏洞 3、设备监控和设备安全无有效保证 4、工地特种车辆无自动化监控机制,解决方案: 定制识别终端识别方式(虹膜、人脸、SIM卡、身份证、IC卡等多种方
17、式自由组合) 持证特种作业人员的特种作业操作资格证书认证:泵送机、塔吊、施工升降机等特种设备 操作过程中随机重复实名制认证避免中途换人,通用设备操作手的资质考核和监督,以前工地是单机核算,一人一机,操作手负责保养设备。 现在工地只喜欢用新设备,旧设备维护和再次使用不力。 通用设备种类太多,主要集中于运输设备, 三建已经没有自己的操作手(自卸车驾驶员,挖机、压路机等特种机械驾驶员) 解决方案建议: 先进终端:司机IC卡读写模块可校验驾驶员从业资格证信息,防止没有资质的司机驾车上路。 考核机制:租赁费和维修费分开结算,建设通用车辆保养使用体制机制,绩效,方法,数据对比,追踪,责任考核。,工地车辆计
18、次兼视频抓拍,工地需要车辆计次功能。 900M超高频RFID技术对进出口车辆进行计数和统计; 在车辆进出时,前、后自动进行视频图像抓拍及图像对比。,工地泥头车智慧车联网动态监管,实时采集工地泥头车车辆状态信息(如空载、满载、位置等)和报警信息(如超速报警、线路偏移报警、越域报警等),并上传至监管平台。,工地商砼混凝土搅拌车超载超速管理,以北斗/GPS卫星定位系统为基础,集通讯控制、计算机网络、智能化管理等一体,加强超载超速监管,使得混凝土搅拌车运输更加规范、安全、有序。 严防混凝土搅拌车超载、限制行车速度、保证行车安全。 系统由4部分组成:超载监控子系统、超速监控子系统、管理中心子系统和报警联
19、动子系统。,智慧工地愿景设计,工地人员管理,1,工地物料管理,2,工地设备管理,3,施工安全质量,4,施工环境监控,5,工程成本管理,6,工程项目管理,7,4.施工安全,主要内容符合建设工程质量管理条例、建设工程安全生产管理条例、危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法(建质2004213号)、建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011),工地GIS电子地图与警视联动,施工 安全,工地远程视频监控、全景伪3D监控,高支模变形监测预警和APP,入口闸机和施工区域智能视频周界安防,建筑工程安全专项施工组织设计方案,大体积混凝土结构安全监测,边坡基坑支护沉降实时监测,常规安全管理,塔吊运
20、行实时监控,卸料平台监测,隧道监控,临边和洞口监控,应急安全预案和演练,能耗远程监控预警,安全管理检查评定保证项目包括:安全生产责任制、施工组织设计及专项施工方案、安全技术交底、安全检查、安全教育、应急救援。,文明施工检查评定保证项目包括:现场围挡、封闭管理、施工场地、材料管理、现场办公与住宿、现场防火。,常规安全管理,风险管理标准化机制,不要全压在工地现场, 洞口、支架的安全故障率衰减大数据收集 安全管理实现路径是全过程可控的动态安全过程管理。 安全管理过程: 分级分类、危险源控制、隐患排查、 应急、文化,安全管理检查评定 文明施工检查评定 安全生产责任制 安全技术操作规程,入口闸机和施工区
21、域智能视频周界安防,智能视频分析的跨界、绊线、逆行、遗留物、非正常聚集、游荡、烟火、积水等报警和视频追踪分析, 对非法通过道闸、跨域通道闸的行为,实现本地提示和远程报警,实现图像抓拍与事件前后各10秒以上的录像。,塔吊运行实时监控,工地卸料平台监测,通过压力传感器检测支撑板上的货物的重量,并通过控制装置将检测到的压力信号与设定的阀值对比,当阀值超出设定值时,控制装置控制报警装置发出警报,并将数据自动传输到总控平台,系统将此信息推送至相关人员手机端,及时处理安全隐患,从而提高了卸料平台使用时的安全性能。,隧道工地监控,隧道安全监控解决方案:隧道监控光纤冗余环网。各检测控制器带有以太网通讯接口用于
22、连接以太网交换机,北斗位移或其他位移传感器通过监控交换机环网通讯光缆与监控管理中心系统服务器进行通信,使监控管理中心实时掌握和控制隧道内施工状况。 设备包括隧道内传感器: 位移传感器、压力传感器、 激光全站仪-支撑面测量、北斗等位移传感器,临边和洞口监控,防止施工人员高空坠落和深坑坠落事故,有智能视频监控报警和红外无线周界安防两种方式。,临边和洞口红外虚拟围栏报警,临边和洞口区域介入报警,为降低成本,可以一面墙几个窗户用一对红外周界安防设备,高支模变形监测预警和APP,高支模变形监测芯片,大体积混凝土结构安全监测,大体积混凝土无线测温系统由温度传感器、无线温度采集器、无线中继器和管理软件组成,
23、,实时边坡基坑支护沉降监测、塌方监测短信预警,设备安装,监测点,最小数据测量间隔:30秒 部署距离:100m,边坡支护、深积坑支护,传感器自动报警,北斗边坡基坑支护沉降实时监测,利用北斗卫星及地基增强系统精准定位的功能,收集海量定位数据后进行差分计算,对工地基坑支护、库坝、桥梁、隧道及尾矿库、滑坡等目标的位移、变形情况进行实时监测监控和预报(CORS),最小数据测量间隔:30秒 平均测量误差: 1mm 测量值方差:1mm 部署距离:100m,能耗远程监控预警,能耗远程监控 当施工现场大功率电气工程机械用电预警 ,生活区用电监控预警,工地远程视频监控,工地远程视频监控微信平台,微信平台远程实时监
24、控:三部分组成:前端施工现场、传输网络、监控中心。,施工区域全景伪3D监控,利用实时图像拼接技术,对施工区域进行大范围无死角的全景监控,减轻了多监控点切换造成的后台监看人员的工作量,为后续智能化处理(异常行为检测、目标跟踪等)提供了连续视角下的大场景资料,更加便于后续处理的连续性、提升场景分析、目标跟踪的准确率。,大场景 无死角 无损缩放,应急安全预案和演练,工地 现场,工程 总部,重大危险源 辩识,现场应急 救援演练,应急救援器材 和设备,综合或专项 应急救援演练,专项应急 救援预案,三级安全 教育管理,所有监控点都直观的显示在电子地图上,并能点击显示监控点图像,发送报警时,能自动切换到相应
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