智慧工地整体解决方案

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智慧工地整体解决方案 SMART SITE 系统介绍 项目背景 1 、工程概况 2 、行业趋势 3 、政策指引 4 、需求导向 r 项目背景 新 建 铁 路 鄂 托 克 前 旗 至 上 海 庙 线 本线位于内蒙古自治区西南部鄂尔多斯市鄂托克前旗境内。线路东起陶利庙至鄂托克前旗铁路敖高图日站，途经敖勒召其镇 （旗府所在地）、三道泉、特布德，西止三北羊场至上海庙铁路上海庙站。线路大致呈东西走向，新建正线全长 91.609km 。 线路总体地形较为复杂，地质条件较差。 具有线路跨度长，施工控制点多、结构复杂、参建单位多、管理内容跨度大等特点 工程概况 政策指引 需求导向 行业趋势 毛乌素沙漠 高平原区 低丘陵区 r 项目背景 日本“ Cyber2Rail” 全面互联互通 更深入的智能化 实现智能信息的网络化 德国 铁路 4.0 计划 所有项目 BIM 规划 实现故障设施的自动诊断 自动报修 法国“数字化铁路” ‘DIGITALSNCF 项’项目 加强铁路工业互联网建设 中国“智能铁路” 大数据、物联网、无人 机、虚拟现实、机器人等 技术都不同程度地在铁路 系统中得到应用、 工程概况 行业趋势 政策指引 需求导向 r 项目背景 中共中央 国务院《交通强国建 设纲要》 2019.09 交通运输部《数字交通发展 规划纲要》 2019.07 “ 十三五”交通领域科技创新专 项规划 2017.06 中国铁路总公司工作会议 《交通强国、铁路先行》 2018.01 国家铁路局 2019 年铁路科技 创新工作会议 2019.09 工程概况 行业趋势 政策指引 需求导向 r 项目背景 项目需要 智慧管控 智慧展示 智能生产 安全监测 技术驱动 GIS+BIM 端边云协同 机器学习 多物理场仿真 工程概况 行业趋势 政策指引 需求导向 1 、整体简介 2 、系统架构 3 、技术架构 4 、智能生产 5 、安全监测 6 、智慧管控 7 、智慧展示 系统介绍 项目背景 r 整体简介 内嵌各种算法 不同行业独立调用 结果预测输出 智能分析 分区调用 不限行业 灵活应用 分区模块 数据分类明确 数据管理灵活 接入数据全面 智能感知 历史数据分类管理 数据对比调取导出灵活 智能数据分析可靠性决策 大数据分析 r “1+4+N” 核心内容  “1” ：一套体系；  “4” ： 4 大平台；  “N” ： N 个应用系统； 系统架构 机荷 数字孪生体 智 慧 运 营 智慧服务 智 慧 建 设 数据中台 智慧工地 人员管理 质量管理 资料管理 支付管理 安全管理 视频监控 ……. 辅助决策 BIM+GIS 动态可视化展示 移动 app 一体化看板 ……. 路基压实系统 智慧梁场 拌合站管理 物料管理 工程车辆管理 ……. 基坑监测 高支模监测 沉降自动监测 桥梁转体监测 大型钢结构监测 边坡监测 大体积混凝土监测 机械设备监测 …… 进度管理 r 建设思路 数据感知 数据驱动 服务 数据 数据 驱动 数 据 应 用 数 据 融 合 双 向 持 续 开 放 双 向 持 续 开 放 数据 清洗 数据 挖掘 视频 分析 机器 学习 在线 评估 异常 识别 预测 预警 深度 学习 结构 反演 人工 智能 数据 仓库 消息推送 数据共享 智能 决策 特征 提取 融合 计算 智能生产 智慧管控 智能展示 融合 计算 安全监测 设备及传感器数据接入 北斗 智能手 持终端 智能标牌 加速度 传感器 蓝牙定 位 温湿度 PM2.5 风速传 感器 裂缝计 倾角计 沉降传 感器 r 技术架构 ▉ 整合多方智慧基础设施，形成工地感知网络，通过建设工地大数据中心、工地运管中心和上层应用，构建“一张网络，一 个中心， N 类应用”三位一体的智慧工地管理体系，全面提升工地管理、智能防控和运营效率 1 张智能 感知网络 1 个工地 运行管理中心 N 类业务 工地应用 基 础 设 施 智慧 停车 智能安 全帽 智能 门禁 视频 监控 智能 终端 工 地 运 管 指挥调度 辅助决策 态势监控 大 数 据 工地大数据湖 可视化平台 视频网联平台 物联网平台 能力开放平台 数据共享平台 生产管理 人车管控 安防管理 应急管理 工程 质量 施工 环境 访客 登记 r 解决的重点难点问题 解决的重点难 点问题 对复杂节点进行方案 BIM 模拟优化， 提前发现可能存在的问题，减少施工 期变更，减少返工，降低成本（麦格 劳 - 希尔，减少返工 31% ，降低成本 23% ） 方案模拟化变更最小化 基于视频监控 +AI+IoT+5G+BIM+GI S ，自动识别不安全行为；基于 BIM 施工模拟，提前发现安全隐患，降低 风 险 （ 麦 格 劳 - 希 尔 ， 安 全 提 升 20% ） 安全管理智能化精准化 基于 BIM 模型模拟最优进度计划，进 度计划管理高效化最优化（中国尊工 期提升 1.2 倍）；通过交通仿真，模拟 分析最优交通组织方案，提升道路通 行能力，保障施工顺利开展 进度管理高效化最优化 基于全周期全要素构件级数字化模型 开展计量支付，通过 WBS 分部分项 分解，计量支付与模型关联，实现精 细化、数字化管理，提升效率 计量支付精细化数字化 基于 GIS 技术，实现质量问题地图 分布，快速定位问题发生位置，高 效解决质量问题；基于 BIM 技术与 流程管控，提升质量管理水平 质量管理集成化可视化 对桥梁预制装配生产、存放、运输、 转运、安装等工艺流程进行一体化智 能优化，智能分析出最优方案，智能 化管理，提升预制装配效率 预制装配智慧化效率化 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 路基压实系 统 高级型安装组件： 高级型驾驶舱内实时导航显示： 高精度定位及无 线数传单元 数据处理 单元 实时导航显 示平板 密实度 传感器 密实度导航图 压实遍数导航图 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 路基压实系 统 高级型系统架构 云中心 售后服务中心 移动终端 驾驶室内 2G/3G 安全网络 压路机智能压实现场 机群作业 单机作业 互联网 + r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 物料管理系 统 LORA 转 RFID 接口 基于物联网平台 的物料管理子系统 物料登记 防丢阅读器 防丢阅读器 防丢阅读器 自动盘点终端 自动盘点终端 自动读取采用 RFID 转 LORA 无线收发 标签读写 标签打印机 1. 设备管理 2. 标签过滤 3. 报告生成 LORA 数据网关 物料管理 物料监控 统计查询 物料盘点 系统管理 数据库 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 工程车辆管理系统 基于物联数据监测平台，结合车载智能数据 终端，解决机械车辆在作业过程中的无序问题，保 证生产调度合理、按计划完成；减少人为因素，杜 绝作弊现象，消极怠工情况；减少轮胎磨损、节约 油耗、减少运距；通过防撞标签实现车辆防撞预警、 超速等管理漏洞；加强人员、设备、加油、维检管 理。计量统计真实可查，历史回放可以得知道往日 行车过程，方便事故调查与产量核对。从各个角度 实现施工现场运输作业的节能提产，降低运营成本， 增加企业利润。适应当前建筑工地数字化、精细化 管理的发展需要，全面提高建筑工地的管理水平。 工程车辆管理 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 工程车辆管理系统 基于北斗的车船监控管理系统将北斗卫星导航定位技术、 GIS 地理信息系统技术、互联网技术有机结合，为施工车辆安装车载北 斗终端，通过北斗卫星网络，全天候网络无缝覆盖获取监控对象的地理位置、运行方向、运行速度及各种状态信息，对监控对象进行实 时监控、调度、发布服务信息、受理各种类型的报警信息等。同时具备越界（或线路）报警、轨迹自动记录回放功能。 工程车辆定位 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 工程车辆管理系统 调度人员在调度中心的电子地图和调度界面上直观、简洁地看见每个工地的车辆使用情况、每辆车的运行状况 , 从而适时安排生产，合理 调度车辆，通过油耗监测及分析可以优化调度使施工车辆得到充分利用，则油耗等支出均可减少。 施工车辆轨迹和油耗分析以及调度运筹 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 工程车辆管理系统 打桩机的精准定位和打桩质量分析 实现实时引导定位，系统可以实时获取高精度的三维位置和方位角度信息，通过实时解算和显示对设定钻孔位置进行实时导引； 打桩过程中，可以在屏幕上直接点击需要打桩的点位，也可以直接输入桩号查找，对于打过的桩号，图形上会自动用不同颜色区分显示，当 打桩机到达要打桩点附近时，该桩点会自动放大，提高辨识度和精准度，打完一个桩点会自动选择就近的桩点，也可人工选择下一个桩点； 01 02 03 04 定位精度高 通过北斗 /GNSS 双天线定位定向系 统，可实现对桩孔定位精度在毫米 范围内； 一个工区次作业时，可直接进行现场 坐标校准，同时还可以直接输入已有 的坐标参数，如七参数等； 智能化报警提示 在打桩过程中实时提示打桩精度， 对于精度不满足要求时，将自动 提示； 手机 APP 功能 管理者可直接在手机上了解现场的作 业情况，方便客户对打桩效率、质量 进行有效监控和管理； 自带坐标系统校准功能 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 拌合站管理系统 动态采集 数据全自动采集，无需人工录入，平 台操作简便易用，不给生产人员增加 额外负担。 系统多以图文并茂的方式展现各类数据， 直观易懂，同时可将相关数据导出文档， 便于备案。 实时监督 监控采集均为数据，不采集较大的图像 文件，实时性较高，可在第一时间发现 生产问题，进行及时整改。 数字档案 提供了一套质量追溯的有效工具，数据永 久保存，可在一定程度上辅助工程进度及 计量。 数据直观 01 02 03 04 由前端采集软硬件和平台管理界面组成，前端采集硬件部分由数据采集及传输模块构成；支持拌和站生产数据的实时采集和在断网等极端条 件下的续传功能；实现拌和机的每一盘拌和时间、材料配比偏差进行自动采集和分析报警的闭环管理；通过移动终端实时掌握拌和站的生产 情况和报警闭环处置。 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 智慧梁场 智慧梁场系统 ● 制 梁 进 度 控 制 建立梁场数据统计平台，结合二维码技术，跟踪梁片实时信息，贯穿构件生产管控、入 库、出场、运输管理、到场管理（、吊装、吊装完成后质量验收等。 利用二维码 + 扫描枪技术，数据云平台管理，每个梁片均附有二维码，集成了自动识别 技术、无线通信技术，扫描枪采集梁片二维码信息，将信息上传至梁片云管理平台，云 平台对梁片数据进行统一协调管理。 ● 梁 片 动 态 管 理 采用移动互联与二维码技术，结合 BIM 技术，促进存梁科学管理。以预制节段梁为基 本要素，实现节段梁生产、存储、出厂、运输的全过程信息化管理，支持材料、质量验 收等工程信息的集成和追溯。 ● 存 梁 管 理 建立运梁车辆智能管理平台，从公安、运管、安监等部门获取交通运输数据，利用互联 网技术、大数据技术，优化运梁路线，大大的提升运梁单位的管理水平，实现“一个平 台、智能化管理”。 ● 运 梁 智 慧 控 制 r 智慧生产 安全监测 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 智慧梁场 智慧梁场系统 预制装配智慧化管理 对桥梁预制装配生产、存放、运输、转运、安装等工艺 流程进行一体化智能优化，智能分析出最优方案，智能 化管理，提升预制装配效率。 智慧工地系统数据与建设管理平台数据共享互通 智慧工地系统数据与建设管理平台数据共享互通。通 过有效对接到建设管理平台，形成统一的建设数据汇 总展示、管理和支持决策。 安全管理智能化精准化： 基于视频监控 +AI+IOT+5G+BIM+GIS ，自动识别不安 全行为，基于 BIM 施工模拟，提前发现安全隐患，降 低风险。 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 深基坑智能监测系统 安全监测 深基坑施工的地勘参数自适应学习 基于施工阶段实时监测数据，通过有限元反演分析法，反推各个基坑土体地勘参数，进而得出作用在墙体两侧的土压力分布 , 并预报各相继 施工阶段的墙体和土体变形、内力及内支撑梁轴力。 通过自动化监测设备获基坑开挖过程中的 实时位移及支护结构内力 通过 FEM 优化反演分析法，反推各个基 坑土体地勘参数 根据反推参数推定测量基坑挡土墙两侧土 压力分布情况 预测相继施工阶段围护结构的变形和地表 沉降、坑底隆起以及周围管线的变位 围护结构墙体 - 横向内支撑 - 土体的共同作用模 型 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 深基坑智能监测系统 安全监测 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 边坡监测系统 安全监测 危险边坡反演 滑坡概率风险分析 通过物质点法，基于地勘数据，结合监测的土层含水率，锚索索力和锚杆拉力分析整个坡体的表面位移，并通过和监测的表面位移的对比和机 器学习，判断地勘参数的变化，并逐步修正以使整个坡体的结构参数逐步符合当下监测数据。再基于现有结构体参数，分析在未来的气象预报 情况下坡体的滑移风险是否会增加。 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 边坡监测系统 安全监测 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 大型钢结构监测 安全监测 监测数据查询 结构模型 建筑模型 结构内力反演 基于设计文件，初步建立结构的有限元模型，利用拥有自主知识产权的仿真内核分析计算结构所有可能发生的破坏模式，得到不同破坏模式 下的环境荷载、响应和结构刚度等数据，将以上仿真数据借助神经元网络算法训练 AI 模型，并将实际监测荷载和响应输入到训练好的 AI 模型中， 进一步得到反映真实结构状态的力学模型，基于此模型可以直到养运人员日常巡检，并分析特定极端荷载工况下的结构响应是否达标等。 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 高支模监测系统 安全监测 高支模安全监测系统通过节点、位移传感器和称重传感器实时检测高支模的安全状态，数据同步上传至平台，一旦出现立杆倾斜、模板竖向沉降、 支架水平位移以及轴力等异常情况声光报警器立即进行预警。 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 沉降自动监测系统 安全监测 沉降自动监测系统通过传感器、数据采集、数据传输设备，实时采集结构响应及环境特征数据，并通过数据处理和控制设备对采集到的数 据做进一步处理。 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 大体积混凝土测温系 统 安全监测 利用线状温度传感器、无线温度采集器，实现大体积混凝土浇筑过程中温度变化的自动监测，确保混凝土浇筑质量和施工安全。 基于实时监测数据，结合多物理场仿真分析技术，反演大体积混凝土温度场、应力场的相互耦合作用，实现从局部向整体的转变，进而对 铁路的桥梁、墩柱、桥墩等大体积混凝土浇筑过程实现智能化在线温度监测和预警。 r 智能生产 智慧管控 智能展示 系统介绍 - 桥梁转体监测系统 安全监测 系统通过 BIM 协同、虚拟与现实“数字孪生”及人工智能控制等技术的应用，实现转动过程中各个桥梁姿态实时确认、转体过程 中最小距离预警告警、实时获取控制系统相关参数并智能的下发控制命令，为在预定时间内安全高效完成跨线桥梁协同转体施工提 供有力的保障。 r 智能生产 安全监测 智能展示 系统介绍 - 视频监控系统 智能管控 基于视频智能分析技术，进行施工现场危险源检测和人员行为分析，并进行声光报警，保障工地项目安全进行；利用智能视频分析技术对 视频数据中的对象进行分析识别，令计算机代替人工完成实时监视任务，可有效克服大量视频监视资源下人工监视死角多的问题。 r 智能生产 安全监测 智能展示 系统介绍 - 资料管理系统 智能管控 01 02 03 04 数字化资料 质量保证资料全部数字化，涵盖工 程全部拥抱，可定制，如测量计量、 过程记录、工序检验等。 全部资料在线填写、在线提交、在 线审核、公共数据服用、内部公式 计算。 关联互通 与 BIM 公路工程项目信息化管理系 统全面互通，与 BIM 构建管理。 有效监督 基于电子化数据流转的资料锁定机 制，便于全面掌握质量状况，有效 监督管理 动态收集 结合电子档案管理要求，将工程构件库与表格库关联，对质量保证资料数据进行分类存储及交互复用，指导质量保证资料规范化填写、流 程化审批、智能化归档。实现建设项目全过程质量保证资料标准化、信息化、数字化管控。 r 智能生产 安全监测 智能展示 系统介绍 - 人员管理 智能管控 考勤管理 人员安全 人员定位 查人查岗 通过 LORA& 蓝牙技术，结 合物联网数据管理平台，实 现自动考勤管理。 通过工帽上佩戴的智能传感模 块，第一时间感知跌落、撞击 等情况，并预设一键求助功能。 构建区域人员定位系统，了 解人力分布状态，合理规划 人力配比。 通过物联网数据管理平台，结 合最新的 LORA 无线自组网技 术构建进出人员黑白名单和到 点、到地、到岗自动巡查。 提高效率 保障安全 定 管 查 护 r 智能生产 安全监测 智能展示 系统介绍 - 安全管理 智能管控 安全生产管理体系 安全管理规章制度、岗位职责分工、安全保证体系、应急预案等 风险管理 重大风险辨识、评估和和管控 隐患管理 隐患排查、重大隐患报备、重大隐患整 平安工地 平安工地建设、考核评价 施工安全过程管控 安全生产条件核查、安全生产教育、培训和技术交底、现场安全检查、特种人员、机械设备管理、 安全生产费用管理、事故统计与应急管理等 基于物联网的施工现场安全监测 集成桩基联网监测系统、边坡沉降监测系统、现场人员管理系统、特种设备监测系统、隧道安全 监控、作业车辆监测等系统 r 智能生产 安全监测 智能展示 系统介绍 - 进度管理 智能管控 计划进度管理 • 工程 WBS 分解，并将工程实体构件与的合同清单、工程数量台账、形象进度指标关联，实 现计划进度编制、下发及分解；进度填报、上报及汇总 进度数据分析 • 建立进度分析关键指标体系，定期生成进度分析报告 , 包括项目总体情况、各标段情况、控 制性工程情况、各类型分部工程情况、进度与计划对比等内容 • 建立进度预警规则指标库，生成进度预警消息与告警监控 • 建立排名规则指标库，通过进度完成情况对参建单位进行排名，并通过长期监测排名指标 的变化情况，对参建单位管理水平进行评估，并作