1、前言建筑行業是我國國民經濟的重要物質生產部門和支柱產業之一，在改善居住條件、完善基礎設施、吸納勞動力就業、推動經濟增長等方面發揮著重要作用。與此同時，建筑業也是一個安全事故多發的高危行業。近年來，在國家、各級地方主管部門和行業主體的高度關注和共同努力下，建筑施工安全生產事故逐年下降，但不可否認，形勢依然較為嚴峻，尤其是隨著我國進程的不斷推進，建設工程規模也將繼續擴大，建筑施工安全仍不可掉以輕心。據統計，2010 年我屋市政工程共發生安全事故 627 起、772 人。每一次安全事故都會引起軒然大波，給社會來了不和諧，給人民的生命安全帶來了巨大。努力實現施工安全形勢持續穩定好轉，加強施工現場安全管

2、理、降低事故發生頻率、杜絕各種操作和不文明施工，仍將是擺在各級部門、業界和廣大學者面前的一項重要研究課題。住房與城鄉建設部發布的建筑業發展“十二五”規劃中：在建筑工程安全質量管理中存在、力度有待加強的現狀問題。隨著的召開，各級相關部門按照、的決策部署，進一步牢固樹立安全發展理念，切實履行安全責任，深入推進企業責任，住建部工程質量安全司將制訂和修訂建筑工程安全生產監督管理工作導則列入 2013 年度工作要點中，并要求強化建筑安全，有效遏制建筑生產安全事故。結合建筑安全生產形勢，認真開展以建筑起重機械為重點的專項治理工作，加強對安全生產重點地區的監督檢查。品茗科技總部位于杭州，成立于 1996 年

3、，銷售服務網絡覆蓋陸 200 多個地級城市及、新加坡、等區域，現有員工 500 余人。公司是通過國家雙軟認定的高新技術企業，公司通過 ISO9001 認證，是建筑信息化行業內領先的優秀 IT 解決方案和服務提供商。在建筑施工安全生產管理領域，其下屬的品茗安全事業部采用新一代的物聯網，充分發揮現有資源和行業經驗，打造，推動了新一代“智能化”技術在建設工程安全領域的應用，建筑施工安全生產管理水平，從而實現減少和杜絕安全生產事故的發生。本文檔對進行了較詳細的介紹，可作為建設管理部門、施工企業、質量安全監督總站、工程商、工程技術的參考資料。由于編者水平有限，歡迎提出寶貴意見，以便進一步修改、完善。1

4、/ 34目錄物聯網技術在建筑領域的應用3一、二、施工安全物聯理系統解決方案41.需求分析42.系統設計理念43.總體設計64.流程設計85.功能描述9三、感知子系統111. 塔式起重機安全管理系統111.1 系統組成111.2 系統特點121.3 安全功能介紹121.4 主流硬件產品簡介： PM530 塔機力矩+防碰撞限制器162.施工升降機安全監督管理系統212.1 系統介紹212.2 功能說明213. 施工現場管理系統233.1 前端工地建設方案23四、典型案例和客戶評價251、典型案例252、部分客戶評價27五、榮譽資質302 / 34一、 物聯網技術在建筑領域的應用在我國建設工程行業發

5、展的現階段，各種條件的限制短期內難以做到從、行業標準、素質、自律機制、資源投入等多方面形成系統而全面的施工安全管理體系。當前建筑安全生產工作仍然存有不少問題，建筑施工安全生產形勢依然較為嚴峻。通過對大量的工程安全事故的具體分析來看，當前造成建筑施工安全事故的原因主要集中在以下兩個方面：建筑市場的。制度建設相對比較多，監督檢查相對比較少；企業資質和個人資格的動態管理相對比較少。管理相對比較多，后的后續管理、企業和執業安全和防范相對。建筑施工企業信息化水平仍較低，信息化尚未深度融入安全生產的業務，對建筑施工安全生產的大都停留在“人力”階段，利用信息化進行“智能化”的企業仍鳳毛麟角。物聯網（ ern

6、et of Things，IOT）是指將各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡，在技術上又稱為“傳感網”，被認為是繼計算機和互聯網之后的“第三次 IT 浪潮”。從 1999 年 IBM 提出智慧地球的設想，基于物聯網技術的智慧解決方案的發展勢不可擋。世界各國及城市都在圍繞基于物聯網的智慧解決方案發展謀求新的突破口，也預示著未來科技和經濟社會發展的新趨勢，而的召開為建設中國智慧城市指明了方向。2013 年 1月 29 日，國家住建部了首批 90 個國家智慧城市試點，讓物聯網的智慧解決方案從概念導入期全面進入實質推進

7、期。就物聯網技術而言，其本身是一項，為建筑施工安全生產管理提供了先進技術，通過安裝在建筑施工作業現場的各類傳感裝置，構建智能和防范體系，就能有效彌補傳統方法和技術在中的缺陷，實現對施工現場的全方位實時，變“監督”為主動“”；同時，其也將為安全生產監督管理引入新理念，真正體現“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針。傳統的施工監測、易受人為影響且效率低下。通過引入物聯網技術，可以有效提高建筑施工安全質量，進而構建智能家居、智能建筑，并最終達到創造智能城市的目標。3 / 34二、 施工安全物聯理系統解決方案1.需求分析針對目前安全深度融入安全生產和防范相對，建筑施工企業信息化水平仍較低，信息

8、化尚未業務的現狀，利用信息化對建筑施工安全生產進行“智能化”。通過施工安全質量物聯理系統解決方案，進一步企業安全責任，提高企業對工程現場的管理水平，加快企業對工程現場安全隱患處理的速度。通過出臺相應文件推動企業完善物聯網建設，并通過本系統進一步提高安全水平。通過統籌，將科技規劃，協調各業務管理部門，圍繞安全制度為，以物聯網技術為技術技術力量與安全制度緊密集立綜合性市級應急管理機構，實現體制創新，能夠統一處置生產安全領域的各類事件。2.系統設計理念品茗施工安全質量物聯安全狀態”這兩個關鍵環節。其理系統解決方案針對建筑工程中“人的不安全行為、物的不是通過利用物聯網技術以一種更智慧的方法來改變建筑工

9、程領域生態系統中的各個主體（如：行業主管部門、施工和監理等）間交互的方式，從而提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度，使得各個主體可以對施工安全管理做出更明智的決策。品茗施工安全物聯網系統解決方案對建筑工程安全生產管理意味著更透徹的感知、更全面的互聯互通、更深入的智能化：4 / 34在工地上采用頭、智能卡、RFID 等技術，實時工地項目部中人的動態，安裝在工程機械設備（如：塔吊、施工電梯等）的傳感器獲 “人的機械設備的作業運行狀態，隨時隨地感知、測量、捕及物的狀態”，并將信息傳送到中心），讓建筑工地的安全指標變成可量化，讓安全可追溯，責任分得清。更透徹的感知更全面的互聯互通更深入的智能化5

10、/ 34通過使用傳感器、先進的移動終端、高速分析工具和集成 IT，可以實時收集并分析項目部工地中“人的不安全行為、物的不安全狀態”這兩個關鍵環節的所有信息，以便管理部門及企業相關安全負責人及時做出決策并采取適當的措施。建立在先進的 和電子技術基礎上，將“施工企業、工程項目部、從業 、機械設備和 標準的相關信息”進行整合，可以提高資源的使用效率，實現工程信息上傳下達、下情上報，送審批閱、 復核，聯動應急的及時性和有效性，以幫助安全生產管理 進行無紙化辦公及更高效精準的管理。3.總體設計系統按照權限設置，分級管理的原則，部門、施工、監理、工程項目部等共享資源，可以查看自己權限范圍內的信息。針對海量

11、數據，系統采用云計算的，將項目、企業、設備、的數據庫用網絡連接，基于出臺的相關建筑工程安全監督管理制度要求，一個計算數據資源各個用戶按需服務。6 / 34解決方案采用先進的物聯網技術，主要由信息層、網絡接入層、網絡傳輸層、信息與處理層組成。系統將構建覆蓋、企業、工程現場三級聯動的施工安全物聯網監督管理，通過將塔吊、施工升降機作業產生的動態情況、工地周圍的數據及時上傳給。對各子系統進行融合，進行聯動等處理。各級管理部門通過可以及時準確了解工地現場的狀況，將有效提高項目管理和現場管理的效率。7 / 344.流程設計解決方案主要是對工程項目整個生命周期的全過程管理，工程從開始到竣工項目管理流程如下圖

12、所示：解決方案是建立在基礎上，以系統化的管理，對現行工程項目管理流程開發的綜合管理系統。系統以工程項目為等，最后輸出各種需求報表。，全程整個工程的基本資料分配、系統同時結合塔吊安全管理系統等對工地監測信息管理系統、施工升降機安全管理系統、工地可視化，實現工地的實時監督管理，最終有效主管部門科學管理水平。以下是系統架構圖：8 / 345.功能描述系統總體上包括【系統資料管理】、【工程資料管理】、【工程分配管理】、【工程監督管理】、【電子地圖】、【個人中心】、【分站管理】、【統計分析】八個模塊。【系統資料管理】：系統資料模塊包括對組織結構的設定，對權限控制等，提供系統運行的基本資料。信息的管理，以

13、及系統【工程資料管理】：工程資料管理主要包括工程基本資料的錄入，以及后續工程信息的完善，提供后續流程的基本業務數據。【工程分配管理】：工程分配包括兩個步驟：安監站站長（或有關部門）負責將工程劃分給指定的科室來開展監督工作。科室指定監督對該工程執行監督工作。9 / 34【工程監督管理】：這個模塊是整個系統的功能，這里了監督對該工程所有，檢測科的的檢測，包括監督科的交底、驗收，巡查科的以及后續的竣工等信息，收集和歸納完整的監督工作和文件。【電子地圖】：地圖顯示系統中錄入的所有工程地理位置，點擊地圖上的任意一個工程，可以查看該工程的基本資料信息，并直接和系統對接，查看各工地的。【個人中心】：個人中心

14、是針對個人定制化的一個區域，這里有每個人關心的內容，比如：信息，工程等，讓用戶只關注自己想關注的內容。【分站管理】：按照區縣，提供對下屬各區縣站的工程信息的監督和管控。【統計分析】：對系統中所錄入的資料統籌管理，提供高角度審視全部或單個工程的進度和運行情況，也可以對工程的每個環節輸出，用戶需要什么資料，這里就會輸出對應的信息。10 / 34三、 感知子系統1. 塔式起重機安全管理系統品茗創新研發了具有國內領先水平的塔吊安全管理系統，為建設領域相關企業和安全監察部門提供高質量的塔機安全產品和技術服務。目前，品茗塔吊安全管理系統的市場占有率為中國第一。系統根據 GB/T 5031-2008塔式起重

15、機、GB 12602-2009起重機械超載保護裝置和 GB/T 3811-2008起重機設計規范等的有關要求設計開發。在塔吊安全管理系統中，通過高精度傳感器塔機的風速、載荷、回轉、幅度和高度信息，控制器根據實時的信息做出安全和規避的措施，同時把相關的安全給服務器，塔機的管理部門可通過客戶端查看到網絡中每個塔機的運行情況。在群塔的解決方案中，塔機與塔機之間采用 WSN 進行實時通信，從而在單塔的解決方案的基礎上，能夠得到塔機之間的位置信息，解決群塔間相互碰撞。本系統由硬件設備和專業設計分析管理共同組成，應用涵蓋塔吊在工程項目從塔吊基礎設計開始，到塔吊完全拆除為止的整個生命周期的全過程安全。1.1

16、 系統組成本系統由塔吊運行監督管理系統、塔吊專項施工方案設計硬件設備、數據傳輸系統 4 大部分組成，軟硬件結合。品茗塔吊安全管理系統基于傳感器技術、技術、技術、數據融合處理、無線傳感網絡與數據通信技術，高效率地完整實現建筑塔機單機運行和群塔作業防碰撞的實時與聲光功能，并在報11 / 34警的同時自動中止塔機動作。實現了開放式的實時，在對塔機實現現場安全、運行和聲光的同時，通過視化、高速無線數據傳輸，將塔機運行工況安全數據和信息實時發送到 GIS 可，從而實現實時動態的，并能在和時自動觸發告知，使得塔機安全向相關成為開放的實時動態。從技術中的上保障了對塔機使用過程和行為的及時，切實防范、管控設備

17、運行過程和安全隱患，有效地防范和減少了塔機安全生產事故發生。1.2 系統特點對塔式起重機的作業全過程進行實時，“預防為主”得到；實現對塔式起重機的塔機基礎設計與計算、附著設計與計算，對塔吊力和力矩、群塔碰撞進行全過程，并提供性；對塔吊的操作行為，塔吊安全裝置的運行狀態進行實時；系統可供塔吊、項目部、施工、監理、塔吊所人、主管部門等多方主體使用，實現多方主體參與塔吊安全。所有產品中啟用 BIT（Build-est 系統自動檢測）實現系統/設備自動檢測診斷及故障，產品使用更安心。1.3 安全功能介紹前置系統主要功能12 / 34及功能：塔吊黑匣子以 10m/s 為采樣周期，至少最近 16000 條

18、工作業數據作循環對應的最大力矩及時間，只可度不可隨意更改。實時顯示功能：塔吊黑匣子能以圖形或數值形式動態實時顯示塔吊工作參數，使塔吊司機能直觀地了解塔吊工作狀態，操作，避免誤操作和超載。功能：塔吊黑匣子可設置參數，對起重力矩、起重量、幅度、回轉角和允許高度進行控制，超限時，系統將發出聲、光，及時提醒塔吊采取緊急預防措施。的數據可通過現場 GPRS 系統傳輸到數據服務器上，并通過數：系統據服務器及時上報到塔吊監督管理，實現同步。防碰撞功能：可控制 16 臺以內塔吊協同作業，相互之間避免碰撞事故。數據分析功能：對塔吊運行數據進行統計分析，IC 控制塔吊超載等操作次數，對塔吊的實時數字化管理。主要功

19、能為提高塔機安全管理水平、強化各主體的力度，品茗公司在國內率先借助計算機技術、自動控制技術、通訊技術、傳感檢測技術開發以網絡為、以計算機遠程為工具的品茗塔機安全管理。全真模擬塔機全過程，操作簡單、容易上手，可對塔機進行實時的狀態進行檢測，并通過 GPRS傳輸塔機運行數據到服務器，通過、分析、計算、匯總，將塔機運行數據及運行統計狀態實時展現在上，幫助進行塔機、管理。通過可以避免操作的操作，降低因不正當操作所造成的一系列事故，利用品茗塔機安全管理系統能夠提供更安全更人性化的現代管理環境。1) 塔機備案和日常管理塔機備案通過為不同的主體（安監站、施工、工程部、租賃等）提供不同的登記管理權限，方便各提

20、供專項方案登記管理；主體實時登記、審核、查看相關責任設備的基礎信息；并13 / 342)設備實時數據設備實時數據包括實時數據和電子地圖。設備實時數據可實現對設備模擬，及時發現處理信息；電子地圖可實現用戶對其所管理或使用設備的整體和的所在位置、分布情況的直觀了解14 / 343) 塔機運行狀態統計、分析系統通過對塔機數據庫中運行數據進行匯總、整理和分析，為管理提供有關吊載次數、運行數據、吊重數據、力矩百分比、防碰撞數據和設備等信息的統計信息報表，方便日常塔機管理工作（支持分時統計和功能）。4) 塔機基礎設計方案備案經過安監站審核通過的施工用戶登陸后，點擊“”，可塔機相關和資料。以日后通過不同后在

21、電腦安裝，用戶可上傳方案到服務器，該塔機基礎的設計方案可終端進行查看、。15 / 345) 意見反饋為滿足用戶在使用過程中遇到問題及時反饋，品茗塔機安全動的窗口，客戶可以通過本窗口及時反饋信息我公司，完善的滿意度。管理提供與用戶互管理躬功能，提高客戶使用1.4主流硬件產品簡介：PM530 塔機力矩+防碰撞限制器16 / 341) 系統概述PM530 系統是復雜施工環境下多塔吊協同作業碰撞系統，通過實時塔機之間的運行狀態，對塔機的狀態進行預先提示，幫助塔吊操作員避免由于操作造成的嚴重甚至致命性事故。因此，科學使用本系統能夠有效降低“人的不安全行為”，并為用戶提供更為安全的施工環境。功能及優勢實時

22、檢測并顯示塔吊的運行狀態，安全看得見力、力矩、幅度、高度、回轉，全面五限位，保護更全面基于塔機行為的三維群塔防碰撞功能區域保護功能，小車進入被保護區域吊裝提醒功能，精確定位，提高駕駛員工作效率傾斜功能，在由于螺栓松動、斜拉斜吊引起塔機傾斜時系統發出提示GPRS、GPS 定位功能，隨時查看塔機實時運行狀態高度及回轉限位功能，更精準，帶有功能升級功能，輕松實現，為駕駛員提供更好的服務工作循環、實時數據、系統修改日志等“黑匣子”功能。鋼絲繩倍率輕松切換，方便日常使用駕駛員管理功能（此版本實現與傾斜屬于二選能）系統結構系統結構圖17 / 34系統配置技術參數18 / 34項目名稱詳 細 指 標工作電壓

23、220VAC（10%），50Hz60Hz功耗50W工作方式連續數量16000 條塔機實時數據32000 條控制精度起重量3%變幅/高度0.2m回轉1綜合誤差5%工作環境工作溫度-20+60（工業級）溫度-30+80相對濕度5%95%（不結露）防水等級主控IP44傳感器IP67等級電快速瞬變脈沖群四級（4000V）浪涌四級（4000V）標準版（防碰 撞、限位保護、區域保護、精準吊裝、GPS 定位、）顯示器動態實時顯示并塔吊作業狀態黑匣子主機作業狀態及截斷控制ZIGBEE 傳輸塔吊之間的數據傳輸角度傳感器回轉角度檢測及狀態控制變幅傳感器小車幅度檢測及狀態控制GPRS 無線傳輸工作狀態數據信息無線傳

24、輸GPS定位準確定位塔機位置旗艦版（防碰 撞、超載保護、限位保護、區域保護、精準吊 裝、GPS 定位、）顯示器動態實時顯示并塔吊作業狀態黑匣子主機作業狀態及截斷控制ZIGBEE 傳輸塔吊之間的數據傳輸角度傳感器回轉角度檢測及狀態控制變幅傳感器小車幅度檢測及狀態控制GPRS 無線傳輸工作狀態數據信息無線傳輸GPS定位準確定位塔機位置吊重傳感器起重量、力矩檢測及狀態控制高度傳感器起升高度檢測及狀態控制2)硬件結構系統顯示器顯示器采用 7 寸彩色觸屏，用戶通過顯示器可了解塔機的實時運行數據，包括：塔機的狀態，吊載情況、幅度位置、大臂位置等信息。系統主控制器主機采用ARM 作為主要開發，具有功耗低、速

25、度快、效率高等特點。信號輸入輸出采用專業航空插頭，13 路繼電器控制，內置 GPRS、GPS可滿足客戶多方位需求，為安全駕駛保駕護航。，作為一款全功能產品，19 / 34輸出與控制方法繼電器輸出控制回路13 路控制能力16A/250VAC（30VDC）干觸點，電阻性負載，電感性負載降額 5 倍使用，觸點10 萬次輸出蜂鳴器、指示燈顯示系統接口定義繼電器輸出定義【輸出控制 1】引出 16 根導線與塔吊的左操作手柄相應控制機構連接，接線定義與顏色對應關系如下：【輸出控制 2】引出 10 根導線與塔吊的右操作手柄相應控制機構連接，接線定義與顏色對應關系如下：回轉采用液力耦合控制的塔機，本系統時雖發出

26、控制指令并切斷塔機方向的控制回路，但塔機會在慣性的作用下繼續滑行，滑行角明顯大于帶渦流的塔機。操作此類塔機時，請預留足夠的安全距離操作。20 / 34注意！功能線號接線顏色功能線號接線顏色上繩高速1,2紅預留5,6白上繩低速3,4黑預留7,8藍電源控制 (常開觸點)9,10黃功能線號接線顏色功能線號接線顏色塔臂左轉高速1,2紅小車出高速9,10綠塔臂右轉高速3,4黑小車進高速11,12灰塔臂左轉低速5,6白小車出低速13，14淡藍塔臂右轉低速7,8藍小車進低速15,16黃傳感器名稱接口針腳數目接口定義1234567回轉模塊 17 芯電源地線信號 A信號 B-幅度傳感器3 芯電源地線信號-高度傳

27、感器3 芯電源地線信號-吊重傳感器4 芯電源地線信號-風速傳感器3 芯電源地線信號-無線通信5 芯電源地線信號 A信號 B-2.施工升降機安全監督管理系統2.1 系統介紹PM310 系統為施工升降機安全管理系統。本系統具有安全有效的動態功能，能幫助人貨升降電梯操作員避免由于操作造成的嚴重甚至致命性事故。因此，科學使用本系統能夠有效降低“人的不安全行為”，并為用戶提供更為安全的施工環境。2.2 功能說明防超載施工升降機出廠時有最大的額定載重限制，如果超過額定最大載重量運行是非常的行為，非常可能引起安全事故。本系統借助重量傳感器對施工升降機的載重數量進行實時監測，對于超過最大額定載重量的作業行為進

28、行截斷控制，制止行為的發生。防超員施工升降機出廠時有額定乘坐人數限制，各級施工安全管理部門對施工升降機限載人數也有相應的管理要求。本系統借助 RFID 無線物聯網技術，在電梯啟動時，對乘坐施工升降機的人數進行統計，如果超過系統設置的額定最大限載人數，系統將對升降機進行截斷控制，提示駕駛超員信息，有效杜絕超員運行現象。防沖頂施工升降機在運行過程中由于起升操作都有駕駛進行操作，駕駛對于升降機外部的情況無法獲知，只能品感覺判斷升降機的起升高度狀況，容易出現起升沖頂的情況，而傳統的機械限位開關較容易磨損而失去作用。本系統借助 RFID 無線物聯網技術，在升降機頂部合適位置安裝 2.4G 無線射頻模塊，在升降機上行過程中進行實時位置監測，接近頂部時系統將對駕駛艙內的駕駛進行聲音提醒，有效防止沖頂事故的發生。駕駛員識別在施工過程中，施工升降機的操作應該由經過專業操作培訓過的駕駛員進行操作，而現實的情況是施工升降機經常被施工隨意操作，很多事故發生后都找不到升降機駕駛。本系統提供兩種駕駛識別方式：【RFID識別】：通過 RFID 無線物聯網技術，為合法的駕駛配備 2.4G 無線識的識別，別模塊，駕駛駕駛升降機每次起升過程中系統都會進行駕駛識別成功升降機可以正常