基于物聯網和云計算技術的智慧工地施工信息化管理平臺的研發和應用陳韜1，徐天洋21、引言隨著我國國民經濟生產總值的持續增長和宏觀經濟的持續健康發展，國內建筑行業也呈現出蓬勃發展的勢頭。建筑行業生產總值快速增長的同時，建筑項目的數量和規模也在不斷的增加，項目施工過程中人身安全問題逐漸凸顯，項目管理的重要性日益顯現。在傳統的項目生產過程中，由于信息技術和遠程監控技術的匱乏，相關部門無法對施工中潛在的危險進行預警和監控，特別是對遇險人員的搜索過程，只能靠圖紙進行定位，導致施工人員的安全得不到有效的保障，因施工事故導致的人員傷亡現象屢見不鮮。另外，在項目的日常管理過程中大多采用專人管理項目電子文檔和紙質文檔的方式，勞動量大，工作繁瑣，工作效率低，出錯率高。而項目管理過程中的任何一個小的疏漏都有可能造成大的事故發生，為項目各方帶來重大損失。隨著物聯網、云計算、大數據、移動互聯網等信息技術的發展應用，國內外關于建設項目的“數字化建設”、“信息化管理”和“信息技術應用”研究由來已久，也取得了一定的成果。如建筑信息模型（BIM）、建筑全生命周期管理（BLM）、智慧城市等。這些研究促進了建筑業信息化發展和信息技術進步，提升了技術創新、管理創新水平。然而，我國在建設項目管理理論研究和信息技術應用上與國外的差距仍然很大，迫切需要依托新興信息技術，對傳統建設項目管理理論與方法進行創新，研發全新的、綜合的建設項目管理信息化平臺，提高各參與方之間信息交流的效率。2、智慧工地施工信息化管理平臺的建設內容“智慧工地”是一種嶄新的工程全生命周期的管理理念，即指工地信息化建設。基于當前日異月新的信息技術手段，在“云+大數據”支撐下，充分利用物聯網、互聯網以及云計算機等先進的信息化技術，將施工的現場一線業務與項目的綜合管理深度融合，圍繞施工現場管理、項目綜合管理，建立互聯協同、安全監控、智能化生產等項目信息化生態圈，開發一個完整的、綜合的施工項目信息化管理平臺，并將后臺的數據在虛擬現實環境下與物聯網采集到的工程信息進行數據挖掘分析，提供過程趨勢預測及專家預案，實現工程可視化智能管理，以提高工程管理的信息化水平，在保障安全生產的前提下，能夠提高生產效率、項目管理效率，智慧工地施工信息化管理平臺的建設內容如圖1所示。圖1智慧工地施工信息化管理平臺的建設內容基于智慧工地的施工信息化管理平臺主要從施工現場管理和項目綜合管理兩大角度對項目實現全方位的遠程監管。項目綜合管理主要傾向于是對施工現場之外的項目的一些綜合管理，根據項目部的實際需要，開發特定功能模塊的軟件系統，如安全質量管理系統、物資閉合管理系統、大型設備管理系統、項目經營管理系統等軟件系統，是項目管理人員對項目生產過程中的一種“軟”管理，是對項目的內頁資料整理、后臺數據進行集中管理和歸檔，并形成相應的統計報表和報告，便于管理人員做出相應的決策，提高項目管理效率，降低消耗，節約成本，實現無紙化辦公。施工現場管理主要包括三個子系統的建設：一是施工信息化管理系統，二是遠程自動化監測系統，三是預制構件生產智能管理系統（如：地鐵盾構管片生產）。施工現場管理系統側重于對施工現場的人員設備、生產工藝、施工風險因素、安全隱患等內容進行全方位的遠程監管，使管理人員能夠隨時隨地掌控施工現場情況，保障安全生產。對施工現場的信息化建設更能凸顯“智慧工地”的本質，因此，接下來對施工現場管理涵蓋的子系統建設的內容進行簡單介紹。2.1施工信息化管理系統施工信息化管理系統集施工現場人員及物資設備進出管理、人員區域定位、施工視頻監控、現場環境監測、安全預警、質量監控管理等功能于一體，達到及時的安全預警和高效的指揮調度的目的，滿足安全生產管理需求。系統主要功能的拓撲圖如圖2所示。圖2施工信息化管理系統主要功能拓撲圖2.2遠程自動化監測系統遠程自動化監測系統根據常見施工監測內容采用的傳感器及其自動監測方法，建立一套基于物聯網技術、云計算技術和移動互聯網技術的施工監測管理云平臺，并對云平臺的架構進行系統構建，研發可提供監測配置、數據采集、計算分析、智能報警等服務接口的開放式系統平臺的技術實現。系統建設內容如圖3所示。圖3遠程自動化監測系統的建設內容2.3盾構管片生產智能管理系統聽盾構罷管片班生產命智能羨管理面系統需集管萍片原ER府P吳子系奪統、享生產帶現場宵管理勺子系積統、爭管片施流水狡線、售物流捆管理粒環節裹功能望于一巖體，束主要狹的建增設內舌容如塞圖笑4雪所示攔。尊圖迫4鍬盾構濃管片璃生產嬌智能塞管理馳系統睛主要絞功能城通過傲在管灶片生桶產現飯場安扯裝一瘦定數藥量的妙傳感也器送，組圾建生務產現尺場的腸通訊規網絡疲，借休助于拘物聯奪網和購云計暢算技濁術，插通過翅后臺亂數據絕的挖勝掘和版系統泰開發饅，實伏現對鑼生產址現場賽的遠門程監衣管和扭物流襯產品欣的遠研程追廚溯。忍3狼、工們程應船用與齒實踐肅3.顯1屬青島丟軌交撞R3浴線地鐮鐵隧廟道概港況此青島江市紅綱島濕—辟膠南斯城際躺（井斃岡山體路懲—臘大珠換山段科）軌獄道交閥通工矩程（手R3咐線）值PP堤P歡項目陡位于竭青島劃市西舉海岸療經濟分新區輩，總專體呈苦東北繞—兇西南低走向葉。夾傳統南的地秩鐵隧游道施紹工主笑要面含臨四即大問印題：省一是炊項目該管理莫層通乏常不恥能及國時掌扎握罷施工晉現場搜的砍人員療和設涼備的蜘具體諒情況畫、運狐動軌村跡和韻就位旺信息完等，花加之壤隧道龍內施綁工網立絡信疏號書的屏德蔽，陰一旦舉遇到被緊急尊情況挽，無玉法及運時采俱取措型施，專存在釀較大授的安緣全風刪險估。舌二是桶地鐵賀隧道樹施工煌場所凈是一筒個相智對密熟閉的籮空間乏，地殃下巖胳層往奸往富峽含各哨種對迎施工蛇人員標設備擺的安匹全構倒成危贊險的階有毒乳或易盞燃易率爆紀氣體化，輕蒸者妨序礙施構工的菠正常途進行條，嚴爪重時晨會引扣發爆揪炸，詢直接方危險趕施工弟人員銹的生握命。挖三是葬地鐵典隧道旁施工擊監測落的周膝期長宇、數顏據量稠大、姓數據斷來源伯眾多惡，涉諒及大傍量的碗數據爬匯總吼、分廊析、艇存儲摔、管淚理和怠查詢朽。課將這憶些數陪據資閱料以舒傳統聚的分紙質袋形式柳提交膛至項麗目管怠理部石門，詳在奴一定弓程度伐上造鉗成數止據共曾享不危及時供、數壯據查指詢借未閱繁暗瑣、哪溝通范不通送暢村。四治是之現場模施工符質量貼、施觸工現辯場情斬況，都如遭鋼筋伸綁扎摔質量逢等蛋無法發遠程鋸實時清監控榆，生株產管作理效為率低幸。佛基于緞物聯烤網和渴云計淺算技刻術孔建設坑的晉青島厲R3蒙線志軌交護施工蓮智能便化管場理系閣統，役根據森工程欺進度針逐步停推進勺，搜首先貫可完開成意工程香人員旁的信展息管宣理、竿對隧幟道內魄各類易人員標數量案和身糟份等備相關孕信息異的實艘時精胡確管嬸理蔑；接堅下來狀隨著而隧道廈施工駝的推旬進，鼻逐步夠完善靠隧道塞內人臭員附及設紙備的脾區域喊定位餃，我隧道污內環貝境監焰測等聯功能砌，儉并梨根據判工程結需要梳及時訪推進狡施工鹿視頻伍監控碼系統武的建田設何。儲系統泳可滲實現普將工晚程現例場的免管理就信息姑，通丙過網粘絡通志信在掠W核e途b裹和移鞏動終景端龍AP魔P俗上實句時呈冠現，濟輔助身管理罪決策尾，實于現隧廚道工英程施械工的介智能派化勉管理乳。嶄3.麻2慚施工早信息鏈化管利理殲系統評平臺暫的開泉發部脹署杏和成致果展鏡示摧青島呈R3嚇線施酷工信銜息化率系統型平臺蛋根據羽工程拴特點郵和椅業務步流程駐，言采用逗B/井S約結構疲進行淋設計蒙開發乖，波定制酷開發緊符合枯施工肚管理骨業務微需求尼的線乖上施庫工管撲理平疲臺，狹并嫂開發抵了下笛位機誠數據顏采集畫系統媽和手杯機端夫AP嗓P既應用次以及畝OA柄辦公傷系統鞏，晃實現筍辦公竿文件駝分類錄管理代和歸背檔、漿無紙畢化辦野公的葛目的鎮，節濃約成牽本，耳降低范消耗詢。廣3.材2.松1始門戶暑網站妖門戶吐網站夜是對滑外宣誼傳的泥窗口扭，互狹聯網潑是強竄有力誠的工束具，渣能以沃低代港價卻哀很方陜便的努把產規品或川服務融的信張息發武向全巧世界棟的每企個角摟落。捧通過麻門戶洪網站氏，西將在縫建工鍬程項屯目展悶示全盲世界北的面捎前，廊可以梢大大擾提高坡工程柴的知臥名度摩，進犧而增稻強工槽程項斜目的巾社會額影響免力。龜圖燥5畏弊門戶邁網站頭頁面勁展示培3.來2.藝2棄施工島信息勉化管撓理平池臺拼革登故施工糧信息箏化管徒理平刊臺包擺括兩炭個方亭面內榨容的賭管理傳，一咳方面迷是對慣安裝禍在施桶工現昂場的拼視頻恰監控愧子系薦統、系人員淡進出蛋管理烈子系陵統、惕人員眨定位革子系奏統畏、環乒境監型測子乎系統和進行釀遠程橡監控減和相燒關參鹽數的撐遠程爽設置畜，從遙而保昌障施盛工現蜂場安旱全、棋有序損地進歷行奶，使啊管理催人員譜能夠腔在任答何時趨間、昌任何鏟地點陜實時組全盤攻掌控給施工營現場急情況關，達法到高鐮效的濃指揮腸調度脹和安綁全預尖警。彩另一備方面包是對給青島送軌交蔬R3肺線工冰程總塞經理襪部下耀轄的眾各個剝部門臭的一侮些內帖頁資枯料進殼行歸刑檔和進管理梨，便弱于數儀據資渠料的草查詢錦、瀏濤覽和佛共享襯。牧圖光6黨讓施工馳信息看化管紗理平掃臺頁逐面展席示圍國敏排進出鉛管理狗系統慢通過偶在作兼業井神口分災別安浸裝閘死機和斃道閘顧控制拍系統論，滅利用躺無線擠射頻復技術棄，滋實現減對出繪入作聽業的蒸人員釋和車貨輛進谷出遠退程監寬管和柔電子的考勤拍，具低有高掙速捉、款穩定剩、仔不漏脅檢的暈特點舒，緣并且譜能夠額將氧工種糧、姓穗名、豪入井跡時間弱等信于息實瞞時顯蠶示在倚施工伙現場我的偵LE觀D互大屏必上面串。俯圖土7制滾進出來管理悉系統祥效果地展示所黃隔拳痰押藏幼金偷圖情8石L秤ED朗大屏潮人員廣信息擋實時恐展示拿通過舒在施跟工現曲場一宗些重摸要的株或者糧風險剖因素默較多間的區須域安半裝監追控攝且像頭應，組講建通瞎訊網斤絡，摩將施拳工現覺場的構視頻姿信號基傳輸原至總改經理釀部服扁務器證并解然析投披放在繪拼接多大屏迎、信誠息化隙管理親平臺累上面逆，便它于管槽理人寸員能歌夠內多渠雖道的弓對施蛾工現唐場進點行遠鍵程監浸管。枝圖燒9澇騙拼接反大屏訂瀏覽左現場煮施工述狀況匪若窯哪劃附厘莫彎圖雅1居0熱假信息蜘化管逗理平尊臺瀏窮覽施赴工現許場情象借助脆于傳麻感器秘和數瑞據采退集卡刊以及睬組建吵的施足工現亞場的腫通訊島網絡熄，將糖施工吵現場肢的有刑害或攜易燃哈易爆綱氣體箏的原容始數物據遠拾程采唇集，交然后廟傳輸超至總犁經理捧部的算服務暢器中昆，再蚊經過掃工程驚標定美即可故遠程聚掌控獎隧道部內突的環壯境質甚量巴圖盼1胡1系事隧道備內氣屢體監燃測查擾詢玉峽蘇通過趴在將隧道看內安車裝一惱定數音量的毫定位兇基站便，組貢建面zi送gb薄ee父無線脖網絡個，借皇助于犯無線四射頻止技術衰和羨物聯蓋網技臟術，英并通糧過后殘臺程駐序的跑開發慰，實申現將讀隧道當內作侵業人夾員枝分布巴情況瓦進行直遠程腳的區饒域定申位腰。窗圖托1所2暗囑區域兇定位及效果協展示澆3.束2.效3品AP墊P允客戶擔端碎手機盛AP采P縫應用城的開保發提阿供了鑼一個別現場晃施工奏人員慈與項躬目部炕管理破人員傘關于超現場篇施工拜信息顏共享專的媒誦介，爐有效賢提高扭現場畢管理改的即昌時性縮，能盛夠隨寇時隨啞地對賴施工好現場傾情況剃進行瓜遠程鉆監管勿。傷圖掩1晨3慰A責PP聾首頁賭文幻揮則毛糊壺址圖滴1蜻4割嘆人員仇出入含數據笑查詢敲仆啄用輛御云圖鮮1體5證濃監測役報告想瀏覽盞3.步2.勉4調OA醋辦公雪系統榮為滿單足組照織日尤常辦嫩公需勉求，足提高態辦公妻效率也，保遇障關芝鍵信原息在駁決策向層、浪管理膠層、佳基層排信息取迅速襯、準付確的匪傳遞南，并吩對槍資源商高效敬地收士集、也傳輸薪、存碰儲和剩共享塵，因促而君建設弟內部消辦公騎自動要化網甘絡應旺用平柄臺，岡加強役協作拐，提絨高整脫體工幅作效顆率檔。浸誼圖瞞1本6排移動屋客戶興端有胸開兔葛率歉知輕程節抖圖臂1元7磁P素C斃端辦例公流聾程審類批抗4店、結芹論與濁展望堵“十月三五溪”時繭期，線全球停信息烘技術架革命紡持續星迅猛謝發展舊，“扎互聯舌網僻+魯”和桃大數弱據上刪升為久國家肥戰略逼，遭物聯盼網、占互聯貝網成富為有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