基建工程现场管控系统研究

王静飞 刘启道 吴云川 陈光发 陈世坤

摘要：随着基建工程规模的扩大，国家对施工现场的安全要求标准也逐年增加。信息技术的发展，促进了自动作业体系的产生。面对基建工程施工现场人员数量多、施工情况复杂等现象，自动化识别和规避施工现场违章行为需求强烈。基建工程现场管控系统的研究，不但对施工现场起到监管违章行为的作用，还能够减少人工监管项目的成本和解决现场与监管中心的路程，实现自动识别违章行为并提示报警的作用告知于项目负责人，起到辅助监督的作用，保证施工现场作业的安全开展。

关键字：自动识别、视频监控

一、概述

随着基建工程建设规模的不断扩大，对基建工程当中各个环节的管控难度也在逐渐增加，为了保障基建工程建设项目的完成进度和完成质量并能对项目完成情况快速掌握，基建工程现场管控系统被提上了基建工程建设管控的需求要求。基建工程现场管控系统针对基建工程的需求包含了基建工程建设的项目管理、人员管理、机具管理、现场管理、考勤管理，实现了业主对整个基建项目的整体管控和对监理单位人员对基建工程现场的实施监管。使得基建工程管控方式更加灵活简易。

本项目的基于单目摄像头，通过灰度图在结合算法计算出基建施工现场人数和识别输电线路系统部件，从而起到对人数和对施工作业当中的违章行为的管控作用。

二、系统的实现

该系统由协同作业计算平台、基建管理系统和基建现场管控APP三个部分构成其中，协同作业计算平台和基建现场管控APP对工程现场的人员、设备、车辆、材料、工器具等建设资源进行采集，并结合场地空间、安全状况、工程进度、工程质量等海量信息数据进行挖掘分析，实现现场异常状况识别、重点作业区域和重大危险源的动态综合管理、结合建设资源及计划对工程进度的跟踪预警;基建管理系统结合GIS技术提供工程现场分布的可视化展现，管理人员通过基建管理系统可掌握当前基建工程建设数量及区域分布，实现工程现场全局掌控。

三、系统设计

在总体架构设计过程中，规划设计遵循“业务驱动”的原则，采用由业务架构到应用架构和数据架构再到技术架构逐层驱动的方法。业务架构是对业务覆盖范围内的过程、环节、规则的细化、抽象和建模;应用架构是基于业务架构，从系统功能需求的角度去清晰准确定义应用范围、功能及模块等;数据架构是基于业务架构，从系统数据需求的角度去准确定义数据分类、数据来源及数据部署等;技术架构是基于应用架构和数据架构，根据信息技术发展趋势以及相应的实践经验，从系统具体实现角度提出系统总体的技术实现方案和软硬件物理部署方式;各架构域在设计过程中是存在多次迭代的。通过对业务架构、应用架构、数据架构和技术架构的规划设计，为从业务到系统的建设提供了有形、科学的方法，为技术方案的编制提供了依据和指导。

系统架构图

1.基础平台层：基建工程现场管控系统主要包括网络系统、服务器、存储系统以及网络摄像头等组成。网络系统分为电网内部网络（IDC区）、移动云网和互联网。

2.展示层： 展现层为用户提供不同业务数据处理后的数据列表和统计图表。

3.数据层：数据层主要由数据库组成，主要是基建工程現场管控系统数据库。

4.业务层：业务层主要分为基建现场安全管理和基建现场人员管理。基建现场安全管理又分为项目基本信息管理、机具信息管理、机具维保记录、安全检查管理、视频监控回放管理和违章抓拍记录;基建现场人员管理又分为公告管理、作业计划管理、工作汇报功能、打卡考勤管理和消息提醒。

5.终端层：移动端以及PC端用户通过统一的身份认证、权限管理登录基建工程现场管控系统。

四、业务层

基建现场管控平台和基建现场管控APP的目的都是为了保证工地现场人员的安全以及方便管理人员管理基建现场。

出于安全目的，系统设有机具信息管理功能、机具维保记录功能、安全检查管理功能、视频监控回放功能和违章抓拍功能。

出于方便管理者管理基建工程现场目的，系统设有公告管理功能、作业管理功能、工作汇报功能和打卡考勤功能。

业务架构图

五、应用层

应用架构图

数据层：数据层主要由数据库组成，主要是基建现场管控系统数据库。

应用层：应用层通过不同处理方法对数据层的数据进行处理为展现层提供数据支持。

展现层：展现层为用户提供不同业务数据处理后的数据列表和统计图表。

用户层：移动端以及PC端用户通过统一的身份认证、权限管理登录基建现场管控系统

六、数据架构

提供对系统应用的强大支持，包括：电子表单、元数据管理、安全审计等功能。并通过WEBSERVICE接口服务支持外部资源对内容管理基础数据以及内容管理对外部数据资源的应用数据集成。

对结构化数据和非结构化数据进行调度和存储。结构化数据包括：XML 和DBMS。非结构化数据包括：文本文件、音视频文件、office 系列文件、图形图像文件及ZIP、PDF、SWF等其他格式文件等，在数据接口上支持WebService 模块化组件。

数据架构图

七、技术架构

该项目系统开发拟采用J2EE架构，在软件体系方面，系统遵循JAVA EE规范，设计了灵活、开放的四层结构。

八、结语

电网工程建设现场管控系统的研发，在很大程度上减低了基建工程的管理难度，远程实时监控使得业主人员对施工现场的具体情况更容易掌握，视频分析违章技术可以避免施工现场的违章行为避免了工地上的很多安全隐患，提供了经济高效便捷的操作平台。

作者：

1 王静飞（1987年），女，本科，工程师，云南电网有限责任公司临沧供电局。

2 刘启道（1987年），男，本科，工程师，云南电网有限责任公司临沧供电局。

3 吴云川（1977年），男，本科，助理工程师，云南电网有限责任公司临沧供电局。

4 陈光发（1986年），男，本科，助理工程师，云南电网有限责任公司临沧供电局。

5 陈世坤（1989年），男，本科，工程师，昆明能讯科技有限责任公司。