智慧工地可视化通信技术研究

朱丽莉

摘要：以金川项目部智慧工地可视化为例，阐述了智慧工地的设计思路以系统设计和技术设计为总体设计框架，采用摄像机为原始信号源，将公司BIM+智慧工地平台和项目部BIM+智慧工地平台有机融合，为使数据传输运作正常，提出合理化的意见建议，为类似工程智慧工地建设提供了宝贵的经验。

关键词：智慧工地；技术设计；数据采集

0引言

近年来各类企业对建设工程的质量、安全、文明施工的监管提出了更高的要求。要求进一步加强建筑施工领域企业安全生产工作，根据国务院《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》《关于进一步加强建筑施工领域企业安全生产工作的实施意见》等文件精神，工地新安装塔吊监控、新开工项目应安装施工现场在线监控系统、完善安全生产动态监控及预警预报体系等是其中重点。主要体现在以下几个方面：一是事故总量仍然比较大。2018年上半年，建筑业总体出事故总量持续保持在高位，上半年全国建筑业共发生生产安全事故1732起、死亡1752人，同比分别上升7.8%和1.4%，事故总量已连续9年排在工矿商贸事故第一位，事故起数和死亡人数自2016年起连续“双上升”。二是较大及以上事故仍然较多。其中，较大事故发生32起、死亡113人，同比分别下降17.9%和26.1%，重大事故发生1起，同比持平。三是建筑市场的监管不到位。法律法规制度建设相对比较多，执法监督检查相对比较少；企业资质和个人资格审批管理相对比较多，审批后的后续管理、企业和执业人员的动态管理相对比较少。四是安全监管和防范手段相对落后。全国建筑施工企业信息化水平仍较低，信息化尚未深度融入安全生产的核心业务，对建筑施工安全生产的监管手段大都停留在“人力”监管阶段，利用信息化进行“智能化”监管的企业仍凤毛麟角。

1智慧工地设计思路

对于工地综合管理系统的建设，绝不应该是对各个子系统进行简单堆砌，而是在满足各子系统功能的基础上，寻求内部各子系统之间、与外部其他智能化系统之间的完美结合。智慧工地业务系统，由传统海康安防系统扩展出智慧工地业务，来实现工地现场统一管理和控制，平台建设后实现一平台、一张图、一张网管理，同时考虑将视频、人员、机械、环境数字作为信息化基础数据，满足部分建设单位运营管理的业务需求，辅助业务流程优化。基于四川金川项目部智慧工地建设总体设计，主要分系统设计（图1）和技术设计（图2）。

系统设计中紫色是集团统一部署的管理系统，包括财务、人力、办公、合同、集采及集团层项目管理等；绿色为二级公司计划自建系统，目的是支撑智慧工程和智慧应急的需求；项目是企业的利润中心。智慧工地系统包括危险源监测、装备安全监管、远程协同指挥、劳务管理、智能硬件等。

技术设计利用IoT、BIM、大数据、AI等核心技术，实时采集现场数据、自动进行风险识别，为管理者提供科学的解决方案辅助决策，为项目提供生产提效、成本节约、风险可控的智能化解决方案，通过智能化让项目效益、效率双提升，让工地管理更高效。

2智慧工地通信组成方案

2.1 二级子公司BIM+智慧工地平台

集成多个项目部的软、硬件系统，实时汇总数据，实现全面数字化管理，形成上传下达、管理有序、风险可控的企业版智慧工地平台。以一平台+N模块的组成方式，可拆可合，项目可根据适用阶段进行灵活组合，满足于不同的业务需求。

2.2 项目部级BIM+智慧工地平台

建立项目级智慧工地平台，依托配套智能硬件，将应用数据进行集成、分析、处理、存储。通过数据分析，协助项目进行科学化的管理，提高项目管理水平，形成在项目部重点部位安全监测、重点机械设备安全监管、劳务管理、视频监控等统一管理，实现项目全周期的动态管理。要求项目终端信息实现自动采集、移动APP数据录入、现场基本实现各工作面远程监控。

2.3项目配套智能硬件

主要以摄像机为数据采集的原始信号源，主要负责各个监控点现场视频信号的采集，并将其传输给视频处理设备。监控前端的设计将结合实际监控需要选择合适的产品和技术方法，保障视频监控的效果，表1为金川项目部智慧工地通信设施配置分布图。

3智慧工地数据传输

3.1 视频传输网络选型

网络设计关系总平台功能是否有效，决定整体系统正常运作。特别是视频数据，使用频率高、数据量大，容易受网络因素影响。分专线和公共网络2种方式。专线方式需要从监控中心到施工现场部署专线，这种方式下使用私有IP地址即可，不需要租用固定公网IP地址，通过专线，前端系统稳定地将实时视频和数据传输到监控中心；公共网络更灵活、网络成本更低。公网方式之管理中心租用公共网络，有固定IP地址，全国乃至全球工程项目数据通过访问该IP可上传至中心。所有管理者通过访问该IP管理所有工程项目。同时公网传输利用海康萤石云端强大的取流分发服务能力，解决公网跨运营商远距离视频传输不稳定的问题。

3.2 工地内无线网络部署

由于建筑工地现场监控环境的特殊性，布线困難，因此无线布控以其自身的灵活性高，扩展性强，维护简单等优点，被许多建筑工程公司广泛采用。建立好无线监控系统后，可加强建筑工地施工现场安全防护管理，实时监测施工现场安全生产措施的落实情况，对施工操作工作、基面上的各安全要素如塔吊、井字架、中小型施工机械、安全网、外脚手架、临时用电线路架设坑防护、边坡支护，以及施工人员安全帽配戴等实施有效监控，及时有效地消除施工安全隐患。可以将无线网络以需求分析、系统拓扑等内容进行部署。

4 结语

智慧工地可视化通信技术，构建了多层级的实时监控系统，通过信息技术手段规范了监管体系，明确建设行政主管部门、安全监督机构、施工企业各方职责和权限，提高行政主管部门监管效能，减少人员配备，实现一次投入，常年收益。企业通过实施智慧工地可视化视频监管，有效防范安全事故的发生、避免发生安全事故、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量，提高施工现场的管理效率。本文介绍了如何实现智慧工地可视化的实际应用，以对工程智慧建设起到参考作用。

（作者单位：中国安能集团第一工程局有限公司）