CN111401746A - 智慧工地信息化管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种智慧工地信息化管理系统，属于智能化工地领域领域，该管理系统主要包括：总控台、信息数据云平台、视频监控系统和环境监测系统；其中，信息数据云平台包括人员管理模块、物料管理模块、质量管理模块和安全管理模块。本发明提供的信息化管理系统是将计算机技术与物联网应用相结合，有效地将人员监控、车辆和设备位置定位、物资管理、施工质量等进行整合，真正实现了施工质量的可知、可控，施工过程的可视、智能，工程管理的协同、高效，大数据深度挖掘分析的实时、共享。
Description
技术领域
本发明属于智能化工地领域，尤其涉及一种智慧工地信息化管理系统。
背景技术
随着城市建设的不断深入，各种建设工程规模不断扩大，面对建设工地面积大、人员复杂、设备物资分散、管理作业流程琐碎的特点，采用传统的人工巡视、手工纸介质记录的工作方式，已无法满足大型项目管控的要求。因此寻求一种现代信息化手段进行项目管控，已成为项目建设管理方的必然选择。
目前，现有技术仅报道了类型单一的管理平台或系统，如仅涉及施工现场人员的管理系统或者仅涉及物资的管理系统等，但现有技术无法实现对施工项目包括人员、设备、物资、施工质量等多方面在内的整体化管控，单一的管控模式无法真正提高施工项目的工作效率。因此，对于本领域技术人员而言如何开发出一种综合化、整体化的施工工地信息化管理系统是一项重要的课题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的施工现场管理系统的管控内容单一，进而影响施工项目工作效率的问题，提出一种整体化的、高效地的智慧工地信息化管理系统。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
智慧工地信息化管理系统，所述系统包括：
总控台、信息数据云平台、视频监控系统和环境监测系统；
所述信息数据云平台与总控台控制输出端连接，所述视频监测系统和环境监测系统分别与所述信息数据云平台通信连接；其中所述信息数据云平台包括：
人员管理模块，用于对施工现场的参建人员进行统筹管理；
物料管理模块，用于对施工物料进行分批、检验和管理；
质量管理模块，用于对施工质量进行检查、整改和验收；
安全管理模块，用于对施工现场的参建人员和建筑设备进行安全监管，以保证安全生产。
作为优选，所述人员管理模块包括人员实名认证单元和人员实时定位单元。
作为优选，所述人员实名认证单元为设置在施工现场出入口的实名认证通道，所述人员实时定位单元包括植入安全帽内的RFID芯片和信号接收装置。
作为优选，所述物料管理模块包括物料统计单元、物料检测与入库单元和物料库存管理单元；所述质量管理模块包括质量检查单元、质量验收单元和质量实测实量单元。
作为优选，所述质量管理模块还包括沥青拌合楼管控单元，用于实现对沥青混合料生产关键指标的实时管控；
沥青面层摊铺管控单元，通过测定环境参数和摊铺关键指标，实现对施工质量的管控；
智能压实管控单元，通过传感器对路基压实度进行快速检测，以实现路基压实度的快速修正。
作为优选，所述安全管理模块包括安全隐患排查单元、重大危险源管理单元和安全作业管理与验收单元。
作为优选，所述视频监控系统包括设置在施工现场的若干个摄像机，用于实时监测所能覆盖的监控对象并将监控视频数据实时上传至所述信息数据云平台。
作为优选，所述环境监测系统包括设置在施工现场的气象监测装置和无人机设备；
其中，所述气象监测装置包括温度传感器、烟雾报警传感器、明火探测传感器和噪音传感器，用于实时检测施工现场的气象环境数据并实时上传至所述信息数据云平台。
作为优选，所述系统还包括车辆运输管理模块，通过RFID技术和GPS定位技术对施工现场的车辆进行信息识别，并记录车辆行驶轨迹。
作为优选，所述系统可支持移动办公，具体能在计算机终端、手机APP客户端进行应用。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明提供了一种智慧工地信息化管理系统，该系统的建设将计算机技术与物联网应用相结合，首先通过RFID数据采集技术、视频监控以及环境监测等多种手段，实现了对施工现场人员、设备、车辆、物资的实时定位，有效获取人员、机械设备、物资位置信息、时间信息和轨迹信息等内容，便于及时发现遗漏异常行为，实现自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度；其次，还通过建立物料管理模块、质量管理模块和安全管理模块，真正实现了对施工过程中建筑物料、施工质量以及施工过程中安全的整体把控；最后，通过建设该系统使得工程管理者随时随地掌握项目的进展情况，监控施工现场的施工动态，提高监管力度，及时发现问题并督促施工单位及时整改隐患，以促进安全生产和工程质量管理。
2、利用本发明提供的智慧工地信息化管理系统，真正实现了施工质量的可知、可控，施工过程的可视、智能，工程管理的协同、高效，大数据深度挖掘分析的实时、共享。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的总控台示意图；
图2为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的人员管理模块的示意图；
图3为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的物料管理模块的示意图1—物料检测与入库单元；
图4为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的物料管理模块的示意图2—物料库存管理单元；
图5为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的实时密实度检测技术原理图；
图6为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的智能压实管控单元的示意图；
图7为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的质量管理模块示意图1—质量检查单元；
图8为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的质量管理模块示意图2—质量验收单元；
图9为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的安全管理模块示意图1—活动计划单元；
图10为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的安全管理模块示意图2—安全会议单元；
图11为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的安全管理模块示意图3—安全考试单元；
图12为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的安全管理模块示意图4—巡查GIS地图单元；
图13为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的环境监测系统示意图；
图14为本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统的视频监测系统示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种智慧工地信息化管理系统，所述系统包括：
总控台、信息数据云平台、视频监控系统和环境监测系统；
所述信息数据云平台与总控台控制输出端连接，所述视频监测系统和环境监测系统分别与所述信息数据云平台通信连接；其中所述信息数据云平台包括：
人员管理模块，用于对施工现场的参建人员进行统筹管理；
物料管理模块，用于对施工物料进行分批、检验和管理；
质量管理模块，用于对施工质量进行检查、整改和验收；
安全管理模块，用于对施工现场的参建人员和建筑设备进行安全监管，以保证安全生产。
在上述智慧工地信息化管理系统中，该系统的建设将计算机技术与物联网应用相结合，通过多个检测设备将施工现场的人员、设备、车辆、物资等多重信息展示在同一个数据分析大屏上，能够及时、有效地获取人员、机械设备、物资位置信息、时间信息和轨迹信息等内容，便于及时发现物资遗漏、安全隐患等异常行为，实现自动化监管设施联合动作，能真正提高应急响应速度和事件的处置速度。
在一优选实施例中，所述人员管理模块包括人员实名认证单元和人员实时定位单元。
在一优选实施例中，所述人员实名认证单元为设置在施工现场出入口的实名认证通道，所述人员实时定位单元包括植入安全帽内的RFID芯片和信号接收装置。
在上述优选实施例中，通过设置实名认证通道对施工人员的信息自动读取，不仅可对施工现场劳务人员的出入场时间、考勤情况进行自动化管理，及时掌握各个工地片区的人员统计数据，了解人员的分布情况；同时也可实现劳务人员数据的上报，满足住建部劳务实名制的管理要求。
此外，为进一步增强施工现场人员的管控，还设置了人员实时定位单元，通过在施工人员安全帽内植入RFID芯片，并在施工工地关键出入口设置接收装置，能够对不同区域人员的分布情况进行实时定位和统计，实现对现场人员的动态管理。
在一优选实施例中，所述物料管理模块包括物料统计单元、物料检测与入库单元和物料库存管理单元；所述质量管理模块包括质量检查单元、质量验收单元和质量实测实量单元。
在上述优选实施例中，所述物料统计单元包括材料管理台账，以及与所述材料管理台账关联的地磅称重系统。该统计单元的统计内容主要包括：施工单位登记物料的名称、规格型号、数量、供应商、领料及发料登记人，并记录每种材料的使用部位，监理单位进行审核。该单元还具备统计查询、产品跟踪、序列号查询等管理报表、库存动态查询/明细表、各种单据的查询、统计、报表生成，形成文字性内容方便审核。所述物料统计单元的管理范围包括：机械砂、石灰岩、沥青高料、高油等。
所述物料检测与入库单元具体包括：实验室检测模块和物料入库模块。首先先由实验室检测模块在物料入库前，将物料样本送至实验室进行质量检测，检测合格后，再将检测结果告知监理单位，再由监理单位再次进行样本检测，检测再次检验合格后送至中心实验室进行抽检，抽检实验合格后将物料送入物料入库模块。
物料入库模块是通过手持终端对电子标签实施扫描，高效的办理出入仓工作，了解物料的出入仓库的情况，并对仓库数据实施实时更新。可以清楚的在数据库中体现各种化学品在销售中的比例，同时还可以避免由于人为原因而造成的时间浪费，以及他人非法取用危险品。保证安全品的安全。同时原材料进场后主动推送通知，提醒施工单位、监理单位进行及时抽检，同时系统中内置各种原材料的检验参数，方便工作人员检验。
所述物料库存管理单元对施工现场的机械砂、石灰岩、沥青高料、高油等的用量进行管理。实时统计库存物料量，主动通知管理人员进行及时备料。做到及时物料统计，及时通知物料管理人员进行物资储备，保证了施工现场七天连续生产不间断的要求。
在一优选实施例中，所述质量管理模块还包括沥青拌合楼管控单元，用于实现对沥青混合料生产关键指标的实时管控；
沥青面层摊铺管控单元，通过测定环境参数和摊铺关键指标，实现对施工质量的管控；
智能压实管控单元，通过传感器对路基压实度进行快速检测，以实现路基压实度的快速修正。
在上述优选实施例中，所述沥青拌合楼管控单元能对拌和楼正在生产的沥青混合料进行实时监控，采集关键参数包括油石比，骨料温度，沥青温度，出料温度，各材料用量等实现沥青混合料生产的拌和时间、材料用量、级配、材料误差、材料预警、材料用量核算等关键指标进行实时管控。
所述沥青面层摊铺管控单元能对每台施工机械进行定位、对施工作业的环境温度、湿度计风速进行管控、实时采集呈现摊铺温度数据，并对超过规范的温度进行分级别报警、按照当天生产量、压实后密度、宽度来估算出当天的摊铺厚度，对一天的摊铺厚度进行总体评价。
所述智能压实管控单元通过在碾压设备上安装振幅振频传感器，基于CMV计值公式，将采集的信号进行处理得到CMV值，对压实度进行连续不间断快速检测，并能结合项目中的高精度定位系统对压实度进行位置记录，详细记录道路建设中的每一个位置的密实度信息，同时结合项目中的实时反馈系统将密实度结果以人机友好的可视化方式展示给压路机操作手以方便进行压实度修正。
在一优选实施例中，所述安全管理模块包括安全隐患排查单元、重大危险源管理单元和安全作业管理与验收单元。
在上述优选实施例中，所述安全隐患排查单元是由各项目人员指定安全检查计划，并进行安全隐患排查、安全隐患整改和安全隐患复查过程跟踪记录，真正的实现安全检查工作统计、安全隐患整改统计、安全隐患预警统计、隐患类型统计、隐患等级统计、分包安全管理统计，同时自动生成“安全日志”，并自动上传至信息数据云平台。
重大危险源管理单元是首先根据重大危险源名录自动生成监管任务，安全员定期提交监管数据；其次再根据部分隐患库建立监管任务，有效识别危险等级，做到分级管可控，有效把控公司所有项目整体安全情况；再次通过风险源预识别，风险源评价指南，结合LECD判断风险源等级，在平面图对风险源进行集中管控；最后对工程中有重大风险的施工进行重点监管，生成统计报表，通过风险源类别、检查、整改情况对于该部位风险情况进行分析，支撑管理者决策有针对性的加强部署安全管理措施。
在上述安全作业管理与验收单元中，除了对施工现场的常规作业进行安全监督、管理和验收外，还包括了特种作业人员的管理，通过对特种作业人员履历自动归类并生成电子档案，对特种作业人员进行安全教育、安全技术交底管理，以实现教育实时记录，提高特种作业人员的安全意识。
此外，还需要进一步说明的是，上述安全管理模块还包括活动计划单元、班组教育单元、安全会议单元、安全考试单元和巡查GIS地图单元等内容，其中活动计划单元通过制定多个关于施工现场的安全活动，并对上述安全活动进行统一管理；班组教育单元是通过移动端对班组教育进行实时视频录制，并上传至云平台，有利于对班组教育的及时监控和后期的在线学习；安全考试单元对现场的安全管理人员和操作人员进行定期考核，系统支持试题批量导入(支持Excel、Word等格式)，电子试卷随机生成，考试结果当场生成。并建立了奖惩机制，调动了项目参与人员的积极性，有效保证了安全考核的质量；巡查GIS地图单元是以检查安全隐患的位置，安全隐患的内容，并对问题的状态进行查询。通过选择时间、人物，可以查看巡查人员(安全员)的巡查轨迹，对巡查问题起到了实时提醒，及时处理，避免发生质量安全问题未处理现象。
在一优选实施例中，所述视频监控系统包括设置在施工现场的若干个摄像机，用于实时监测所能覆盖的监控对象并将监控视频数据实时上传至所述信息数据云平台。
在一优选实施例中，所述环境监测系统包括设置在施工现场的气象监测装置和无人机设备；
其中，所述气象监测装置包括温度传感器、烟雾报警传感器、明火探测传感器和噪音传感器，用于实时检测施工现场的气象环境数据并实时上传至所述信息数据云平台。
在一优选实施例中，所述系统还包括车辆运输管理模块，通过RFID和GPS定位技术对施工现场的车辆进行信息识别，并记录车辆行驶轨迹。
在一优选实施例中，所述系统可支持移动办公，具体能在计算机终端、手机APP客户端进行应用。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的智慧工地信息化管理系统，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1——智慧工地信息化管理系统的构建方法
基于本发明提供的智慧工地信息化管理系统得到了一种智慧工地信息化管理系统的构建方法，具体步骤如下：
(1)在总控台安装电脑和显示屏用于接收信息数据云平台所提供的数据信息，注册一个信息数据云平台用户账户，设立多个分管账户及个人账户；
(2)设立人员管理模块、物料管理模块、质量管理模块、安全管理模块，每个模块通过网络中继器接入信息数据云平台；
(3)设立视频监控系统，实时监测所能覆盖的监控对象并将监控视频数据实时上传至所述信息数据云平台；
(4)设立环境监测系统，实时检测施工现场的气温、噪音、烟雾等制备，并将监测数据实时上传至所述信息数据云平台；
(5)设立车辆运输管理模块，通过RFID和GPS定位技术对施工现场的车辆进行信息识别，并记录车辆行驶轨迹，也将数据实时上传至所述信息数据云平台；
(6)在监管过程中如发现施工过程存在安全隐患、物资遗漏或其他异常行为，由总控台实现自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度，该系统能在计算机终端、手机APP客户端上应用。
实施例2——智慧工地信息化管理系统的成果
本发明提供的智慧工地信息化管理系统自2019年9月份正式启动，共召开了启动会1次，培训会3次，向公司项目部全体人员详细介绍了智慧工地平台内容和应用方法。组织分项培训7次，完善了平台内人员实名制管理、劳务管理、机务管理、安全教育、安全日志等项目，确保项目内容完善、及时更新、便于应用管理。同时公司项目部发布了《智慧工地管理系统考核制度》，要求全体管理人员、协作队伍参照执行，确保隐患整改落实到位。
截止2020年1月15日，利用该管理系统取得如下成果：
(1)质量管理模块，已累计进行质量检查535次，累计上传问题531项，整改完成530项，整改率高达99.81％；
(2)安全管理模块，已累计进行安全检查494次，累积上传安全隐患421项，整改完成420项，整改率高达99.76％。
(3)完成质量验收进行125次，合格121次，验收合格率高达96.69％。
(4)完成实测实量数据1906次，达标率92.55％。
在公司项目部每周例会对上周的该管理系统进行检查，对于上传的隐患问题进行梳理，针对隐患数量、隐患部位、整改措施进行整改。
Claims (10)
1.智慧工地信息化管理系统，其特征在于，所述系统包括：
总控台、信息数据云平台、视频监控系统和环境监测系统；
所述信息数据云平台与总控台控制输出端连接，所述视频监测系统和环境监测系统分别与所述信息数据云平台通信连接；其中所述信息数据云平台包括：
人员管理模块，用于对施工现场的参建人员进行统筹管理；
物料管理模块，用于对施工物料进行分批、检验和管理；
质量管理模块，用于对施工质量进行检查、整改和验收；
安全管理模块，用于对施工现场的参建人员和建筑设备进行安全监管，以保证安全生产。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人员管理模块包括人员实名认证单元和人员实时定位单元。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述人员实名认证单元为设置在施工现场出入口的实名认证通道，所述人员实时定位单元包括植入安全帽内的RFID芯片和信号接收装置。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述物料管理模块包括物料统计单元、物料检测与入库单元和物料库存管理单元；所述质量管理模块包括质量检查单元、质量验收单元和质量实测实量单元。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述质量管理模块还包括沥青拌合楼管控单元，用于实现对沥青混合料生产关键指标的实时管控；
沥青面层摊铺管控单元，通过测定环境参数和摊铺关键指标，实现对施工质量的管控；
智能压实管控单元，通过传感器对路基压实度进行快速检测，以实现路基压实度的快速修正。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全管理模块包括安全隐患排查单元、重大危险源管理单元和安全作业管理与验收单元。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频监控系统包括设置在施工现场的若干个摄像机，用于实时监测所能覆盖的监控对象并将监控视频数据实时上传至所述信息数据云平台。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境监测系统包括设置在施工现场的气象监测装置和无人机设备；
其中，所述气象监测装置包括温度传感器、烟雾报警传感器、明火探测传感器和噪音传感器，用于实时检测施工现场的气象环境数据并实时上传至所述信息数据云平台。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括车辆运输管理模块，通过RFID技术和GPS定位技术对施工现场的车辆进行信息识别，并记录车辆行驶轨迹。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统可支持移动办公，具体能在计算机终端、手机APP客户端进行应用。
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