基于BIM的济南轨道交通工程验收材料

概述建设背景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、人员多、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。利用信息化手段实现监管模式的创新，解决建设工程中出现的“监管力度不强，监管手段落后”等难题，成为项目建设管理方的必然选择。“智慧工地”系统的建设，将计算机技术与物联网应用相结合，通过大数据、ZigBee无线网络技术、BIM技术、物联网以及视频监控等手段，实现对现场施工人员、设备的实时定位，有效获取人员、机械设备、时间信息、轨迹信息等，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，形成人管、技管、物管、联管、安管五的立体化管控格局，变被动式管理为主动式智能化管理，有效提高施工现场的管理水平和管理效率。同时，通过与建筑信息模型（BIM）系统的整合，实现项目资源信息与基础空间数据的结合，构造一个信息共享、集成的、综合的工地管理和决策支持平台，实现经济和社会效益的最大化。工程概况济南市轨道交通工程R2线全长约36.39公里，高架线长1.598公里、地下线长约34.556公里、敞开段长0.23公里,共设车站19座，其中地下车站18座，高架车站1座，设王府庄车辆段1座，姜家庄停车场1座，设主变电站2所,投资金额229亿元,项目建设工期为5年。随着R2线工程建设的加速推进，工程建设体量不断增大，施工现场管理内容增多，管理的技术难度和要求增高，各参与方信息量交互的增大，信息的交流与传递愈加频繁，现场管理的复杂程度和难度不断增高。因此，需要开展轨道交通工程关于项目级智慧生产指挥中心的建设研究工作。在济南市轨道交通工程在建项目上选取具备建设智慧工地示范项目条件的两站一区间进行基于BIM的智慧工地建设示范项目实施，主要包括在建设单位的统一部署下，开展轨道交通工程智慧工地建设项目的建设实施及研究，以具备建设智慧工地示范项目条件的两站一区间工程为试点，开展基于BIM的智慧工地建设示范项目的前期策划、过程实施（硬件采购、安装与调试，管理平台建设与系统集成，信息化管理中心建设等）、科研立项、成果总结及推广应用等工作，助力打造济南市城市轨道交通工程基于BIM的智慧工地建设示范项目。图1济南轨道交通R2线一期工程线路总体走向示意图济南轨道交通R2线六标段土建工程，区间双线总长度约1.03公里，包含2站1区间，即历黄路站、历黄路站～历山北路站区间、历山北路站。施工范围为标段范围内的土建工程、安装预留预埋工程、交通导改、管线迁改、既有道路破复及协调配合等。执行标准本项目实施过程中严格执行中华人民共和国强制性标准及现行的行业标准、规范见下表。遵循标准表序号标准名称标准号或发布文号通用技术标准目录1《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911-20132《城市轨道交通工程测量规范》GB/T50308-20173《计算机软件开发规范》GB/T8566-20074《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-20085《计算机软件产品开发文件编制指南》GB/T8567-20066《计算机软件需求说明编制指南》GB/T9385-20087《计算机软件测试文件编制规范》GB/T9386-20088《电子计算机机房设计规范》GB50174-939《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-200110《气体灭火系统施工及验收规范》GB50265-9711《中华人民共和国消防法》12《济南市城乡建设委员会关于加快推进房屋建筑及轨道交通工程扬尘在线监测和视频监控系统建设工作的通知》济南建发〔2017〕9号BIM标准目录1《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212-20162《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T51269-20173《建筑信息模型施工应用标准》GB/T51235-20174《建筑工程信息模型存储标准》5《城市轨道交通工程BIM应用指南》6《山东省建筑信息模型（BIM）技术应用试点示范项目管理细则》7《山东省城市轨道交通BIM技术应用导则》建设内容总体建设思路针对济南市轨道交通工程项目的总体分析，在全长36.39公里的R2线路上，选取具备建设智慧工地条件的两站一区间块段进行智慧工地示范项目的建设和实施。以该两站一区间为试点，助力打造济南市城市轨道交通工程基于BIM的智慧工地建设示范项目。在建设单位的统一部署与协同下，首先做好项目的前期策划，其次对项目硬件采购、安装、调试，管理平台建设与系统集成，信息化中心建设等具体实施过程进行全方位把控。再次，要将深基坑安全风险智能监控技术这项关键技术问题纳入研究课题，作为科研立项。最后，要形成城市轨道交通工程智慧建造关键技术研究成果，提高现场生产和管理效率及决策能力，最终形成可大范围推广的产业化成果，并不断总结和完善，将成果报告编制、申报相关科研奖项。随着轨道交通工程建设规模也越来越大，工程质量安全监管难度也越来越高，管理难题也越来越突出。随着济南市轨道交通工程建设的技术飞速发展，全面推进建设工程质量安全监管领域的信息化和网络化建设，是解决施工管理难题迫在眉睫的。依托信息化技术的工程建设质量安全监管将有效促进工程质量安全治理，提升工程质量安全监管水平。建设内容安全管理施工安全直接关系到施工从业人员的生命及财产安全，加强施工安全管理十分重要。尽管传统的施工安全管理不断融合信息方法和技术，但面对动态复杂的施工现场环境仍存在很多不足，包括：难以实时追踪施工现场的不安全环境因素；难以实时追踪人的行为和物的状态；现场不安全信息无法直观表达，不利于各方有效沟通；难以实现安全事故的实时预警。在人的行为安全监测方面，可以使用图像识别、人员定位技术，实时追踪现场作业人员的不安全作业行为，实现对人员的实时监控；在物的状态安全监控方面，通过安装在现场的传感器等物联技术，实时的将现场监测数据自动采集、传输，并通过后台实时分析和及时预警，实现对物的不安全状态及时监控，保证现场安全管理处于可控；在环境安全监控方面，通过使用BIM技术、视频监控、深基坑自动化监测等手段，实时追踪施工现场的不安全环境因素，实现可视化、智能化的环境安全监理。人员管理建筑工程作为劳动密集型行业，对施工人员合理有效的管理，是保证施工安全、质量的重要前提，人员管理包含了人员培训、人员组织、人员调配等，传统的施工人员管理主要是通过生产制度、财务制度、考勤制度、奖罚制度等手段完成，来保障项目生产顺利推进。但还存在着施工一线操作工作属于重体力简单劳动，人员素质偏低，对行业规划和施工现场不理解、不熟悉，专业技术低；人员流动性大，导致人员考勤及劳务实名制管理难度大；线性工程工点分散，人员管理难度大等一系列问题。智慧建筑管理平台的人员管理是人员定位、区域定位、图像识别现代信息化手段感测、分析施工人员的各项关键信息，围绕施工人员管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工人员管理体系，并通过数据挖掘分析，形成人员信息库，全面掌握人员的技能、素质、安全、行为等信息，提高现场人员信息化管理水平。机械设备机械设备管理是指工程项目实施过程中，为保证设备安全性能，充分挥发机械设备效能，通过合理组织、协调等方式提高机械设备使用效率，提高生产效率的过程。传统的机械设备管理存在管理手段落后、机械设备使用效率低等问题。智慧机械设备管理指围绕施工过程中机械设备的使用管理，采用物联网、大数据等技术进行设备的线上集中管理，动态掌握施工机械状况，提高后台管控能力和管理效率。通过机械设备管理对机械设备检查、运行和操作人员管理发挥了一定的作用，保障了机械设备合理周转和正常运行，是机械设备管理向着数据化和智能化的发展基础。在工程机械设备上安装定位系统、油料监控系统及姿态分析系统等终端感知硬件设备，实现对施工现场工程机械设备的油料消耗、运行状态、里程及轨迹进行实时监控、报警等功能，清晰的反映和记录车辆运行全过程状态。绿色施工近年来国家大力发展绿色建筑，而工程项目施工过程资源消耗大、污染排放集中，覆盖面和影响面积广。一方面，施工过程需要消耗大量的水泥、钢材等材料，同时需要各类施工机械、运输设备的配套投入。另一方面，施工过程中将产生大量的扬尘、噪声、废水、固体废弃物等污染，影响现场及周围的生产生活，造成负面环境影响。绿色施工方面在保证质量、安全等基本要求的前提下，利用物联网、移动互联网等技术，在环境监测以及机械设备管理翻模集中管控。通过机械设备管理通过环境监测系统对施工现场扬尘和噪声、风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据进行采集，当环境指标超出设定标准范围时，可联动相应环境控制设备，保障现场正常运行。协同管理智慧建造管理平台定位于工地整体信息化系统的共享和协同，通过集成BIM、物联网，指定数据接口、建立管理规范，建立安全质量管理。通过各项子系统充分覆盖基层业务，实现各信息化子系统的数据共享与协同工作。协同管理有效地解决管理体系漏洞、提高管理人员管理水平，增强建设单位对于项目安全、进度、质量、经济的管控。智慧建造管理平台通过打造一个开放的信息化平台，整合项目实施过程中不协同或互相矛盾的情况，使信息公开分享发挥最大作用。系统集成系统集成不是单一的网络关系的集成，通过对济南市地铁轨道交通工程智慧工地建设的多学科、跨专业、多技术的系统综合与优化，将计算机技术、技术、信息技术、控制技术与被集成对象有机结合，追求最合理的投资和最大的灵活性，以最大限度满足经济、管理与环境效益的总目标。系统总体集成可分解为以下目标。集中管理：可对各子系统进行集中统一的监视和管理，将各集成子系统的信息统一存储、显示和管理在同一平台上，准确全面地反应各子系统运行状态。分散控制：各子系统进行分散式控制保持各子系统的相对独立性，以分离故障、分散风险、便于管理。系统联动：与各子系统之间，实现监测信息的通信，以各集成子系统的状态参数为基础，实现各子系统之间的相关软件联动。优化运行：在各集成子系统良好运行的基础上，提供设备优化运行控制。信息共享：实现与济南市智慧建造管理平台之间的通信能力，实现各系统数据库的共享，充分发挥各子系统的功能。系统通过对各子系统运行情况进行综合，了解各系统运行状态，及时发现并解决各种设备故障和突发事件，大大提高管理服务效率。跨子系统联动：实现跨子系统的联动，提高智慧建造管理平台的功能水平。系统实现集成后，各自独立的子系统集成在一个系统。易于升级：采用先进的组网结构，充分考虑高新技术的发展，为今后的系统升级和发展提供基础保证。提供管理平台：为项目信息化管理提供良好的硬件与软件环境。减少能源消耗：提高资源使用效率。实施内容信息化中心建设场地规划项目生产智慧调度中心计划建设在项目驻地，其尺寸为16.6（宽）*8.2长）=136.12（面积）平方。图3-1调度指挥中心规划图室内装修 1.信息化中心装修效果图图3-2智慧地铁效果图图3-3信息化展厅大屏效果图图3-4信息化展厅大门效果图图3-5信息化展厅三维效果图图3-6信息化展厅实体沙盘2.信息化中心装修图3-7信息化中心大门图3-8信息化中心展厅图3-9信息化中心实体沙盘图3-10信息化中心展板展板布置1.智慧地铁以济南地铁R2线“智慧工地”项目为例，为贯彻落实新旧动能转换决策部署，以科技创新引擎发展，济南轨道交通建设伊始。就融合先进信息技术，致力于打造智慧地铁工程。通过建立以智慧规划、智慧勘查、智慧设计、智慧建造、智慧运维为核心的全生命周期智慧地铁管理体系。达到提高项目质量、控制工程投资、缩短建设工期、实现资源配置、减少环境污染、提高安全管理、创新运维方式的总体目标。图3-11智慧地铁2.智慧规划为实现泉水与轨道交通快速发展的共荣共生，形象展示地铁建设与泉水保护的关系，贯彻落实“泉水保护优先”的工作要求，依托“基于BIM+GIS的城市轨道交通建设管理智慧平台研究与应用”等科技项目支撑，济南轨道交通集团启动建设了一套济南市区四维地质环境可视化信息平台。图3-12智慧规划3.智慧设计基于BIM+GIS技术，以大数据为依据，通过建立技术标准体系和管理制度保障，形成轨道交通全生命周期的智慧设计体系。图3-13智慧设计4.智慧勘查以GIS测绘、钻孔可视电视、浅层地震勘探、地质雷达等技术为基础，汇集城市各类地理，勘查与物探信息，形成智慧勘查。图3-14智慧勘察4.智慧建造通过远程视频监控、电子围栏、微波防护墙、环境监测、智能配电箱、机械设备管理系统、数字智慧系统、施工人员管理系统、智慧建造管理平台、钢支撑轴力伺服系统、深基坑安全监测系统、下穿既有线全自动安全监测系统、基坑渗漏监测系统等系统协助地铁施工，作为地铁建造的有力保障。图3-15智慧建造5.智慧运营智慧城轨云台致力于利用新一代信息计划，整合安全生产网，外部服务器三大独立网络，聚合生产数据和管理数据，实现系统信息化，同时，通过大数据的分析，实现运营维护的一体化智能化图3-16智慧建造网络设置指挥调度中心开通一条五十兆专用宽带，配置1台路由器/防火墙(具备上网行为管理、各类防护和防攻击和一定带宽管理能力)保障网络安全和数据安全，1台千兆接入交换机，实现内、外网互联互通和信息中心无线全覆盖以及其它外部信息接入保障信息数据安全通畅流转。图3-17网络硬件拓扑智慧工地硬件实施远程视频监控1.实施目标通过现场安装高清摄像机，实现对施工重要监控点进行实时视频预览、云台控制、视频抓录、定时抓图与事件抓图、视频参数配置等视频控制操作，保证现场施工安全。2.实施思路远程视频监控系统由现场摄像机、数据传输模块和数据显示系统构成。本项目在车站基坑、钢筋加工厂等高风险、重难点部位和人员进出口、车辆进出口等重要通道相关位置安装监控点，实现两站一区间全面覆盖、无监控盲区，能够对现场监控点实时视频预览，具备云台控制、视频抓录、定时抓图与事件抓图、视频参数配置等视频控制操作功能，并能通过手机端通过远程视频监控查看现场情况。重点拍摄围挡外围、车辆及人员进出场、车辆冲洗及是否存在带泥上路、主要作业面进展和安全等情况。图3-18视频监控布置原理示意图3.实施内容（1）摄像头安装本项目拟计划分别在两站一区间内各布设高清摄像机12台，分别在每站基坑中布置3台，项目进出口各布置1台，区间进出口1台，项目部布设1台。能够兼顾主要作业面工作情况、人员机械进出场地情况。（2）线路铺设在本次方案中，由于工地距离较长，考虑安装立杆间隔为200米，每个立杆配弱电箱，且计划采用380V供电方式，设备箱内转换成220V供设备使用。（4）录像存储高清网络摄像机，能够轻松的分辨场景的细节，包括人脸，车牌等关键信息。NVR设备能够支持百万高像素的摄像机的接入，很好的满足了高清监控的需求。稳定的嵌入式系统，保证高清图像7×24小时本地视频存储，当有重大事故发生时可直接从NVR调取当时录像，也可以把视频文件下载到本地；。4.连接方式前端铺设光纤接入组成千兆网络（多路视频及高清晰画质需求）；网络摄像机通过网线连接到无线网桥；画面传到指定的项目当地分控监控中心，接收器的一端与网络中的交换机或路由器相连；录像存储NVR及分控中心的其它监看设备连接到对外交换机；总控中心的信号通过电信光纤网络接入到交换机，接收项目工地的监控视频信号，要求其汇聚层交换机支持组播管理；网络架构、存储设备、远程监看设备要充分考虑到系统的可扩展性。5.视频监控实施图图3-19现场安装监控摄像头图3-20历历区间监控室图3-21历黄路站监控室图3-22历山被路站监控室图3-22系统大屏视频监控6.实施资源配置远程视频监控资源配置表序号名称单位数量安装位置1监控台式电脑台3现场监控室2高清摄像头台12项目现场38TB录像机台3现场监控室4交换机台3现场监控室5TP-LINK路由器台3现场监控室6视频监控系统软件套1智慧建造管理平台环境监测1.实施目标通过环境监测实现对扬尘和噪声、风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据的实时采集，实现监测系统报警，为建设单位、施工单位管理人员提供环境保护决策、管理和执法提供数据支持。同时，将现场监测数据与喷淋等设备关联，自动启动降尘喷雾设备，且可根据实际需求，手动开启喷淋和雾炮设施。图3-23环境监测系统示意图2.实施思路环境监测系统主要由扬尘监控终端、数据监测及传输、服务器、监控管理软件、手机客户端等组成。环境监测设备采集的数据通过无线方式连接至工点项目部存储设备，在后台实时显示各监测点现场环境信息及报警信息等，并支持数据查询、统计、报表输出、图表分析等多种功能。通过数据集成方式可将相关数据推送至智慧建造管理平台中，实时呈现现场环境监测数据，同时在系统中设置扬尘、噪声等环境监测要素超标的限制，一旦超过限制，即对有关人员报警，及时协调处理，对于现场施工时产生的粉尘，当超过阈值时，则自动触发喷淋设备，实现降尘处理，有效解决施工过程中的噪声污染、扬尘污染。图3-24环境监测与设备联动架构图3.实施内容（1）环境监测设备安装环境监测采集设备安装在历黄路站、历山北路站主出入口分别安装1台环境检测仪。安装时其颗粒物采样口高度距地面2.5m±0.5m，且采样口四周无遮挡，并在投入使用前，对其设备调试和测试。使用过程中定期对监测设备进行校准，终端设备的监测数据不能人为干预调整。（2）雾炮、喷淋设备布置根据两站一区间施工范围内的预估，计划在两站一区间围挡顶部安装喷淋系统，并在施工区域安装2台雾炮车，实现降尘、降温和保湿功能。（3）数据采集及分析通过环境监测设备实时采集扬尘和噪声、风速、风向、温湿度、二氧化碳、PM2.5、PM10等环境数据，现场配置LED显示屏实时显示监测数据，并将监测数据集成至智慧建造管理平台，通过平台实时呈现、分析现场环境监测数据，当环境监测数据超标时，现场可实现报警提醒。（4）自动喷淋实现对现场喷淋设备和雾炮车进行改造，在喷淋设备和雾炮车上增加智能启动模块和通讯模块，实现智慧建造管理平台和喷淋设备和雾炮车的智能联动，实现喷淋设备和雾炮车能手动开启的同时，也通过感应现场环境数据自动启动设备实现自动喷淋，保持环境的良好状态。5.环境监测实施图图3-25历黄路站环境监测图3-26历历区间环境监测图3-27历山北路站环境监测图3-28喷淋设备联动图3-29雾炮设备联动图3-30环境监测BI页面6.资源配置远程监控资源配置表序号名称单位数量安装位置1环境监测设备（含采集端、数据显示屏、数据传输等）套3施工场地主出入口2雾炮车台3布设在施工场地内（可移动）3喷淋系统套14环境监测系统软件套1智慧建造管理平台图像识别1.实施目标本项目图像识别是通过智能高清摄像头和AI图像识别服务器，实时采集现场视频信息，通过AI行为管理综合平台对相关行为学习，对图像进行处理、分析和理解，能够快速做到安全帽佩戴验证、危险区域防护预警等识别内容，大幅度降低现场安全管理的难度。2、实施思路图像识别是由智能AI图像识别服务器、高清摄像头与图像识别管理软件系统组成。为保证主要区域能够实现劳务实名制、安全帽佩戴等验证，两个一区间主要施工区域内均安装高清摄像机，通过AI服务器进行人脸识别、安全帽佩戴识别、危险区域防护识别等功能。3.实施内容（1）设备安装本项目在信息化中心安装AI智能服务器1台，并连接现场安装的高清摄像头3个。（2）系统配置软件系统作为图像识别的核心，在AI服务器通过AI高清摄像机采集数据后，还需通过软件对相关行为动作进行深度学习、分析，才能支持人脸识别、安全帽佩戴验证、危险防护区域识别等相关功能。当系统具备相关功能后，系统通过软件实时监测现场情况，当出现异常情况和违章作业时系统立即预警，实现人员管理和安全管理。同时可以将图像识别形成的相关数据集成至智慧建造管理平台中，实现数据展示。4.AI图像识别实施图图3-30历历区间AI图像识别图3-31历黄路AI图像识别5.资源配置图像识别资源配置表序号名称单位数量安装位置1高清摄像头台3施工场地重要施工工序处2AI智能服务器台1信息化中心2图像识别管理系统（具备人脸识别、安全帽佩戴识别）套1智慧建造管理平台微波防护墙1.实施目标微波防护墙是借助电磁波原理，形成壁厚达一米，高两米微波墙。施工现场通过安装微波防护墙装置，能够对警戒区域周边及沿线的危险入侵行为进行安全监控预警，且支持精确定位、预警，有效警示作业人员注意安全，提示管理人员采取应对措施，避免安全事故的发生。2.实施思路微波防护墙主要是通过微波发射装置发射电磁波，并在龙门吊、警戒区域周边及沿线等防护区域内形成一道无形的微波墙，当有人员从中间经过，将吸收或反射微波，引起微波能量发生巨变而触发报警，从而实现安全管理。3.实施方案（1）设备安装计划在每个车站施工的龙门吊行走区、警戒区域周边及沿线等部署微波防护墙设备，微波防护墙信号收发装置安装高度距地面1.8m±0.3m，且装置四周无遮挡，并在投入使用前，对其设备调试和测试共计安装3套。（2）系统应用通过微波防护墙对危险施工区域进行监控，一旦未经许可的作业人员该区域通过时立刻报警，避免不必要的事故发生。4.微波防护墙实施图图3-32梯笼1微波防护墙图3-33梯笼2微波防护墙图3-34龙门吊位置微波防护墙5.资源配置微波防护墙资源配置表序号名称单位数量安装位置1信号发送接收器台3龙门吊、梯笼出入口2微波雷达感应探头台3龙门吊、梯笼出入口3防雨喇叭套3龙门吊、梯笼出入口4太阳能电池板套3龙门吊、梯笼出入口智能配电箱1.实施目标施工现场配电箱智能监控系统采用窄带物联网监测技术，实现对施工现场配电箱的用电数据自动化采集、合闸状态实时监控、远程断电，以及单位产量用电分析等，通过数据实时传输、分析、预警来控制现场配电箱，实现现场安全用电。2.实施思路智能配电箱是由配电箱天线、配电箱GPS定位装置、智能数据采集器、自动断开开关、智能电表、成电电气电流传感器、智能配电箱管理系统组成。本项目只能配电箱是通过改造现场既有配电箱实现相关功能。系统主要功能有：第一，对施工现场配电箱统一管理，减少现场电工巡查工作量，准确判断配电柜的用电状态；第二，配电柜出现异常时，第一时间发现并做出断电处理；第三，信息有效采集及存储，用电情况实时精准监控，开展相应的单位产量用电分析等工作。3.实施方案（1）配电箱改造安装本项目计划改造10台智能配电箱。采集器安装于配电柜内部，对应智能数据采集器的外壳上的接线图，按照图中定义接线，先弱电再强电。采集器背面的安装孔固定在横梁或者面板上。采集器需将信号天线以及定位天线引出至无信号屏蔽干扰的地方固定。图3-35智能配电箱改造安装参考图（2）软件配置安装完成后，采集器需要通过设置软件下载相关的运行软件进行配置，配置完毕后，先通电，通过服务系统的手机APP端服务软件查看是否有采集数据接入，若有数据接入则网路调试完毕。进行断电测试时需事先告知现场人员，之后使用手机APP服务软件进行断电操作，延迟3-5S后断路器断开则调试成功，调试完毕后断路器复位。若不成功，检查天线与采集器的接头部位或天线的安装位置是否有屏蔽干扰。（3）现场测试安装完成后，采集器需要通过设置软件下载相关的运行软件进行配置，配置完毕后，先通电，通过服务系统的手机APP端服务软件查看是否有采集数据接入，若有数据接入则网路调试完毕。进行断电测试时需事先告知现场人员，之后使用手机APP服务软件进行断电操作，延迟3-5S后断路器断开则调试成功，调试完毕后断路器复位。若不成功，检查天线与采集器的接头部位或天线的安装位置是否有屏蔽干扰。4.智能配电箱现场实施图图3-36现场智能配电箱改造安装图5.资源配置智能配电箱资源配置表序号名称单位数量安装位置1智能数据采集器个10配电箱2分励脱扣器个10配电箱3天正智能电表DTS256型个10配电箱4智能配电箱管理平台套1智慧建造管理平台机械物联网管理1.实施目标通过基于NB-IoT物联网技术的设备物联网管理系统，实现对施工现场工程机械设备的油料消耗、运行状态、里程及轨迹进行实时监控、报警等功能，可清晰的反映和记录车辆运行全过程状态，辅助现场实现机械设备管理。2.实施思路基于NB-IoT物联网技术的设备物联网管理系统主要用于工程机械设备的监控管理，该系统由硬件部分、软件部分和数据库等三部分组成，系统集成GPS和北斗导航系统双模定位，采集机械设备的实时位置。通过油料传感器实时采集机械设备的油量，姿态传感器采集机械设备的实时姿态，各模块运行事前设定的算法，得出机械设备的地理位置、油料使用信息、运行时长、运行里程等数据，系统提供了手机APP、电脑客户端等多种查看方式。3.实施方案（1）设备安装本项目拟计划在现场挖机等基坑开挖机械设备上安装定位模块、油料监控传感器、姿态传感器等实现对机械设备定位和里程分析、油料监控、机械设备运行监控的监控。图3-37机械设备管理系统核心模块（2）系统使用通过成套终端感知硬件设备，实时将相关数据传输至系统，系统实时分析预警、实现对施工现场工程机械设备的油料消耗、运行状态、里程及轨迹进行实时监控、报警等功能，可清晰的反映和记录车辆运行全过程状态。通过研发机械设备管理系统，实现工点数据统计、实施数据分析、历史数据分析、数据对比分析、机械大屏监控、机械设备结算管理、提醒和预警功能，并且系统好研发了手机APP，其主要功能包括实时监控、轨迹回放、历史数据和提醒/预警四大模块。4.机械物联网设备实施图图3-38机械物联网模块图3-39安装机械物联网模块的履带吊图3-40机械物联网GPS定位5.资源配置机械设备资源配置表序号名称单位数量安装位置1机械物联网模块个10机械设备上2机械设备管理平台套1智慧建造管理平台人员管理1、实施目标为方便高效记录施工人员的进出场和现场作业人员情况，人员管理系统以GPS或基站定位等方式实现人员位置、状态信息的动态监管，辅助现场生产管理。将定位系统与门禁系统结合，自动识读人员工种、培训情况，未经培训报警提示。实名认证，实现对劳务人员数量统计、工种信息等的全面信息化管理。2、实施思路本项目人员管理系统主要由一体化智能闸机、门禁卡、智能安全帽、人脸识别等来实现。通过人脸识别、闸机、定位应用对现场施工人员进行实名制身份信息识别、人员运行轨迹、工作时效进行实时数据采集并分析。图3-41人员管理拓扑图3、实施方案（1）设备安装在每个车站的主出入口安装闸机各1套，并在每个出入口的闸机内侧处安装智能AI高清摄像机，人员进出可通过门禁卡或人脸识别进出，通过现场LED屏幕实时显示作业人员姓名、数量、工种、培训情况等信息。且人员管理相关信息可以通过数据接口集成至智慧建造管理平台中。（2）智能安全帽为实现现场人员管理，根据施工调研，将在现场配置100顶智能安全帽，通过安全帽实现人员定位、人员数量统计、安全帽佩戴统计等。管理人员根据实名制信息和定位信息找到违规人员，避免出现施工人员出现安全事故等危险情况。当出现意外时，智能安全帽员会自动发出搜救信息和定位信息，便于开展救援工作，保证人员安全。（3）系统使用人员管理系统通过分析门禁系统、智能安全帽系统、人脸识别相关物联数据进行汇总整理，并对工作时效、运行轨迹、进场时长等等信息进行分析得出人员考勤数据，自动生成劳务人员、班组长分账制工资表，实现现场劳务人员实名制管理、人员定位显示、人员数量统计、岗前培训教育落实等，减少项目管理成本，提高工作效率，避免产生劳务工资结算等纠纷。4、人员管理实施图图3-42门禁道闸图3-43智能安全帽图3-44济南地铁智能安全帽定位图3-45济南地铁劳务实名制5、资源配置资源配置表序号名称单位数量安装位置1一体化智能闸机（三通道）套1项目主要进出口2一体化智能闸机（二通道）套1项目主要进出口3GPRS定位门禁卡张100施工人员配置4GPRS定位安全帽顶100施工人员配置5智能安全帽信号接收装置个100施工人员配置6身份信息采集器台1项目主要进出口7劳务实名制管理系统套1智慧建造管理平台电子围栏1.实施目标电子围栏管理系统是基于定位及危险源探测技术于一体，实现人员、工程机械位置信息实时监测、危险源接近报警的管理系统，通过硬件电子围栏等形式全出危险施工区域，或非专业人员进去作业区域特殊区域。一旦作业人员靠近该区域可通过红外报警扩音器或通过佩戴的智能安全帽进行报警等预警信息，避免不必要的事故发生。2.实施思路电子围栏系统由定位装置和软件两部分组成，其中定位装置与人员管理和机械设备管理共用定位设备，本项目根据施工机械设备和人员活动范围，在电子围栏系统内的虚拟场景中划定安全防护区域或限定活动区域，形成电子围栏，保证人员和机械设备在施工中的安全。图3-46电子围栏系统组成图3.实施方案（1）软件设置防护区域在电子围栏系统中的确定安全防护区域或限定活动区域，形成电子围栏防护区域，并将现场使用的定位设备与电子围栏系统关联，使电子围栏系统具备实施接收定位设备信息的功能。（2）采集定位信息通过采集人员管理系统中布置的GPRS定位安全帽以及机械设备管理系统布置的机械物联网GPRS定位装置实时传回后台的定位信息来实现电子围栏的定位信息采集。（3）数据预警分析将采集回的人员与机械设备定位信息与划定的电子围栏范围结合，当超出设定的电子围栏区域时，报警提醒现场人员注意施工安全，并将报警信号实时传回平台，通知施工管理人员。4.电子围栏实施图图3-47施工机械电子围栏图3-48施工人员电子围栏5.资源配置电子围栏资源配置表序号名称单位数量安装位置1定位设备个0采用人员管理和机械设备管理中的定位设备2电子围栏系统软件套1平台内软件平台数字指挥系统1.实施目标数字指挥系统用于解决项目沟通协调，根据实际生产需要对每天工作或实时发现的问题进行指令/任务下达，事务处理，分析统计以及各任务处理闭环，平台实时监控任务/事务/问题执行完成情况，督促待办事项实现责任可追溯性，提高现场工作和执行效率。2.实施思路通过研发数字指挥系统，基于电脑和手机发布、接收、执行生产调度任务信息，解决日常生产任务的指挥调度管理。3.实施方案（1）调度指令定向发布，结构简捷，指令发布人与执行人关系明确，实现一对一的信息互动，确保指令执行效率；图3-49系统指令界面（2）实时统计显示指令执行状态，提升项目执行力建设；图3-50系统指令界面（3）调度方式灵活，可广泛应用于日常会议通知、安全隐患排查整改等多个应用场景，大幅提高管理效率；图3-51系统指令界面（4）建立督办预警机制，可追溯任务执行情况。同时，本系统还可用于建设单位、监理单位、施工单位等不同参建方的信息交流与沟通，有效解决跨组织协同工作的问题。图3-52系统指令界面4.资源配置资源配置表序号名称单位数量安装位置1数字指挥系统套1智慧建造管理平台智慧工地平台1.门户首页门户首页可呈现项目主要工程数量、本月重点工作、进度里程碑、资源配置和产值统计、项目人员、环境监测等模块。同时，可快速点击各个子应用，查看查看部安全、质量、进度、资源等指标。图3-53门户首页界面2.安全管理通过集成中铁四局隐患治理系统数据，直观的呈现标段隐患数量、隐患整改情况、各工点隐患数量、隐患趋势、本月整改情况、隐患级别、隧道隐患和桥梁隐患等。图3-54隐患排查治理BI3.环境管理通过集成历黄路站、历山路站、历历区间等各工点的环境监测数据，实时呈现数据风速、气温、气压、含氧量等信息，并从后台可监测设备是否正常。同时，站点环境监测与喷雾系统对接，可自动喷淋降尘及雾炮联动。图3-55环境监测BI4.视频监控通过对施工场地出入口、施工重点部位等重点区域的监控，系统可支持监控页面布局设置。同时，分层级、分类管理，可快速查找相应监控点，在后台可通过远程实时浏览、控制等功能。图3-56视频监控5.项目概况图3-58项目概况6.人员管理劳务实名制为依托，该系统采用lora/4G技术，利用带有蓝牙信标的智能安全帽对人员的信息进行标记，利用分布在不同位置的安全帽扫描基站（定位宝），获取智能安全帽所对应的人员信标信息，结合BIM，CAD等手段对施工现场人员及重要设备的分布进展示，对不同类别人员进行实时在线统计分析，通过对历史轨迹的分析，可统计劳动者劳务输出能力和设备的使用效率进行统计分析。并对重大危险源进行预警。提升施工现场管理人员的管理效率和管理水平。图3-59人员管理7.进度管理采用网络计划管理技术编制项目进度计划，根据进度计划数据系统自动形成甘特图并与BIM模型自动关联进而实现可视化的进度管理。利用管理平台按照计划进度时间顺序模拟施工，在平台中清晰直观地了解各个时间节点完成的工程量和达到的效果，形象生动的动态展示施工进度计划。图3-60