智慧工地建设方案

智慧工地建设

方案

目 录

1 项目概述 ......................................................................................... 4

1.1 项目背景 ................................................................... 4 1.2 项目意义 ................................................................... 5 1.3 建设目标 ................................................................... 7 1.3.1 提高安全质量的监管力度和效率 ........................................... 7 1.3.2 提升监管工作的科技含量 ................................................. 7 1.3.3 实时掌握项目进度 ....................................................... 7 1.3.4 促进和谐社会的建设发展 ................................................. 8

2 总体设计 ......................................................................................... 8

2.1 设计原则 ................................................................... 8 2.2 总体架构 ................................................................... 8 2.2.1 支撑层 ................................................................. 9 2.2.2 数据层 ................................................................. 9 2.2.3 应用层 ................................................................ 10 2.3 工作原理 .................................................................. 10

3 数据建设 ........................................................................................ 11

3.1 数据标准体系建设 .......................................................... 11 3.2 数据内容 .................................................................. 12 3.2.1 基础地形数据 .......................................................... 12 3.2.2 专题数据 .............................................................. 12

4 系统建设方案概述 ......................................................................... 13

4.1 项目一张图系统 ............................................................ 13 4.1.1 一张图展示 ............................................................ 13 4.1.2 图形浏览 .............................................................. 13 4.1.3 查询统计 .............................................................. 14 4.1.4 图集资源管理 .......................................................... 14 4.1.5 量算、标注 ............................................................ 15 4.1.6 项目信息管理 .......................................................... 15 4.2 环境监测系统 .............................................................. 16 4.2.1 监控管理平台 .......................................................... 16 4.2.2 统计分析 .............................................................. 17 4.2.3 查询比较 .............................................................. 17 4.2.4 数据导出 .............................................................. 17 4.2.5 超限报警 .............................................................. 17 4.3 工地可视化管理系统 ........................................................ 17

1

4.3.1 控制管理平台 .......................................................... 18 4.3.2 视频浏览 .............................................................. 18 4.3.3 监控位置及范围 ........................................................ 18 4.3.4 云镜控制 .............................................................. 19 4.3.5 报警管理 .............................................................. 19 4.3.6 录像管理 .............................................................. 19 4.3.7 图片抓拍 .............................................................. 19 4.3.8 设备管理 .............................................................. 20 4.4 工地人员管理系统 .......................................................... 20 4.4.1 实时定位 .............................................................. 20 4.4.2 智能考勤 .............................................................. 20 4.4.3 安全巡检 .............................................................. 21 4.4.4 电子围栏 .............................................................. 21 4.4.5 视频联动 .............................................................. 21 4.4.6 信息共享 .............................................................. 21 4.5 机械设备管理系统 .......................................................... 21 4.5.1 机械设备信息管理 ...................................................... 21 4.5.2 车辆实时数据管理 ...................................................... 22 4.5.3 报警联动 .............................................................. 22 4.5.4 查询统计 .............................................................. 22 4.5.5 特种设备管理 .......................................................... 22 4.6 物资管理系统 .............................................................. 23 4.6.1 物资定位 .............................................................. 23 4.6.2 电子围栏 .............................................................. 23 4.6.3 一键查询 .............................................................. 24 4.6.4 视频联动 .............................................................. 24 4.7 施工管控系统 .............................................................. 24 4.7.1 工程监督 .............................................................. 24 4.7.2 进度管理 .............................................................. 24 4.7.3 信息融合 .............................................................. 25 4.7.4 数据共享 .............................................................. 25 4.8 移动巡查系统 .............................................................. 25 4.8.1 基础信息 .............................................................. 25 4.8.2 指标监管 .............................................................. 25 4.8.3 取证上传 .............................................................. 26 4.9 安全隐患管理系统 .......................................................... 26 4.9.1 隐患信息管理 .......................................................... 26 4.9.2 隐患信息查询 .......................................................... 26 4.9.3 隐患信息整改 .......................................................... 26 4.9.4 隐患信息复查 .......................................................... 26 4.9.5 统计报表 .............................................................. 26 4.10 公众服务系统 ............................................................. 27 4.10.1 项目信息展示 ......................................................... 27 4.10.2 环境实时监测信息 ..................................................... 27

2

4.11 运维管理系统 ............................................................. 27 4.11.1 机构管理 ............................................................. 28 4.11.2 用户管理 ............................................................. 28 4.11.3 日志管理 ............................................................. 28 4.11.4 权限管理 ............................................................. 28

5 方案特点 ............................................. 29 6 方案推广展望 ......................................... 30

3

1 项目概述

1.1 项目背景

随着城市的发展，各种建设工程规模不断扩大，如何搞好项目的监管，降低事故发生频率，杜绝各种违规操作和不文明施工现象一直是管理部门、施工企业关注的焦点。利用信息化手段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，是行业管理部门的不二选择。

目前，建设工地具有规模大、面积大、人员多、设备物资分散等特征，管理作业繁琐流程混乱。从初期传统的人工巡视、手工纸介质记录的工作方式，到采用条码、IC卡、信息按钮、RFID等手段对工作人员的工作进行监控，虽然已经有工地使用OA办公、视频监控等手段，但还是难以实现实时、准确、高效的管理，导致安全意识差、工作效率低，施工进度慢。

当前建设工地管理的方式存在以下的问题：

★ 现场工作人员考勤混乱及工作完成缓慢，出现极大的漏洞，造成企业承担不必要的成本开支。

★ 对现场工作人员每天的工作轨迹无法实时监控，在一项工作结束后，管理部门及领导层只能看到一个工作表，无法通过作业过程对施工质量及人员考核做出直观的判断。

★ 无法确定某个区域中有多少工作人员及设备，在事故发生后，无法准确判断生产作业人员的受困位置和现场情况、安排遇险人员撤退路线、及时准确制定救援方案，这不但对事故的救援还是事故前期防控都是一个非常迫切要解决的问题，也无法为后期事故责任划分提供有力证据。

★ 如何加强安全生产的防范措施，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行安全监测职能，保证抢险救灾、安全求护的高效运作，摆到了各级部门和领导的面前。

★ 现场工作人员，在某些危险区域作业，自身安全得不到保障，工作人员出现事故后，系统无法及时得到识别，在危险情况下不能在第一时间发出警报。 ★ 没有一套完整的智能管理系统可以有效的将人员监控、位置定位、工作考勤、

4

应急预案、物资管理等资源整合。

1.2 项目意义

智慧工地系统的解决方案充分利用“北斗+物联网+云计算+大数据”等高新技术，构建先进的建筑工程智能化监管系统，实现了“监管+主体责任落实”，使得信息化监管能够承载业务，辅助监管，进而提升行业监管机构的业务水平和服务形象，推进行业自律管理。

通过互联网或者无线移动网络传输数据流，部分高安全、高敏感数据可通过北斗短报文传输至系统平台，直达权限管理者，避免了数据泄露，可实现建筑工地远程监管，大大提高管理效率，提升监管层次。该系统的运行，将使监管力度得到加强，施工企业明晰责任，及时有效地掌握现场施工动态情况。通过智能的监控系统与其他管理系统的结合，为国土、安监、住建等监控管理执法部门提供科学有效的工作依据，提高管理效率、执法和环境安全保障力度。

图1-1项目意义环扣示意图

5

1、 工程质量：系统通过人员在固定工作岗位上工作时间，与视频监控联动查看工作

岗位状态，对工程质量做出评估；系统与工程设备进行结合，通过工程设备数据分析得出设备工作质量，对工程进度的每一个环节进行质量把控，从而保证工程施工质量。

2、 人员、设备、物资、工艺、环境安全：

➢ 人员安全：虽然工地出台过各种施工规范，但是工地存在人员多、流动量大

等特质，因此施工人员安全意识低，没有将安全作业规范落实到位，通过北斗位置服务设定电子围栏，只要人员进入到危险区域，系统将发出报警；系统与现场设备进行联动，在出现现场人员施工不规范的情况下，系统做出相应的提示。

➢ 设备安全：建筑工地内特种设备众多，系统综合微电子技术、无线通讯技术、

北斗GNSS厘米级高精度定位等技术于一体，系统可实时全程连续可视化跟踪施工过程，向主管方、施工方、监理方提供及时精确定位的设备监管信息，实现了对施工过程进行远程、高效、及时的管理与指挥，提高了数字化施工水平与效率。

➢ 物资安全：物资堆放区域规范，将不同的物资进行分类堆放管理，可以在物

资北斗标签上添加物资属性，对于特殊时间期限的物资，可以进行时间提醒或状态提醒，如：下雨天提醒要对某些设备做好防护准备，或对于具有保质期的物资可以设置时间提醒（水泥）。

➢ 工艺安全：对整个施工过程中的安全管理可以是可视化管理，达到全真模拟。

通过这样的方法，可以使项目管理人员在施工前就可以清楚下一步要施工的所有内容以及明白自己的工作职能，确保在安全管理过程中有序管理，按照施工方案进行组织管理，能够了解现场资源使用情况，把控现场安全管理环境，会大大增加过程管理的可预见性，也能够促进施工工程中的有效沟通，可以有效地进行评估施工方法、发现问题，解决问题，真正的运用PDCA循环来提高工程的安全管控能力。这样就可以将改变原来传统的施工组织模式、工作流程和施工计划。

➢ 环境安全：利用环保监测采集终端、北斗终端、北斗传输系统、移动通讯系

统、工作流和数据交换等技术，创新管理模式，规范现场巡查工作模式，提高管理效率。

6

3、 成本造价：

➢ 人员、机械成本：通过室内外一体化北斗定位系统，确保工地上的人员、机

械数量和实际报表上的数量相对应，降低人员、机械管理成本。

➢ 物资成本：通过对重要物资进行定位与视频联动，防止物资丢失，确保物资

安全性。

4、 工程进度：室内外一体化北斗定位系统与视频监控进行联动，可以随时查看现场

人员、车辆的工作状态确保工程进度；系统通过BIM系统后台数据分析，可以做出合理的施工方案，自动对人员、车辆进行调度。

1.3 建设目标

1.3.1 提高安全质量的监管力度和效率

首先，系统应用将对施工现场的操作工人起到一个施工全过程的监督和威慑作用，使工人更自觉遵守操作规程，更规范进行施工作业。其次，系统应用能使主管领导及时督查施工现场企业管理人员的上岗情况，督促相关企业加强现场安全质量管理。第三，系统应用还可以带动建设各方主体共同参与并加强建设工程安全质量管理，特别在建筑材料的使用方面起到日常监管作用。

对监管人员而言，无论身在何处，都可以通过系统随时随地掌握项目进展情况，监控现场的施工动态，及时发现问题并督促施工单位、项目负责人及时整改隐患，促进安全生产和工程质量管理。

1.3.2 提升监管工作的科技含量

转变监管部门传统监管模式，实现监管模式的创新。同时，计算机技术、互联网的应用，又可以十分便捷地实现移动监督，真正实现监督管理的远程可视化与管理实时性，是科技兴业的具体体现。

1.3.3 实时掌握项目进度

借助于北斗定位服务、BIM管理手段、移动监察和可视化管理系统，作为管理者坐在办公室就可及时了解各个施工现场的情况，掌控工程进度。

7

1.3.4 促进和谐社会的建设发展

目前，各级都致力于和谐社会的建设，建筑工地的临时性与人员管理的流动性决定了其治安管理的复杂性，特别是斗殴、盗窃等事件影响社会稳定的因素时有发生。建筑工地可视化管理系统建成后，监控设备全天候24小时对建筑工地实施有效监控，将对犯罪分子形成一种威慑，能遏制各类犯罪活动的发生，从而促进治安的明显好转和社会的稳定和谐。

2 总体设计

2.1 设计原则

整体最优性原则：在进行架构设计和选型配置时，要进行综合考虑和评价，兼顾以下几个方面：实用性、先进性、可靠性、安全性、经济性．稳定性。

系统实用性原则：系统整体设计要求软硬件的配置必须考虑各种约束条件，在保证满足建设方提出的各项功能与性能要求的基础上要做到有用、实用、易用。

系统开放原则：系统应具有良好的开放性，即兼容性和扩展性，以适应技术的不断发展和不断增强、增加的应用需求。整个方案的设计以及选用的产品必须坚持标准化的原则，遵从国际化组织所制定的多种国际标准及工业标准。

经济性原则：设备的选型在完成系统要求功能的前提下，尽可能的提高性能价格比。

2.2 总体架构

智慧工地系统基于北斗室内外一体化定位系统，结合GIS地理信息系统、建筑信息模型（BIM）系统、视频监控系统、物联网等相关技术的综合方案，实现对现场施工人员、设备、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、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、安管五管合一的立体化管控格局，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。

8

系统的设计与开发都要从整体和系统的角度考虑其角色和作用，并有效地利用最新的信息技术，如GIS技术、组件技术、WEB技术、数据库技术等，实现项目资源信息与基础空间数据相结合，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。

总体架构如下图所示：

图 2-1 总体架构图

在系统具有良好的运行环境保障下，根据系统建设的目标，系统的设计框架基于业界标准的三层体系结构——支撑层、数据层、应用层。因为采用这种体系结构无论从平台的角度还是从开发的方面，均是一个结构灵活，便于调整的应用体系。而对整个系统的业务逻辑和数据访问、共享等通过组件层进行封装，各个应用可以基于组件迅速搭建。

2.2.1 支撑层

依托服务器、互联网、北斗位置服务、北斗终端、智能传感器等软硬件设施，为系统的高效、稳定运行创造良好的支撑环境。

2.2.2 数据层

整合基础地形、影像、2.5维、街景、BIM建筑模型（三维）、项目、专题等数据，用统一的数据标准进行空间入库，为应用层提供必需的数据基础。

9

2.2.3 应用层

应用层包括数据管理、项目一张图系统、环境监测系统、工地可视化管理系统、工地人员管理系统、机械设备管理系统、物资管理系统、施工管控系统、移动巡查系统、安全隐患管理系统、公众服务系统和运维管理系统，实现建设项目日常监管。

2.3 工作原理

室内外一体化系统主要由区域定位、室内定位、北斗定位相结合来实现，由主基站、从基站、北斗卫星、定位标签等设备组成，前端设备采集数据以有线(光纤)、无线（WIFI、3G/4G、RDSS知报文等）方式传输至系统平台，平台将数据信息进行解析处理后，得到所需信息。

图2-2系统工作原理图

室外采用北斗卫星信号对地面人员、设备、车辆进行定位；在卫星信号弱或者无法覆盖的区域内，使用UWB定位基站进行信号覆盖；为工作人员、重要设备物资、车辆以及关键点配置定位标签，定位标签发射定位信号，定位基站接收解调定位信号，将数据传回后台管理中心，后台管理中心通过优化的高精度定位算法，解算出关键点和工作人员、设备物资的位置、人数信息，并将位置信息及运动轨迹在智能管理系统上显示。工作人员在发生特殊事故时通过与视频监控进行联动，有序的对事故现场进行调度控制；且设备可以自动或手动上报事故信息以便后期事故处理提供有效的证据，后台管理中心通过自动分析、统计、制作成报表进行备案。

调度、管理人员可通过电脑客户端（或Web客户端）登陆系统平台，随时查看各部门、各工作区人员的到位、工作情况，结合电子地图可查看设备物资信息，人员轨

10

迹，异常点分布等，通过系统终端对现场运输车、物料等进行有效的调度；从而实现了对现场工作信息化、数字化、网络化、图形化的管理，为管理制度的落实及资源管理提供了技术保障。

3 数据建设

数据库作为智慧工地系统的数据支撑层，是由多种数据源、多种数据类型构成的，是整个系统的基础。对基础设施数据库进行重点设计，要求切实可行、准确实用，在遵循和贯彻国家标准的基础上，形成具备较强前瞻性、兼容性和扩展性的基础设施数据库。

3.1 数据标准体系建设

在充分采纳和参考已有国家、行业和地方标准规范与国外标准规范的基础上，根据建设方的具体情况，研究制订规范化的时空数据采集、处理、共享所需的技术标准，主要包括：

 各类空间数据建库标准；  各类空间数据分类标准；

 各类空间数据的编码体系和代码标准；  各数据库与文件命名标准；

 元数据标准（需建立完善的元数据管理机制）；  符号标准；

 数据格式与交换标准；  数据质量标准；  数据处理标准；

 数据库建库作业流程与技术规定；  数据更新流程技术规定；  数据库建设验收标准；

在空间数据库标准中，包括如下内容：  参考或引用的相关标准；

 要素的归类原则、要素的分层说明；

11

 数据分层模型，至少应包括：几何特性定义、属性项设置、代码设置、特殊字段的字

典设置，特殊情况说明等。

3.2 数据内容 3.2.1 基础地形数据

基础地形数据是工地管理的基础和决策依据，系统建成后包括了区域内各种比例尺的基础地形数据。基础地形数据可通过协调从规划部门或者测绘部门获取，通过数据整理和质量检测入库。本系统可接入地理空间框架平台的基础地形数据。

➢ 二维地形数据

区域范围内及附近周边的水系、道路、绿地的图形数据，地名、道路名等注记信息，POI（兴趣点）等。

➢ 影像数据

行政区域范围内的正射遥感影像数据或者航空摄影测量数据。 ➢ 2.5维数据

区域范围内地上三维景观模型经视角处理后的2.5维地图。 ➢ BIM三维建筑模型数据

基于先进的三维数字设计和工程软件所构建的“可视化”的数字建筑模型，为使用者提供“模拟和分析”的科学协作平台。

3.2.2 专题数据

➢ 规划数据

区域范围内的规划专题数据，如总规、控规、详细性规划、项目红线等。 ➢ 视频数据

监控设备实时获取的视频监测数据。 ➢ 监测数据

噪声、粉尘、温度、风速等传感设备获取的实时监测数据。 ➢ 文档资料

与项目相关的文档、图片、视频等文档资料。

12

4 系统建设方案概述

4.1 项目一张图系统

项目一张图系统采用B/S架构，以“一张图”方式全面合理地展示开发区所涉及的各类数据，将地形、影像、总规、控规、专项规划、项目红线、车辆、环境监测等信息进行全方位展示，提供便捷的显示、叠加、查询、分析和统计功能。系统功能包含各类数据一张图展示、图形浏览、全文搜索、数据空间查询、数据属性查询定位、项目资料浏览、项目一键式查询、图集资源面板、多屏比对、量算、标注、专题统计与评价等。

4.1.1 一张图展示

将各类专题数据在二维、影像、2.5维、街景数据上进行集中展示。如总规、控规、专项规划、项目红线、车辆、环境监测、特种设备等信息等。

图4-1“一张图”展示

4.1.2 图形浏览

为用户提供通用的数据浏览工具包括：放大、缩小、漫游、全屏幕、指定比例尺、刷新、前后视图切换、缩放到指定区域等。

13

4.1.3 查询统计

叠加查询：提供地形图、影像图、规划数据、项目信息等的叠加浏览查询，方便进行核实与对比。

图属互查：通过属性数据可查询图形数据；通过图形数据可查询属性数据。 点击查询：点击属性查询可以让用户点击项目进行属性浏览，查看基本信息。 兴趣点查询：在当前图集上查询兴趣点。 道路查询定位：根据路名来进行查询。

高级查询：根据各项条件精确查询需要的图集。

全文搜索：根据关键字模糊查询相关内容，并可定位到项目空间位置。 坐标定位：精确快速定位到坐标地图。 行政区定位：快速定位都某个行政区。

范围统计：按照指定的字段对图层数据进行范围统计，在范围统计对话框中用户可以指定需要统计的图层、统计的字段、用来划分范围的字段以及字段值。

统计输出：统计的结果可以以图表或报表的形式输出，方便直观。同时可以设置统计输出的形式，方便灵活。

图4-2查询统计展示

4.1.4 图集资源管理

按照图层资源类别对电子地图进行图层列表显示，点击图集列表，可进行图层浏览查看，图集可叠加显示。

14

图层控制：以图层形式显示图集面板选中的图集。通过拖动调整图集上下级顺序，并可以控制图层显示和不显示。

4.1.5 量算、标注

距离量算：测定用户指定的有效多义线或输入的坐标串的距离。 面积量算：测定用户指定的有效多义线或输入的坐标串的面积。

标注：提供多种自动、职能的标注工具，包括坐标标注、距离标注、面积标注、属性标注等。

单位设置：可设置长度（米、千米）、面积单位（平方米、亩、公顷）。

4.1.6 项目信息管理

项目资料：打开规划编制、规划审批、施工过程等项目的资料，进行详细信息的查看。

项目动态信息：查看项目的全生命周期的各阶段、各方面的信息。还可查询项目的规划信息、施工信息、建设单位、建设动态、监控评价等各类信息。

施工单位信息：记录、管理包括建设、劳务、施工、园林绿化、幕墙等各类与建筑相关企业的公司主项资质、增项资质、公司基本信息等各类详细资料。

图4-3项目信息展示

15

4.2 环境监测系统

环境监测系统可快速、准确、实时在线监测、记录和统计总颗粒物、噪声、温度、风速等环境指标，如果超过警戒指标，系统会报警提示，即时的数据资料、报警时的现场图片、报警地点、电话、联系人等其它信息会立即传送至管理者，方便其进行快速处理。

图4-4环境监测系统

4.2.1 监控管理平台

监控管理平台完成监测数据与图片的存储，支持管理者对前端污染源的实时监控、对在线监测仪以及摄像头的参数、对历史监测数据的统计分析等功能。

（1）对污染源的实时数据监控与自动报警 ➢ 悬浮颗粒物(SPM)实时监测与统计查询 ➢ 噪声dB (A)实时监测与统计查询 ➢ 气象五参数实时监测与统计查询 （2）对现场摄像头的实时控制与照片取证 （3）按区域的污染源管理与统计 （4）基于地图的污染源位置管理

（5）对前端在线监测仪的实时控制和数据标定

16

4.2.2 统计分析

统计报表功能：自动统计小时均值，自动生成并存储基本统计报表和图，日报表、月报表、季报表和年报表。包括均值、最小和最大值、超标率和超标倍数。

对于每小时补传的数据，实时对小时均值进行更新统计。最后一小时数据补传完毕后同时更新小时均值及日均值（噪声为昼间均值、夜间均值）数据。

4.2.3 查询比较

可查询任意时段的历史监测结果，并对不同时间段的数据进行比对分析；查询分析结果应以图和报表两种方式显示。

数据查询与比较分别以分、小时、日、月、季和年平均值表示。噪声数据表示为昼间和夜间平均值。

4.2.4 数据导出

针对查询需求可以Excel格式导出所有监测结果，数据导出同时具备带标示符与不带标示符的功能选项。

4.2.5 超限报警

具备超限报警提示功能。当颗粒物浓度、噪声、温度、风速超过设定值时，根据设定的报警值，系统自动发出小时或日均值超限报警提示。

噪声超限报警提示可按照夜间施工噪声控制限值进行夜间的超限统计，当监测现场发生高噪声或突发噪声时，可按照设定限值自动启动录音功能；风速报警提示可以提醒施工单位注意或者停止高空施工报警；温度报警提醒可以让施工单位注意做好防暑降温的工作。支持手机短信、音频提醒、图标颜色变化等多种超标报警提示形式。

4.3 工地可视化管理系统

建筑工地属于环境复杂，人员复杂的区域。考虑到安全生产、工程监督、项目质量及人员设备的安全，一套有效的视频监控系统对于管理者来说是非常有必要的。

通过远程视频监控系统，管理者可以了解到现场项目施工进度、现场生产操作过程、现场材料安全，由此实现项目的远程监管。

17

工地可视化管理系统能够实现工地现场的远程预览、远程云控制球机转动、远程接收现场报警、远程与现场进行语音对话指挥等功能。采用部门、企业、施工现场三级联动架构，有效实现视频数据共享，并提供建筑公司管理系统对接接口，方便进行二次开发。通过企业平台，可以促使企业更好的对工地进行安全质量监管，落实企业责任主体。同时可以方便企业进行自我监管，实时掌握工地现场信息，减少管理成本。

工地前端系统：负责现场图像采集、录像存储、报警接收和发送、传感器数据采集和网络传输。

传输网络：工地和监控中心之间专线和互联网两种方式可选；工地现场使用网桥AP无线传输。

监控中心：系统的核心所在，是执行日常监控、系统管理、应急指挥的场所。

4.3.1 控制管理平台

实时监测各监控设备的运行状态，当设备出现异常停止或者异常关闭，自动启动该设备，继续提供服务，如果设备出现损坏，及时提醒相关人员进行维修。

4.3.2 视频浏览

实现通过网络在线数据，可以在PC端、监视器和电视墙上实时观看视频；可以通过客户端或web方式实时浏览视频，包括多画面显示、多画面轮询、字幕叠加。

4.3.3 监控位置及范围

将视频监控的空间位置和监控范围在GIS地图上进行展示，以辅助管理人员进行监管，同时还可以对监控区域进行分析，合理布置监控点的位置及密度。

18

图4-5工地可视化系统

4.3.4 云镜控制

支持对云台和镜头的远程实时控制，可以通过客户端或键盘进行控制，云镜控制分为多级，并具有预置位巡航的功能。

4.3.5 报警管理

包括前端设备的报警输入和平台报警输出引起的联动。前端设备的开关量报警输入以及移动侦测报警输入，触发平台系统的报警处理，平台在收到报警信息后，根据用户配置的报警联动表信息进行联动处理，主要包括触发前端设备报警输出引起联动，如摄像机运动到指定位置、触发报警录像等。处于接警状态的客户端在收到报警信息时，应将画面切换到报警设备的联动画面，并发出报警信息，直到用户做接警操作之后，方可返回正常状态。

4.3.6 录像管理

用户可以进行定时录制、手动录制和报警录制三种录像模式，可以根据时间、地点和报警类型查询录像资料并进行录像回放（需分配录像磁盘最大空间）。

4.3.7 图片抓拍

用户可以随时通过客户端的抓拍按钮进行实时抓拍，以JPEG格式保存在服务器或者客户端上。

19

4.3.8 设备管理

通过管理维护端，用户可以执行添加设备、删除设备、查询设备、分配设备等操作。支持对前端设备属性参数，如设备编号、网络参数配置、设备相关视频配置以及存储方案等参数进行配置。

4.4 工地人员管理系统

工地人员管理系统主要分为六个功能：实时定位、智能考勤、安全巡检、电子围栏、视频联动、信息共享。

工地人员管理系统 实时定位 智能考勤 安全巡检 电子围栏 视频联动 信息共享 全局显示 考评管理 科学调度 异常预警 全面监控 高效查询 图4-6人员管理系统

4.4.1 实时定位

实时定位，全局显示：通过人员所携带的定位标签实时追踪人员的精准位置，当人员进入到建筑高楼内，可以对每一层楼人员的状态进行判断，根据标签的不同属性进行分类管理和人员信息查询，并显示在电子地图上，同时可查询人员实时轨迹、历史轨迹及某个区域内人员数量。

4.4.2 智能考勤

智能考勤，考评管理：通过定位系统实时监控人员的位置信息，可实现自动签到、人员是否在岗实时监控，并可根据人员是否达到工作地点及工作时间对人员进行工作考勤统计，防止出现人员虚报、相互代签等行为。

20

4.4.3 安全巡检

安全巡检，科学调度：前期设定巡检路线，当巡检人员路线出现错误时进行报警，并可在发现安全隐患时，通过位置信息及时调动附近工作和安全管理人员，实现科学高效的调度指挥。

4.4.4 电子围栏

电子围栏，异常报警：自主划定电子围栏，施工人员进入禁入区域时进行报警，便于及时采取相应措施。

4.4.5 视频联动

视频联动，全面监控：当发生异常状况时，通过状况发生的实时位置，调动相应区域的视频，及时了解现场状况，全局把控现场，采取最优措施。

4.4.6 信息共享

信息共享，高效查询：与人员信息数据库对接，可实时查看特定标签的详细信息，节约查询时间，提高管理水平。

4.5 机械设备管理系统

以北斗定位系统为基础，针对渣土车、混凝土搅拌车、特种车辆、特种机械设备等，利用通讯控制、计算机网络、智能化管理、高精度位置服务等技术解决目前的机械设备管理难题，严防车辆超载、行车速度、保证行车安全，加强安全监管力度。

系统是按照先进、可靠、长远发展的要求进行设计，充分体现模块化系统集成的设计思想。满足无线和有线报警联动的功能要求，同时考虑系统增值服务的发展空间，力争实现一个高度信息化、自动化的机械设备监控系统。

4.5.1 机械设备信息管理

对机械设备的类型、操作人员信息、所属单位、所属项目、有效载荷等基本信息进行管理。

21

4.5.2 车辆实时数据管理

车辆位置：根据北斗定位信息，在地图上实时显示车辆的行驶路线和工作时间。通过定位系统实时监控车辆的位置信息，可实现自动签到，实时监控车辆是否处在工作状态，根据车辆运动路线、工作时间做出智能考勤。

超载监控：从第三方系统采集车辆的运载土方量，并上报到管理中心。 超速监控：判断该车辆是否超速、位置是否正常，同时通过无线传输网络发送到管理中心。

科学调度：前期设定车辆运动路线，当运输车辆偏移路线时发出错误报警，并指引司机达到正确路线上；当车辆进入到施工区域时，系统分析出区域内车辆的分布情况，并指引司机到达正确位置，通过北斗定位技术对车辆管理实现施工成本下降。

电子围栏：自主划定电子围栏，施工车辆进入禁入区域时进行报警，便于及时采取相应措施；若车辆在规定的时间内没有达到相应的位置，车辆标签终端将提醒司机应及时到达。

4.5.3 报警联动

系统报警处理模块可以由用户根据实际需要，配置相应的报警联动选项，如车辆的速度、载重、路线、作业时间等。

4.5.4 查询统计

可查询车辆数量、种类、运载次数、运载量等形式多样的统计报表。

4.5.5 特种设备管理

面向管理人员，展示整个区域的特种设备（装载机、挖掘机、塔吊等）基本信息、分布运行情况、预警提醒等。

通过CROS站推送高精度服务数据，满足土方工程机械、施工定位机械、打桩机械、运输机械等机械设备的厘米级高精度定位需求。系统综合微电子、北斗传输、无线通讯、GNSS厘米级高精度定位等技术于一体，实时全程可视化跟踪机械设备运动过程，向主管部门、施工方、监理方和操作手提供及时精确定位的工作信息。

22

图4-7机械设备管理系统

4.6 物资管理系统

物资管理系统主要包括了以下四个功能：物资定位、电子围栏、一键查询、视频联动。 物资管理系统 物资定位 快速查找 电子围栏 一键查询 视频联动 实时轨迹 信息整合 全局把控 图4-8物资管理系统

4.6.1 物资定位

物资定位、快速查找：通过物资所携带的定位标签实时精准定位，并可根据工作人员的实时位置和目标物资的位置进行路径规划，实时导航，便于查找物资。

4.6.2 电子围栏

电子围栏、实时轨迹：轨迹信息实时查询，异常报警，可根据实时移动轨迹进行物资追踪。快速设置电子围栏区域，控制物资堆放场所的无权限人员随意进出。

23

4.6.3 一键查询

一键查询、信息整合：物资数据与标签信息统一，管理人员可一键查询相应物资的实时位置、轨迹记录、名称、属性等详细信息。

4.6.4 视频联动

视频联动、全局把控：与视频监控系统联动，发生异常状况或抽检时，可实时调动相应位置的实时监控视频，全方位、多角度监控目标。

4.7 施工管控系统

施工管控系统结合BIM系统和北斗定位系统，主要用于施工过程中工序跟踪、进度跟踪、质量监管、责任划分等方面，其包括了以下四个功能：工程监督、进度管理、信息融合、数据共享。

施工管控系统 工程监督 进度管理 信息融合 数据分享 质量保证 资源调配 责任划分 高效管理 图4-9施工管控系统

4.7.1 工程监督

工程监督、质量保证：通过北斗定位和数据库结合，实现工作单元和负责人相对应，监督施工工艺；监督、测试人员定位追踪，保证检测无遗漏；工程进度、隐蔽工程等详细信息实时上传，便于后续查看和参考。

4.7.2 进度管理

进度管理、资源调配：根据施工信息的追踪，实时更新工程进度，及时调整施工计划和方案；对运料车、人员进行随时调度，通过监控运料车达到时间及数量，提前做出准备。

24

4.7.3 信息融合

信息融合、责任划分：结合数据库，详细划分工作单元和施工人员、安全人员、监督员等，便于责任划分，保证工程质量。

4.7.4 数据共享

数据共享、高效管理：数据实时上传，按权限等级共享数据内容，管理人员可在管理平台实时监督，并支持多样移动终端，便于远程管理。

4.8 移动巡查系统

通过手持北斗巡查设备，推进建筑工地管理达到主动、精确、快速和统一的目标，真正整合、优化、管理信息资源和各级部门数据库，建立覆盖全空间全区域的管理体系。

图4-10移动巡查系统

4.8.1 基础信息

该功能模块主要是查询项目的基本信息，如名称、审批情况、建设情况、负责人、资料档案等。

4.8.2 指标监管

针对项目实际建设情况与审批指标进行初步对比分析，对于不符合的内容督促建

25

设方进行整改并上报。

4.8.3 取证上传

现场巡查人员通过手持北斗智能终端，快速对存在违规或安全隐患的地点、人物、设施等录音、拍照或录像进行定位取证，并通过输入信息摘要进行上报，以便相关人员进行处罚和监督整改。

4.9 安全隐患管理系统 4.9.1 隐患信息管理

记录在安全检查过程中发现的安全隐患信息，包括隐患点位置，责任单位、责任人、隐患情况信息、图片、视频等信息，并录入整改建议和整改限定时间。

4.9.2 隐患信息查询

对所有填报的安全隐患信息进行查询，也可进行条件复合查询，如需进一步查看详细信息，可点击查看按钮进行查看。

4.9.3 隐患信息整改

显示本部门的所有未经整改完成确认的隐患信息。本部门对隐患整改完毕后，点击整改按钮，进入整改完成确认页面，对整改是否完成进行确认。

4.9.4 隐患信息复查

显示所有未经复查的安全隐患信息，也可进行条件复合查询。复查隐患时，只需点击该条隐患信息后面的复查按钮，进入安全隐患信息复查页面，对完成时间、是否按计划完成、完成情况和复查人等信息进行详细填写，填写完毕后点击复查按钮，完成隐患复查。

4.9.5 统计报表

可以生成饼状图、柱状图、趋势走势图等，同时支持根据查询条件将隐患信息导出为Excel进行保存。

26

图4-11安全隐患管理系统

4.10 公众服务系统 4.10.1 项目信息展示

在地图上显示在建项目的空间分布、名称和基础信息。进一步显示该项目的各种基础信息（如地址、北斗位置信息、工地类型、工地建设起止时间、规模、主要负责人、工程进度等）、规划公示图资料等。

4.10.2 环境实时监测信息

显示各个工地污染源的实时监测情况（如粉尘浓度、噪音、风向、风速、温度、湿度等），并根据实时监测情况标记为三种不同的图标（即分严重污染、轻度污染和状况良好），以及污染范围和注意事项。

4.11 运维管理系统

运维管理是支持“智慧工地”系统正常运行的基础，它可以实现机构管理、用户管理、功能权限管理、角色管理和日志管理等功能。利用运维管理系统，管理人员可以方便地调整系统，使之适应于开发区管理需要，并可以在使用中不断地变更系统配置，无须软件开发者的干预，提供标准接口，支持二次开发。以实时精准位置信息为基础，可进行大数据分析，实现开发区管理智能化。充分赋予用户维护、发展、扩充的能力。

27

4.11.1 机构管理

对系统使用人员进行逻辑上的分组，同组内的成员具有一样或者类似的系统使用权限，比如开发区可以按照局内的科室或部门进行划分。当一个用户组被创建之后，需要及时为这个用户组分配权限。

4.11.2 用户管理

对单独的系统使用人员进行管理，当一个新用户被创建时，需要为该用户指定一个组别，该用户自动继承该用户组的权限信息。当然，系统管理员还可以对该用户进行权限的重新分配，用户可以修改自己的密码等。

4.11.3 日志管理

➢ 日志管理

管理所有系统用户登录、操作等日志。打开日志管理画面，显示所有系统的操作日志，并可以对各个系统的操作日志、各个用户的操作日志进行单独查看、打印。

➢ 日志查询统计

根据用户、操作类型、操作日期等方式进行日志查询；根据日志的各种操作类型进行日志统计，例如新增管理、删除管理、入库管理等日志统计，并能够输出报表进行打印。

4.11.4 权限管理

实现用户权限的授予和权限的回收，权限包括数据权限和功能权限。

对用户的权限进行控制，并可实现分级管理。包括：可使用的流用户权限 程、可使用的表单、可查看的项目，以及相关项目的浏览权限和修改权限。 数据权限 实现对数据源的统一权限控制。 对矢量图层数据：控制用户对某个图层目录、图层、图层字段等多种级别的权限，控制数据的权限范围。 对栅格数据：控制数据的权限范围。 功能权限 包括浏览、查询、上传、资源管理、数据备份与恢复等功能权限控制。 表 1后台权限管理

28

5 方案特点

定位精度高，异常报警与摄像监控联动地图信息服务中心数据库管理系统现场情况回放现场情况回放历史事件查询

图5-1系统功能示意图

智慧工地建设方案特点：

1、 室内外一体化：有效的解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题，从而实现人员、物体等在室内外空间中的实时位置监控。

2、 定位精度高与异常报警：人员和设备实时精准定位，对于越界等异常状态实时报警提醒。

3、 地图信息服务，工作状态可视化：设备设施资源在地图上进行标注，支持测距、移动速度、属性查看等。

4、 历史事件追溯：根据位置数据可以考核工作人员的作业完成情况。

5、 视频监控联动：根据人员的位置信息和方位，判断附近摄像设备，实施对监控对象的视频跟踪和关键事件的记录。

6、 现场调度：通过终端查看现场工作状态，对现场机械设备、人员、物料等资源进行调度。系统通过资源整合，设计出多种施工方案，可以临时对现场机械设备、人员、物料进行调度。

7、 多样终端、远程管理：系统提供多种移动终端，对现场的隐患问题，可实现远程查询和管理，达到施工管理信息化目的。

8、 管理流程再造：数据共享融合，可同时为多个部门提供监管决策支撑；

9、统一管理平台：统一的智能化工地监管平台，预留多系统接口，系统可

逐步升级；

29

10、多系统接入：多子系统对工程安全质量关键要素进行智能感知和云计算接入； 11、项目监管为中心：项目从开工到竣工被纳入系统实时监控和施工监管，通过实时

现场监控数据结合传统的监管模式，提升科学管理水平。 12、权限管理灵活：适应不同层次管理需求；

13、文明执法：实现移动执法、安全检查记录、作业资料平台化，便于事故分析，明

确责任。

6 方案推广展望

智慧工地是智慧城市在细分领域建筑业的创新具现。众所周知，建筑行业是城市发展的重要组成部分。它既是城市进步的重要砝码，也是城市管理的软肋之一。建筑业在呈现出一片繁荣景象的同时，安全事故频发、环境污染严重、项目管理混乱……诸如此类的问题日益凸显，演化成这个行业难以摆脱的痛点。如何弱化建筑行业可能带来的负面影响，对于城市的发展至关重要！因此，主打“北斗+物联网+建筑大数据”概念的信息化监管平台——“智慧工地”应运而生。

在“北斗+物联网+大数据”的潮流中，包括信息化基础设施、智慧工地、智慧交通、智慧能源、智慧医疗等一系列信息化产业的发展，为智慧城市的建设带来了新的发展契机。通过“智慧工地”建设方案的落实，可以此系统平台为支撑服务，在开发区内不断融合北斗行业应用内容及应用量，进而强化汇聚用户能力，以交叉方式形成盈利优势，推广北斗产业化成果。

30

备注：

1、总规、控规、详规的区别 城市总体规划

城市规划是指城市依据国民经济和社会发展规划以及当地的自然环境、资源条件、历史情况、现状特点，统筹兼顾、综合部署，为确定城市的规模和发展方向，实现城市的经济和社会发展目标，合理利用城市土地，协调城市空间布局等所作的一定期限内的综合部署和具体安排。

城市总体规划是城市在一定时期内发展的计划和各项建设（或各项物质要素）的总体部署。是城市规划编制工作的第一阶段，也是城市建设和管理的依据。 概念规划(Concept Planning)

在国外比较常见，它不是规划层次系列中的某一层次，而是在任何一个层次均可进行概念规划。但是，由于概念规划侧重于发展方向和各学科的综合平衡，而不是作出详细的规划设计，因此多出现于城市的、社区的或局部地带的层面和规划范围 。 控制性详细规划

以城市总全规划或分区规划为依据，确定建设地区的土地使用性质和使用强度的控制指标、道路和工程管线控制性位置以及空间环境控制的规划要求。 修建性详细规划site plan

以城市总体规划、分区规划或控制性详细规划为依据，制订用以指导各项建筑和工程设施的设计和施工的规划设计。 概念规划(Concept Planning)

在国外比较常见，它不是规划层次系列中的某一层次，而是在任何一个层次均可进行概念规划。但是，由于概念规划侧重于发展方向和各学科的综合平衡，而不是作出详细的规划设计，因此多出现于城市的、社区的或局部地带的层面和规划范围。

概念规划强调对总体规划编制的内容进行简化，区分轻重缓急，注重长远效益和整体效益，对城市发展中具有方向性、战略性的重大问题进行集中、专题的研究。

如从国家、区域的角度对城市的定位、发展方向等进行探讨，从经济、社会与环境的角度提出城市发展的综合指标体系和发展战略等，以适应城市迅速发展变化和决策的要求.

概念规划的编制要求更灵活和富有弹性.

修建性详细规划可以由有关单位依据控制性详细规划及建设主管部门(城乡规划

31

主管部门)提出的规划条件，委托城市规划编制单位编制。

温度、气压、湿度、风向、风速：气象五参数。

32