基建工程現場管控系統研究

王靜飛 劉啟道 吳云川 陳光發 陳世坤

摘要：隨著基建工程規模的擴大，國家對施工現場的安全要求標準也逐年增加。信息技術的發展，促進了自動作業體系的產生。面對基建工程施工現場人員數量多、施工情況復雜等現象，自動化識別和規避施工現場違章行為需求強烈?；üこ态F場管控系統的研究，不但對施工現場起到監管違章行為的作用，還能夠減少人工監管項目的成本和解決現場與監管中心的路程，實現自動識別違章行為并提示報警的作用告知于項目負責人，起到輔助監督的作用，保證施工現場作業的安全開展。

關鍵字：自動識別、視頻監控

一、概述

隨著基建工程建設規模的不斷擴大，對基建工程當中各個環節的管控難度也在逐漸增加，為了保障基建工程建設項目的完成進度和完成質量并能對項目完成情況快速掌握，基建工程現場管控系統被提上了基建工程建設管控的需求要求。基建工程現場管控系統針對基建工程的需求包含了基建工程建設的項目管理、人員管理、機具管理、現場管理、考勤管理，實現了業主對整個基建項目的整體管控和對監理單位人員對基建工程現場的實施監管。使得基建工程管控方式更加靈活簡易。

本項目的基于單目攝像頭，通過灰度圖在結合算法計算出基建施工現場人數和識別輸電線路系統部件，從而起到對人數和對施工作業當中的違章行為的管控作用。

二、系統的實現

該系統由協同作業計算平臺、基建管理系統和基建現場管控APP三個部分構成其中，協同作業計算平臺和基建現場管控APP對工程現場的人員、設備、車輛、材料、工器具等建設資源進行采集，并結合場地空間、安全狀況、工程進度、工程質量等海量信息數據進行挖掘分析，實現現場異常狀況識別、重點作業區域和重大危險源的動態綜合管理、結合建設資源及計劃對工程進度的跟蹤預警;基建管理系統結合GIS技術提供工程現場分布的可視化展現，管理人員通過基建管理系統可掌握當前基建工程建設數量及區域分布，實現工程現場全局掌控。

三、系統設計

在總體架構設計過程中，規劃設計遵循“業務驅動”的原則，采用由業務架構到應用架構和數據架構再到技術架構逐層驅動的方法。業務架構是對業務覆蓋范圍內的過程、環節、規則的細化、抽象和建模;應用架構是基于業務架構，從系統功能需求的角度去清晰準確定義應用范圍、功能及模塊等;數據架構是基于業務架構，從系統數據需求的角度去準確定義數據分類、數據來源及數據部署等;技術架構是基于應用架構和數據架構，根據信息技術發展趨勢以及相應的實踐經驗，從系統具體實現角度提出系統總體的技術實現方案和軟硬件物理部署方式;各架構域在設計過程中是存在多次迭代的。通過對業務架構、應用架構、數據架構和技術架構的規劃設計，為從業務到系統的建設提供了有形、科學的方法，為技術方案的編制提供了依據和指導。

系統架構圖

1.基礎平臺層：基建工程現場管控系統主要包括網絡系統、服務器、存儲系統以及網絡攝像頭等組成。網絡系統分為電網內部網絡（IDC區）、移動云網和互聯網。

2.展示層： 展現層為用戶提供不同業務數據處理后的數據列表和統計圖表。

3.數據層：數據層主要由數據庫組成，主要是基建工程現場管控系統數據庫。

4.業務層：業務層主要分為基建現場安全管理和基建現場人員管理。基建現場安全管理又分為項目基本信息管理、機具信息管理、機具維保記錄、安全檢查管理、視頻監控回放管理和違章抓拍記錄;基建現場人員管理又分為公告管理、作業計劃管理、工作匯報功能、打卡考勤管理和消息提醒。

5.終端層：移動端以及PC端用戶通過統一的身份認證、權限管理登錄基建工程現場管控系統。

四、業務層

基建現場管控平臺和基建現場管控APP的目的都是為了保證工地現場人員的安全以及方便管理人員管理基建現場。

出于安全目的，系統設有機具信息管理功能、機具維保記錄功能、安全檢查管理功能、視頻監控回放功能和違章抓拍功能。

出于方便管理者管理基建工程現場目的，系統設有公告管理功能、作業管理功能、工作匯報功能和打卡考勤功能。

業務架構圖

五、應用層

應用架構圖

數據層：數據層主要由數據庫組成，主要是基建現場管控系統數據庫。

應用層：應用層通過不同處理方法對數據層的數據進行處理為展現層提供數據支持。

展現層：展現層為用戶提供不同業務數據處理后的數據列表和統計圖表。

用戶層：移動端以及PC端用戶通過統一的身份認證、權限管理登錄基建現場管控系統

六、數據架構

提供對系統應用的強大支持，包括：電子表單、元數據管理、安全審計等功能。并通過WEBSERVICE接口服務支持外部資源對內容管理基礎數據以及內容管理對外部數據資源的應用數據集成。

對結構化數據和非結構化數據進行調度和存儲。結構化數據包括：XML 和DBMS。非結構化數據包括：文本文件、音視頻文件、office 系列文件、圖形圖像文件及ZIP、PDF、SWF等其他格式文件等，在數據接口上支持WebService 模塊化組件。

數據架構圖

七、技術架構

該項目系統開發擬采用J2EE架構，在軟件體系方面，系統遵循JAVA EE規范，設計了靈活、開放的四層結構。

八、結語

電網工程建設現場管控系統的研發，在很大程度上減低了基建工程的管理難度，遠程實時監控使得業主人員對施工現場的具體情況更容易掌握，視頻分析違章技術可以避免施工現場的違章行為避免了工地上的很多安全隱患，提供了經濟高效便捷的操作平臺。

作者：

1 王靜飛（1987年），女，本科，工程師，云南電網有限責任公司臨滄供電局。

2 劉啟道（1987年），男，本科，工程師，云南電網有限責任公司臨滄供電局。

3 吳云川（1977年），男，本科，助理工程師，云南電網有限責任公司臨滄供電局。

4 陳光發（1986年），男，本科，助理工程師，云南電網有限責任公司臨滄供電局。

5 陳世坤（1989年），男，本科，工程師，昆明能訊科技有限責任公司。