中原储气库群智能工地平台建设

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中石化中原石油工程设计有限公司 河南省郑州市 450003

摘要：中原油田储气库群建设项目是集团公司重点关注项目，项目运行情况备受社会各界关注。同时储气库项目建设处于集团公司加快数字化转型的关键时期，以此为契机在储气库群工程建设期间实施“1+N”模式的智能工地管控，通过“互联网+”的理念和技术，从施工现场源头抓起，最大程度的收集人员、安全、环境、设备等关键业务数据，完成对工程信息展示、焊接过程监控和预警、人员实名制管理、施工现场安全质量管理、环境数据实时监测、视频监控实时监测及车辆管理等功能，通过B/S架构和APP手机应用部署，实现对施工现场的可视化、数字化、智能化管理。

关键词：中原储气库群；1+N模式；互联网+；智能工地

1引言

由于目前各施工现场在工程建设过程中普遍存在的质量和速度方面的问题，及以数字化转型为契机[1]，充分利用新一代信息技术赋能，石油化工行各企业明确提出智能工地管控平台及焊接智能化管理的建设需求，针对施工现场人员、机具、材料管理，焊接工况数据，施工过程数据，现场视频管理业务场景等搭建智能工地管控平台，确保安全优质地完成工程施工[2]。

2平台总体设计

中原储气库群智能工地建设以前端人员管理设备、车辆管理设备、环境监测设备、焊接系统作为感知层进行各设备实时数据采集，通过网络层传输至智能工地平台服务器端，再由平台层对采集的业务数据进行数据清洗、治理、计算和存储，最终经过对数据的学习分析、图像处理等识别算法，将分析后的数据及图像可视化的推送给用户层。

感知层：主要利用前端的硬件设备进行现场数据的感知和采集；

平台层：主要提供数据整合、数据清洗、转换、加载、数据共享、数据分析与查询、数据挖掘、数据管理能力；提供新的IT功能架构，提供多用户的ETL，统一的数据计算与存储、数据共享、多用户应用、数据平台管控。

网络层：可针对用户的设备连接，系统协同、数据分析等需求，接入数据采集、时序存储、实时计算、设备孪生、数据可视化等能力，提供从现场设备、传感器等的连接接入、融合、计算到智能应用服务的端到端的解决问题。

用户层：对经过一系列处理后的数据和视频影像资料进行最终的呈现。

3平台网络架构

施工现场前端设备采用千兆光纤连接，对数据采集设备网络配置独立的广播域，通过接入层交换机将前端采集数据转发至汇聚交换机，然后上传至平台服务器端，前端主干链路和服务器群之间架设防火墙以满足网络安全要求。

4建设内容

中原储气库群智能工地管控平台以“1+N”的思路进行建设，建立一个企业版主平台。主平台主要用于对公司开展的不同的项目同时进行综合管理与监管，除了对各项目能够实时远程监管外，还能够对不同工地现场的施工情况和人员管理情况进行对比分析；N表示N个项目版子平台，中原储气库群智能工地管控平台除了中心平台外，对每个项目分别建立自己的智能工地管控平台，方便项目的施工单位对自己的工程进行远程监管；也可用于施工现场进行展示，促使施工人员严格按照规范执行各项施工任务，规范自身。

4.1企业版主平台

主平台包括工程管理、预警管理、安全质量、人员管理、焊机管理、环境监测、视频监控、车辆管理8大功能模块。工程管理主要是对公司内所有工程项目的基本信息：准备、在建、竣工、投产等进行分类统计；对在建项目的施工进度进行0%~100%的展示；此外，对于工程建设中的安全人工时、考勤记录、预警次数进行综合排行展示。其余各模块功能与N项目版子平台功能相同，但是增加了不同项目之间的综合对比分析，有助于对不同项目部进行考核管理。

4.2 项目版子平台

1.工程项目管理模块

工程项目管理模块包括对工程基本信息的展示以及工程接入设备数据的综合展示。工程基本信息包括：工程简介、占地面积、费用投资以及工程进度等信息；设备数据展示包括考勤数据、设备上线情况以及设备数据的预警信息综合展示。

2.预警管理模块

预警管理模块主要包括环境监测设备和焊接系统设备的数据监测。环境监测预警是对接入工程的环境监测设备采集到的数据与国测数据对比，对超过国测数据标准的发送预警提示，并统计预警次数；焊接参数预警是对管道焊接使用的焊机设备实时参数与储气库工程的焊接工艺标准参数进行对比，对超过工艺标准的焊接参数进行预警提示并统计预警次数。

3.安全质量模块

安全质量模块是通过智能工地手机APP进行实现。现场巡检人员在对工程施工质量、安全进行巡查的同时，对发现的安全隐患以及施工质量问题通过随手拍的方式在线上传，上传后将问题发送给相关的责任人责令进行整改，相关责任人收到整改问题时，在规定期限根据整改要求进行整改并反馈给巡检负责人，巡检负责人根据整改效果确认是否合格，不合格继续下发整改，直至形成闭环处理。

4.人员管理模块

人员管理模块以居民身份证为实名制信息来源，同时集成门禁技术、生物识别技术、视频监控技术、流量统计分析等技术，应用“互联网+”的新一代革命产物，实现对进出现场的劳务人员、管理人员进行考勤管理，同时统计现场内的特殊工种和施工班组数量。

5.焊机管理模块

焊机管理模块是对焊机设备进行全方位系统化的监控管理，对焊接质量的监控管理方式从原来的被动监控变成主动监控，不需要等焊机质量出现问题时，载人为的根据纸质和图片资料进行逐一的排查；而是通过对焊机系统实时采集焊接参数，对焊接参数进行实时对比分析，从而能够实时的发现问题处理问题，从而保证管道焊接质量。

6.视频监控模块

视频监控是当代一种常规的监控手段，通过视频监控能够及时的了解施工现场的实际情况，发现隐患及时消除；实时检查施工工地的安全防范措施是否到位。因此储气库智能工地在视频监控的基础上，应用AI技术对现场人员穿戴工服、安全帽、接打电话、明火监测、吸烟等10余种违规行为进行智能分析，避免管理人员需要频繁的去现场进行监督检查，同时能够对安全隐患进行提前预警，既节约了成本，又能及时消除隐患，助力安全文明绿色施工。

7.环境监测模块

环境监测是模块是对现场的环境监测设备的噪声、PM2.5、PM10、温度、湿度等环境参数进行实时的采集于记录，并于国测数据进行数据对比分析，对于超限环境参数进行预警并统计时长，超过一定时长系统自动发送报警提示，施工人员根据现场情况及时进行处理，避免造严重的环境污染，影响周围的居民。

8.车辆管理模块

车辆管理模块使用车牌识别技术自动记录进出现场的车牌号、时间等信息，并于自动门和栏杆机设备相结合，实现车辆进出的自动化管理。此外，对于违章车辆及限制入场的车辆建立“黑名单”车牌库，对于此类车辆一旦发现立即发出警报提示禁止入场。

结束语

通过智能工地平台的建设及应用，能够及时发现施工安全隐患，规范质量检查，监管违规操作，保证工程质量，实现质量溯源和劳务实名制管理，促进信息大数据的建立，有效的辅助项目管理人员对现场的施工质量、安全、人员、设备进行统一的监督和管控。

参考文献

[1]陈丽君,李言. 以数字化转型为契机推动人才工作科学化[J]. 中国人才,2022(6):12-15. DOI:10.3969/j.issn.2096-3521.2022.06.011.

[2]刘兆义. 水利工程施工合同管理[J]. 民营科技,2017(4):93. DOI:10.3969/j.issn.1673-4033.2017.04.087.