东华智慧工地实时监控管理平台以“互联网+”行动计划为指引,以物联网、5G技术为核心,充分利用5G技术、传感网络、远程视频监控、地理信息系统、物联网、云计算等新一代信息技术,依托移动和固定宽带网络,打造的“智慧工地”系统。 “智慧工地”系统的建设,不仅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。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。 系统的建设以“两个平台、一个支撑、N个应用”为原则。其中“两个平台”为以系统运行管理平台为主,以云计算平台为辅的应用平台;“一个支撑”为以先进的物联网技术搭载智能传感技术作为整个工程的底层支撑;而“N个应用” 则根据项目监管的实际需求,涵盖了多领域多层次的相关应用。
1、3D实时监控
该系统利用DirectX/OpenGL技术实现顶级图形硬件加速,使得内置的3D引擎,无需借助第三方平台,为用户展现令人惊叹的3D画面来显示生产、运营情况,把生产运营状况同工地的经营管理策略紧密结合,可以建立网络范围内的监控数据和网上知识资源库,从而实现工地的管控一体化。
通过3D实时监控,可以实现现场运行数据的实时采集和快速集中,获得现场监控数据,为远程故障诊断和设备效能分析提供了物质基础。
通过3D实监控,在实现360度模拟展示现场环境的同时,还可实时显示现场系统和现场设备的运行状态、各种参数及周围复杂的环境,为操作人员在远程控制时提供身临其境的3D感受,使操作人员虚拟地出现在许多监控地点,方便地利用本地丰富的软硬件资源对远程对象进行高级过程控制,以维护设备的正常运营,从而减少值守工作人员,最终实现远端的无人或少人值守,达到减员增效的目的。
2、3D远程控制
越来越多的企业集团呈跨地域的发展趋势,利用网络技术实现远程监控,对企业降低生产成本,提高劳动生产率,提高企业产品的科技含量,以及增强企业的综合竞争实力等方面都具有十分重要的意义。
3D远程智能控制平台不仅实现三维场景下360度全方位模拟展示现场环境、显示设备运行状态等监测信息,同时还支持远程智能控制,突破了传统3D监控系统只能观看不能远程控制的技术瓶颈,真正实现了三维可视化与管控一体化的完美结合。
3、设备故障诊断
该系统能够从控制系统中自动获取数据,通过故障分析算法得出结果来建议管理者、操作工或者维护人员采取相应措施来避免设备异常或能源浪费,并能够使用高级故障监测和诊断引擎分析数据和预测设备故障。
通过提供预定义的设备诊断,可以自动的引导操作者和维护人员找到设备效率低的原因。诊断模块用作在某个给定情况下确定最可能的故障原因,包括症状和导致原因被载入一个矩阵表格,这样可以判断他们之间的相关性。系统为每个故障原因分配一个权重指数,可以按照设备制造商提供的用户手册或者以前的维修历史记录采取相对应的处理办法。
当设备异常发生时,通过先进的软件技术对当前以及历史数据进行分析,执行概率算法,给用户提供一个指导性的异常原因列表。这样就可以快速的引导诊断,达到降低设备停机时间,降低整体维护费用的目的。
4、GIS技术应用
系统采用4级交互设计包括全国视图、工地/专业总图视图、专业视图、细节视图分级交互。采用全矢量化图形要素,提高系统UI的适应性,采用扁平的智能化图库,提高UI的统一性和美观度。
在基于5G的大数据网络架构中,传统的100mhz至3GHZ频段无法满足所有需要,所以电信运营商需要扩展至更高的工作频段。但是在高频段无线电波无法进行长距离传输并且穿过障碍物时衰减明显,所以在大数据环境下5G在天线技术上会有所突破,其中包括大量的MIMO(多输入多输出)技术和新型传输波形技术的使用,其目的是并行发送无线电信号的同时还使得能量集中在一个特定方向,下图为基于5G的大数据通信整体架构。
在大数据时代背景下,每天都有大量的设备接入到互联网之中,数据中心的数据存储和数据分析对网络性能的要求越来越高,而5G技术的引入可以很好的解决这一问题,5G技术的高速率,大容量的特性可以为大数据应用提供更高的效率和更好的平台。在数据中心的软硬件监控方面,无线监控一直保有其特有的优势,5G在传统的无线通信基础上解决了远程监控的高延迟,响应慢的问题,极大地降低了运维成本。
2、实现资源整合
利用系统运行管理平台整合并改造内部现有的各项分系统,为工程建设管理提供基础数据服务,同时建立共享交换长效机制,保持数据的实时性、科学性和完整性,并为各部门之间的数据共享交换提供管理服务,解决信息孤岛问题,避免重复投资、科学合理利用现有资源。
3、提供应用支撑
通过系统运行管理平台的建设,形成数据中心和服务中心,为智慧工地资源管理、进度管理、管理协同和工地应急指挥等业务应用提供基础的应用支撑。
4、完善管理服务
通过系统运行管理平台的建设,对现场监测监控管理(环境监测、视频监控、门禁、电子围栏、广播系统等)、工地人员管理(人员定位、实名考勤等)、工程物资管理(物资管理、物资定位等)、机械设备管理(塔吊检测、升降机检测等)、施工现场管理(工程质量监督、进度管理等)等服务信息分类,满足施工现场各层次人员的服务需求,将各个相关的信息通过多种方式进行发布,提供综合信息查询服务。
5、辅助领导决策
通过系统运行管理平台的建设以及各部门现有信息整合的基础上,通过数据挖掘为领导决策提供报表,图形等方式的数据分析和综合研判信息,辅助领导进行决策。