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智慧工地可视化解决方案2021-03-30.docx
第 一 章背景及需求
1.1应用背景
1.2业务现状
1.3需求分析
1.3.1业务需求
1.3.2系统需求
1.4总体目标
第 二 章系统总体思路
2.1设计思想
2.2设计思路
2.3设计原则
2.4设计依据
第 三 章系统总体设计
3.1总体架构
3.1.1系统拓扑
3.1.2系统组成
3.2设计概述
3.3平台系统功能
3.3.1总部数据看板
3.3.2项目部数据看板
3.3.3视频联网系统
3.3.4实名制考勤系统
3.3.5安全生产系统
3.3.6塔吊安全监控子系统
3.3.7施工升降机安全监控管系统
3.3.8车辆出入管理子系统
3.3.9环境量检测子系统
3.4AI+视频联网系统
3.4.1需求分析
3.4.2系统设计
3.4.3系统组成
3.4.4前端部署
3.4.5前端配套
3.4.6系统特点
3.5巡检考评系统
3.5.1需求分析
3.5.2系统设计
3.5.3系统组成
3.5.4系统特点
3.6实名制考勤系统
3.6.1需求分析
3.6.2系统设计
3.6.3系统组成
3.6.4系统特点
3.7塔吊可视化
3.7.1需求分析
3.7.2系统设计
3.7.3系统组成
3.7.4系统特色
3.8安全生产系统
3.8.1需求分析
3.8.2系统设计
3.8.3系统组成
3.8.4功能介绍
3.8.5系统特点
3.9塔吊安全管理系统
3.9.1需求分析
3.9.2系统设计
3.9.3系统特点
3.9.4系统组成
3.9.5功能介绍
3.10施工升降机安全监控管系统
3.10.1产品介绍
1)产品外观
2)产品组成一览
3)主控制器
4)人脸机
5)显示屏
3.10.2产品功能
3.10.3产品优势
3.10.4技术参数
1)主控参数
2)人脸机参数
3)显示器
3.11车辆出入口管理系统
3.11.1需求分析
3.11.2系统组成
3.11.3功能介绍
3.11.4系统特点
3.12环境监测系统
3.12.1需求分析
3.12.2系统设计
3.12.3系统组成
3.12.4功能介绍
3.12.5系统特点
第 四 章传输网络
4.1视频传输网络选型
4.1.1专线部署
4.1.2公网部署
4.2工地内无线网络部署
4.3塔式起重机安全监控管理系统网络设计
4.4施工升降机安全监控系统网络设计
附 关键设备介绍—HKTC塔机安全监控管理系统
1.产品介绍
2.产品功能
3.产品优势
4.技术参数
智慧工地
可视化解决方案
2021 年 3 月
目 录
第 一 章 背景及需求...................................................................................................................4
1.1 应用背景..................................................................................................................... 4
1.2 业务现状..................................................................................................................... 5
1.3 需求分析..................................................................................................................... 6
1.3.1 业务需求.............................................................................................................. 6
1.3.2 系统需求.............................................................................................................. 7
1.4 总体目标..................................................................................................................... 8
第 二 章 系统总体思路...............................................................................................................9
2.1 设计思想..................................................................................................................... 9
2.2 设计思路..................................................................................................................... 9
2.3 设计原则................................................................................................................... 10
2.4 设计依据................................................................................................................... 10
第 三 章 系统总体设计.............................................................................................................12
3.1 总体架构................................................................................................................... 12
3.1.1 系统拓扑............................................................................................................ 12
3.1.2 系统组成............................................................................................................ 13
3.2 设计概述................................................................................................................... 13
3.3 平台系统功能........................................................................................................... 13
3.3.1 总部数据看板.................................................................................................... 14
3.3.2 项目部数据看板................................................................................................ 15
3.3.3 视频联网系统.................................................................................................... 15
3.3.4 实名制考勤系统................................................................................................ 17
3.3.5 安全生产系统.................................................................................................... 18
3.3.6 塔吊安全监控子系统........................................................................................ 19
3.3.7 施工升降机安全监控管系统............................................................................ 19
3.3.8 车辆出入管理子系统........................................................................................ 20
3.3.9 环境量检测子系统............................................................................................ 20
3.4 AI+视频联网系统......................................................................................................21
3.4.1 需求分析............................................................................................................ 21
1
3.4.2 系统设计............................................................................................................ 22
3.4.3 系统组成............................................................................................................ 23
3.4.4 前端部署............................................................................................................ 25
3.4.5 前端配套............................................................................................................ 27
3.4.6 系统特点............................................................................................................ 29
3.5 巡检考评系统........................................................................................................... 29
3.5.1 需求分析............................................................................................................ 29
3.5.2 系统设计............................................................................................................ 30
3.5.3 系统组成............................................................................................................ 31
3.5.4 系统特点............................................................................................................ 31
3.6 实名制考勤系统....................................................................................................... 32
3.6.1 需求分析............................................................................................................ 32
3.6.2 系统设计............................................................................................................ 32
3.6.3 系统组成............................................................................................................ 33
3.6.4 系统特点............................................................................................................ 33
3.7 塔吊可视化............................................................................................................... 33
3.7.1 需求分析............................................................................................................ 33
3.7.2 系统设计............................................................................................................ 34
3.7.3 系统组成............................................................................................................ 34
3.7.4 系统特色............................................................................................................ 36
3.8 安全生产系统........................................................................................................... 37
3.8.1 需求分析............................................................................................................ 37
3.8.2 系统设计............................................................................................................ 37
3.8.3 系统组成............................................................................................................ 37
3.8.4 功能介绍............................................................................................................ 38
3.8.5 系统特点............................................................................................................ 39
3.9 塔吊安全管理系统................................................................................................... 39
3.9.1 需求分析............................................................................................................ 39
3.9.2 系统设计............................................................................................................ 40
3.9.3 系统特点............................................................................................................ 40
2
3.9.4 系统组成............................................................................................................ 41
3.9.5 功能介绍............................................................................................................ 41
3.10 施工升降机安全监控管系统................................................................................. 43
3.10.1 产品介绍..........................................................................................................43
3.10.2 产品功能..........................................................................................................46
3.10.3 产品优势..........................................................................................................48
3.10.4 技术参数..........................................................................................................49
3.11 车辆出入口管理系统............................................................................................. 50
3.11.1 需求分析..........................................................................................................50
3.11.2 系统组成..........................................................................................................51
3.11.3 功能介绍..........................................................................................................51
3.11.4 系统特点..........................................................................................................53
3.12 环境监测系统......................................................................................................... 55
3.12.1 需求分析..........................................................................................................55
3.12.2 系统设计..........................................................................................................55
3.12.3 系统组成..........................................................................................................56
3.12.4 功能介绍..........................................................................................................56
3.12.5 系统特点..........................................................................................................57
第 四 章 传输网络.....................................................................................................................58
4.1 视频传输网络选型................................................................................................... 58
4.1.1 专线部署............................................................................................................ 58
4.1.2 公网部署............................................................................................................ 58
4.2 工地内无线网络部署............................................................................................... 59
4.3 塔式起重机安全监控管理系统网络设计............................................................... 63
4.4 施工升降机安全监控系统网络设计....................................................................... 63
附 关键设备介绍—HKTC 塔机安全监控管理系统................................................................. 64
1. 产品介绍......................................................................................................................64
2. 产品功能......................................................................................................................67
4. 产品优势......................................................................................................................68
5. 技术参数......................................................................................................................69
3
第 一 章 背景及需求
1.1 应用背景
建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一，在改善居住条件、完
善基础设施、吸纳劳动力就业、推动经济增长等方面发挥着重要作用。与此同时，建筑业
也是一个安全事故多发的高危行业。近年来，在国家、各级地方政府主管部门和行业主体
的高度关注和共同努力下，建筑施工安全生产事故逐年下降，质量水平大幅提升，但不可
否认，形势依然较为严峻，尤其是随着我国城市化进程的不断推进，建设工程规模也将继
续扩大，建筑施工质量安全仍不可掉以轻心。如何加强施工现场安全管理、降低事故发生
频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量，仍将是摆在各级政府部门、
业界人士和广大学者面前的一项重要研究课题。
住建部 2003 年 11 月发布的《2003－2008 年全国建筑业信息化发展规划纲要》中指出
建筑业企业的信息化要重点发展基于互联网的协同建造应用系统和建筑企业信息化的关
键技术，推动标准化建设，提高建筑业主管部门的管理、决策和服务水平，实现建筑业信
息化建设跨越式发展。
2010 年，国务院下发《国务院关于进一步加强企业安全生产工作通知》23 号文件，
同年质监总局下发 164 号文件，要求在建筑起重设备上必须加装安全监控管理系统。
2014 年，国家住房和城乡建设部更是提出了加快推进市场监管一体化平台建设的布署，
推进了全国各省市建筑信息监管一体化平台建设的进程。真正实现“数据一个库、监管一
张网、管理一条线”
2015 年 11 月《全国安全生产监督监察系统推进安全生产监督检查随即抽查工作实施
方案》，强调建筑行业安全监管系统建设的全面覆盖工作给出指导意见。
2017 年 3 月住房城乡建设部办公厅关于《进一步加强建筑施工安全生产工作的紧急通
知》明确指出，要督促建筑施工企业加大安全生产投入，严格各项安全标准和要求，进一
步加强和规范企业安全生产管理工作，推进企业全员、全方位、全过程的安全管理。
于此同时，随着信息化技术的在各行各业带来重大变革，信息化在建筑业应用越来越
广泛。《2016-2020 年建筑业信息化发展纲要》指出“增强建筑业信息化发展能力，优化建
筑业信息化发展环境，加快推动信息技术与建筑业发展深度融合，充分发挥信息化的引领
和支撑作用，塑造建筑业新业态”。纲要要求“ ‘十三五’时期，全面提高建筑业信息化水
4
平，着力增强 BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能
力，建筑业数字化、网络化、智能化取得突破性进展，初步建成一体化行业监管和服务平
台，数据资源利用水平和信息服务能力明显提升，形成一批具有较强信息技术创新能力和
信息化应用达到国际先进水平的建筑企业及具有关键自主知识产权的建筑业信息技术企
业。”
2019 年 02 月 17 日，住房和城乡建设部和人力资源社会保障部关于印发建筑工人实名
制管理办法（试行）的通知，要求 2019 年 03 月 01 日开始，总承包企业应以真实身份信
息为基础，采集进入施工现场的建筑工人和项目管理人员的基本信息，并及时核实、实时
更新；真实完整记录建筑工人工作岗位、劳动合同签订情况、考勤、工资支付等从业信息，
建立建筑工人实名制管理台账；按项目所在地建筑工人实名制管理要求，将采集的建筑工
人信息及时上传相关部门。
1.2 业务现状
近年来各级政府对建设工程的质量、安全、文明施工的监管提出了更高的要求。要求
进一步加强建筑施工领域企业安全生产工作，根据国务院《关于进一步加强企业安全生产
工作的通知》文件精神,工地新安装塔吊监控、新开工项目应安装施工现场在线监控系统、
完善安全生产动态监控及预警预报体系等是其中重点。
具体分析来看，主要体现在以下几个方面：
一是事故总量仍然比较大。2018 年上半年，建筑业总体出事故总量持续保持在高位，
上半年全国建筑业共发生生产安全事故 1732 起、死亡 1752 人，同比分别上升 7.8%和 1.4%，
事故总量已连续 9 年排在工矿商贸事故第一位，事故起数和死亡人数自 2016 年起连续“双
上升”。
二是较大及以上事故仍然较多。其中，较大事故发生 32 起、死亡 113 人，同比分别
下降 17.9%和 26.1%，重大事故发生 1 起，同比持平。
三是建筑市场的监管不到位。法律法规制度建设相对比较多，执法监督检查相对比较
少；企业资质和个人资格审批管理相对比较多，审批后的后续管理、企业和执业人员的动
态管理相对比较少。
四是安全监管和防范手段相对落后。全国建筑施工企业信息化水平仍较低，信息化尚
未深度融入安全生产的核心业务，对建筑施工安全生产的监管手段大都停留在“人力”监
管阶段，利用信息化进行“智能化”监管的企业仍凤毛麟角。
5
1.3 需求分析
针对目前安全监管和防范手段相对落后，全国建筑施工企业信息化水平仍较低，信息
化尚未深度融入安全生产核心业务的现状，利用信息化对建筑施工安全生产进行“智能化”
监管，帮助监管单位、开发商业主，建筑企业获取工程现场人、机、料、法、环要素状态，
促进工程实施安全、质量、成本、效率提升。
1.3.1 业务需求
通过工地管理可视化系统，进一步落实企业安全监管责任，提高企业对工程现场的远
程管理水平，加快企业对工程现场安全隐患处理的速度。围绕安全监管制度为核心，以物
联网技术为技术手段，将科技技术力量与安全监管制度紧密集合，成立综合性总公司-分公
司-项目部/省-地市级管理机构，能够统一处置生产安全领域的各类事件,实现管理创新。
职能部门的业务需求：
1) 实现监管方式向单项目为区域单位转变；
2) 充分整合企业的各个系统数据信息，在大平台统一呈现，实现系统提升，提高职
能部门监管范围；
3) 提高管理效用，解决管理员配置不足和不断增多的工地管理要求问题；
4) 实现实名制考勤，保障农民工工资实签实发；
5) GIS 数字地图实时显示在建工程方位、在建工程的详细信息；
6) 发挥新技术能力，实现工程质量、安全、环境等问题智能监督；
7) 用于整合各类现场数据，上报到中心，对重要监测项目数据，进行实时的监控。
8) 实现数据归档，在日常的监督和管理过程中，计算机信息录入保存日志，归档存
储。
施工单位业务需求：
1) 管理员远程统一管理分散的建筑工地，避免人力频繁的去现场监管、检查，减少
工地人员管理成本，提高工作效率；
2) 通过视频监控系统及时了解工地现场施工实时情况，施工动态和进度，查看防范
措施是否到位，特别是重点项目满足企业领导等多方实时了解项目大致情况；
3) 在工地出现异常状况和突发事件时，及时提醒管理人员及时处理，或者自动控制
现场减少破坏强度；
6
4) 全面掌握工地各位人员分布状态信息，实现现场人员合理调度。随时查找人员位
置并联络；
5) 目前塔式起重机安全监管上存在技术不足，普遍存在的超载和违章作业等现象，
企业对租赁的塔式起重机信息如塔式起重机使用年限、维修状况等了解缺乏；地面的风速
与高处的差别很大，很难判断塔吊的合理使用时机；
6) 监管建筑工地现场的建筑材料和建筑设备的财产安全，避免物品的丢失或失窃给
企业造成损失；
7) 将施工实况展现于客户面前，向客户展现工地的建设规划和进度，展示工程建设
面貌；
8) 实现劳务实名制管理，同事对出入工地的人员进行统计和权限控制；
9) 防范外来人员的翻墙入侵、越界出逃，非法入侵危险区及仓库等场所，保证工地
的财产和人身安全；
与此同时，企业对工地监管平台有着自己的顾虑和想法：
1) 安全生产监控设备资金投入，应不能企业造成太大的负担；
2) 企业对监管有一定抵触心理；在能做好生产安全的同时，不想被职能部门、监理
部门等约束。
3) 应考虑新系统与企业现有系统的融合问题，同时数据通过公网输出，要考虑信息
安全问题。
4) 为此如何综合考虑职能部门、企业共同的需求，达到共赢的局面，一方面需要系
统设计时充分考虑，另一方面需要职能部门进行引导、政策支持。
地产公司业务需求：
1）实时了解工程建设进度、修正进度偏差；
2）精细化管理作业人员出勤情况和工作状态；
3）工程装饰阶段室内装修进度和质量。
1.3.2 系统需求
1) 系统可用性，能通过监管平台实现工地集中化联网管理；
2) 系统开放性，可完成政府及企业其他系统的对接以实现数据同步；
3) 系统扩展性，能满足工地现场管理各项数据录入；
4) 系统性能满足大型企业、政府管理接入能力；
7
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