中海油LNG建造項(xiàng)目智慧工地應(yīng)用介紹

吉曉峰 王興

摘 要：近幾年來，LNG工程項(xiàng)目建設(shè)得到了快速發(fā)展，為了保證LNG項(xiàng)目在施工建設(shè)期間高效協(xié)同管理，建設(shè)以“智慧安全管理+智慧項(xiàng)目管理”的管理模式，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)及智能化技術(shù)，圍繞施工過程管理，建立互聯(lián)協(xié)同、智能生產(chǎn)、科學(xué)管理的施工項(xiàng)目信息化。在項(xiàng)目周期，對(duì)工程信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘分析，提供過程趨勢(shì)預(yù)測(cè)及回歸分析，實(shí)現(xiàn)工程施工智能管理，以提高工程管理信息化水平，從而逐步實(shí)現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造。[1]為提高LNG現(xiàn)場(chǎng)施工管理的智能化水平，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、異構(gòu)各類數(shù)據(jù)，云架構(gòu)移動(dòng)數(shù)據(jù)采集等引入施工管理，提出了智慧工地的概念，設(shè)計(jì)了總部到施工現(xiàn)場(chǎng)的二層系統(tǒng)架構(gòu)。通過實(shí)施示例，能夠?qū)崿F(xiàn)更透徹的工程信息感知、更全面的工程信息互聯(lián)互通、更深入的施工管理智能化。

關(guān)鍵詞：LNG項(xiàng)目;智慧工地;智慧項(xiàng)目管理

針對(duì)LNG項(xiàng)目建設(shè)項(xiàng)目施工的難度越來越大、過程越來越復(fù)雜、要求越來越高，現(xiàn)有現(xiàn)場(chǎng)管理方式也存在粗放式管理等問題。很多研究將“智慧工地”作為一種系統(tǒng)化的創(chuàng)新解決方案加以研究和探索。同時(shí)，《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出：“‘十三五時(shí)期，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力?！薄吨袊?guó)建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報(bào)告—智慧工地應(yīng)用與發(fā)展》中提出：“通過云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、BIM等先進(jìn)信息技術(shù)與建造技術(shù)的深度融合，打造智慧工地?！盵2]

1 智慧工地系統(tǒng)目標(biāo)

智慧工地的目標(biāo)在現(xiàn)有項(xiàng)目管理基礎(chǔ)之上，搭建一套覆蓋集團(tuán)公司層、項(xiàng)目部層、分包商、施工班組層面的能夠滿足安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，符合管控要求的專業(yè)化、實(shí)時(shí)化、智能化、的智慧工地管理平臺(tái)。

重點(diǎn)解決多層級(jí)、多業(yè)務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)化管理、安全績(jī)效量化考核機(jī)制、數(shù)據(jù)報(bào)表的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析等難題。采用先進(jìn)技術(shù)手段，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法和技術(shù)在監(jiān)管中的缺陷，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)的全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控，變被動(dòng)“監(jiān)督”為主動(dòng)“監(jiān)控”同時(shí)，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)多維數(shù)據(jù)分析，為項(xiàng)目后期人機(jī)物料統(tǒng)計(jì)分析、項(xiàng)目后期成本要素分析、成本回歸分析提供可靠依據(jù)。

2 設(shè)計(jì)思路

對(duì)于LNG工地進(jìn)行智慧管理系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)，不是對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單堆砌，而是在滿足各子系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，從項(xiàng)目后期要素分析做為目標(biāo)，對(duì)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間、與外部其它智能化系統(tǒng)之間的有機(jī)結(jié)合。通過統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工地現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一管理和控制，平臺(tái)建設(shè)后實(shí)現(xiàn)一平臺(tái)同時(shí)考慮將視頻、人員、機(jī)械、環(huán)境數(shù)字作為信息化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足部分建設(shè)單位運(yùn)營(yíng)管理的各個(gè)業(yè)務(wù)模塊的管理需求，輔助業(yè)務(wù)流程優(yōu)化，最終達(dá)到項(xiàng)目各要素分析的目標(biāo)。

3 智慧工地系統(tǒng)架構(gòu)

智慧工地管理平臺(tái)采用現(xiàn)場(chǎng)與總部二級(jí)架構(gòu)、云部署方式;實(shí)現(xiàn)對(duì)各地LNG建造項(xiàng)目進(jìn)行智慧化管理，進(jìn)行專業(yè)化遠(yuǎn)程管控，基于云平臺(tái)的數(shù)據(jù)整合和宏觀項(xiàng)目管理，為智慧LNG建造項(xiàng)目管理創(chuàng)造價(jià)值。

現(xiàn)場(chǎng)級(jí)智慧安全管理采用智能安全感知、視頻分析、無線傳感、環(huán)境監(jiān)測(cè)等智能手段，實(shí)現(xiàn)智能數(shù)據(jù)采集。為現(xiàn)場(chǎng)安全管理等全過程進(jìn)行數(shù)據(jù)支撐，為安全記錄、安全巡檢、人員/機(jī)具設(shè)備設(shè)施統(tǒng)計(jì)等提供可靠支撐。同時(shí)協(xié)調(diào)安全管理還為不同業(yè)務(wù)單元提供協(xié)同的安全管理數(shù)據(jù)。

集團(tuán)總部級(jí)采用云端實(shí)現(xiàn)方式，接入各地異構(gòu)數(shù)據(jù)及異構(gòu)應(yīng)用，通過統(tǒng)一架構(gòu)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)，統(tǒng)一的運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)體系，通過對(duì)項(xiàng)目各階段的要素進(jìn)行回歸分析，實(shí)現(xiàn)宏觀展現(xiàn)及項(xiàng)目把控的目標(biāo)。

根據(jù)項(xiàng)目部對(duì)人員/機(jī)具/設(shè)備/材料等全項(xiàng)目周期進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境/塔機(jī)/焊機(jī)數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)采集。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)對(duì)接，異地采用云架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集。人員統(tǒng)計(jì)，人員進(jìn)出信息，培訓(xùn)記錄信息聯(lián)動(dòng)。設(shè)備巡檢信息，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境傳感器，塔機(jī)數(shù)據(jù)，焊機(jī)群集控，圖像熱力圖，合規(guī)分析等。

基礎(chǔ)應(yīng)用層基礎(chǔ)應(yīng)用模塊按功能模塊實(shí)現(xiàn)各種基礎(chǔ)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)硬件軟件模塊的基礎(chǔ)模塊。各地項(xiàng)目部實(shí)現(xiàn)快速堆疊。從現(xiàn)場(chǎng)硬件、設(shè)備設(shè)施，安全管理的各個(gè)應(yīng)用模塊，到硬件模塊。

數(shù)據(jù)管理層

通過數(shù)據(jù)指令交換模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、外部數(shù)據(jù)接口等模塊，提供與監(jiān)管展示層的數(shù)據(jù)交換以及與外部BIM等管理數(shù)據(jù)的接口對(duì)接。有數(shù)據(jù)交換模塊、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊，數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)分析模塊組成。

智慧監(jiān)管層

智慧監(jiān)管層分為智慧安全管理模塊、智慧勞務(wù)模塊、智慧培訓(xùn)模塊以及智慧項(xiàng)目管理模塊形成針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全管理的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)智慧工地管理，以及對(duì)上一級(jí)的智慧項(xiàng)目管理的應(yīng)用。智慧監(jiān)管層分為智慧安全管理模塊、智慧勞務(wù)模塊、智慧培訓(xùn)模塊以及智慧項(xiàng)目管理模塊組成。

4 智慧工地的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式

智慧工地管理平臺(tái)，從集團(tuán)總部級(jí)采用統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)，統(tǒng)一的運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)以及統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)體系。智慧工地現(xiàn)場(chǎng)級(jí)管理平臺(tái)，將實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集，重點(diǎn)針對(duì)工地現(xiàn)場(chǎng)安全管理為主，針對(duì)眾多硬件設(shè)備設(shè)施進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和異構(gòu)數(shù)據(jù)搭建，送入現(xiàn)場(chǎng)智慧工地管理平臺(tái)，形成智慧安全管理、智慧人員管理、智慧培訓(xùn)以及智慧項(xiàng)目管理四大部分，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)智慧管理的提升;集團(tuán)總部智慧工地管理平臺(tái)，將提取各地項(xiàng)目部的智慧工地異構(gòu)數(shù)據(jù)源，進(jìn)行大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和項(xiàng)目海量數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析，形成項(xiàng)目不同期間回歸分析，輔助項(xiàng)目總體管控，協(xié)調(diào)各專業(yè)協(xié)調(diào)，達(dá)到總體降本增效;基于數(shù)據(jù)分析和安全管理數(shù)據(jù)庫，通過物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)構(gòu)建智慧化管理體系，為海油LNG項(xiàng)目提供實(shí)時(shí)高效的智慧工地管理解決方案。建設(shè)符合海油LNG項(xiàng)目智慧化工地管理信息化系統(tǒng)，并與門禁準(zhǔn)入人臉識(shí)別系統(tǒng)、車輛準(zhǔn)入系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、特種設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全行為識(shí)別等外部硬件建立對(duì)接關(guān)系，以軟硬件結(jié)合、線上線下互聯(lián)的模式共同構(gòu)建智慧化工地。

5 結(jié)語

目前，隨著LNG建設(shè)項(xiàng)目施工的難度越來越大、過程越來越復(fù)雜、要求越來越高，智慧工地及智慧項(xiàng)目管理將逐步成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。各種新興技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，如人工智能分析、建筑信息模型、人員高精度定位技術(shù)等技術(shù)創(chuàng)新、軟硬件性能提升等方面迅速發(fā)展，也逐步會(huì)應(yīng)用到智慧建造和智慧工地等領(lǐng)域。同時(shí)，智慧工地建設(shè)管理的提升已將成為助力LNG建造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)及總體項(xiàng)目管控具有極其重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛揚(yáng).智慧工地與精益建造[J].施工企業(yè)管理，2017（4），30-31.

[2]曾凝霜，劉琰，徐波.基于 BIM 的智慧工地管理體系框架研究[J].施工技術(shù)，2015，44（10）：96-100.

作者簡(jiǎn)介：吉曉峰（1970-），男，畢業(yè)于天津大學(xué)，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)工作于中海油工業(yè)自控（天津）有限公司任技術(shù)主管，本人長(zhǎng)期從事中海油智慧油田及生產(chǎn)信息化業(yè)務(wù)，海上油氣集輸管理項(xiàng)目，中海油海陸一體化生產(chǎn)等生產(chǎn)信息化等項(xiàng)目。