中海油LNG建造项目智慧工地应用介绍
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摘 要：近几年来，LNG工程项目建设得到了快速发展，为了保证LNG项目在施工建设期间高效协同管理，建设以“智慧安全管理+智慧项目管理”的管理模式，运用物联网及智能化技术，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化。在项目周期，对工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及回归分析，实现工程施工智能管理，以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。[1]为提高LNG现场施工管理的智能化水平，将物联网技术、异构各类数据，云架构移动数据采集等引入施工管理，提出了智慧工地的概念，设计了总部到施工现场的二层系统架构。通过实施示例，能够实现更透彻的工程信息感知、更全面的工程信息互联互通、更深入的施工管理智能化。
关键词：LNG项目;智慧工地;智慧项目管理
针对LNG项目建设项目施工的难度越来越大、过程越来越复杂、要求越来越高，现有现场管理方式也存在粗放式管理等问题。很多研究将“智慧工地”作为一种系统化的创新解决方案加以研究和探索。同时，《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中提出：“‘十三五’时期，全面提高建筑业信息化水平，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。”《中国建筑施工行业信息化发展报告—智慧工地应用与发展》中提出：“通过云计算、物联网、人工智能、BIM等先进信息技术与建造技术的深度融合，打造智慧工地。”[2]
1 智慧工地系统目标
智慧工地的目标在现有项目管理基础之上，搭建一套覆盖集团公司层、项目部层、分包商、施工班组层面的能够满足安全生产标准化，符合管控要求的专业化、实时化、智能化、的智慧工地管理平台。
重点解决多层级、多业务、标准化管理、安全绩效量化考核机制、数据报表的自动统计分析等难题。采用先进技术手段，有效弥补传统方法和技术在监管中的缺陷，实现对人、机、料、法、环的全方位实时监控，变被动“监督”为主动“监控”同时，采用大数据技术多维数据分析，为项目后期人机物料统计分析、项目后期成本要素分析、成本回歸分析提供可靠依据。
2 设计思路
对于LNG工地进行智慧管理系统平台的建设，不是对各个子系统进行简单堆砌，而是在满足各子系统功能的基础上，从项目后期要素分析做为目标，对内部各子系统之间、与外部其它智能化系统之间的有机结合。通过统一技术架构，实现工地现场统一管理和控制，平台建设后实现一平台同时考虑将视频、人员、机械、环境数字作为信息化基础数据，满足部分建设单位运营管理的各个业务模块的管理需求，辅助业务流程优化，最终达到项目各要素分析的目标。
3 智慧工地系统架构
智慧工地管理平台采用现场与总部二级架构、云部署方式;实现对各地LNG建造项目进行智慧化管理，进行专业化远程管控，基于云平台的数据整合和宏观项目管理，为智慧LNG建造项目管理创造价值。
现场级智慧安全管理采用智能安全感知、视频分析、无线传感、环境监测等智能手段，实现智能数据采集。为现场安全管理等全过程进行数据支撑，为安全记录、安全巡检、人员/机具设备设施统计等提供可靠支撑。同时协调安全管理还为不同业务单元提供协同的安全管理数据。
集团总部级采用云端实现方式，接入各地异构数据及异构应用，通过统一架构实现统一的技术架构，统一的运维标准，统一的运营体系，通过对项目各阶段的要素进行回归分析，实现宏观展现及项目把控的目标。
根据项目部对人员/机具/设备/材料等全项目周期进行实时采集。现场环境/塔机/焊机数据物联网采集。系统实现与硬件设备的数据对接，异地采用云架构物联网数据采集。人员统计，人员进出信息，培训记录信息联动。设备巡检信息，现场环境传感器，塔机数据，焊机群集控，图像热力图，合规分析等。
基础应用层基础应用模块按功能模块实现各种基础应用，实现硬件软件模块的基础模块。各地项目部实现快速堆叠。从现场硬件、设备设施，安全管理的各个应用模块，到硬件模块。
数据管理层
通过数据指令交换模块，数据存储、数据分析、外部数据接口等模块，提供与监管展示层的数据交换以及与外部BIM等管理数据的接口对接。有数据交换模块、数据库存储模块，数据接口和数据分析模块组成。
智慧监管层
智慧监管层分为智慧安全管理模块、智慧劳务模块、智慧培训模块以及智慧项目管理模块形成针对现场安全管理的现场级智慧工地管理，以及对上一级的智慧项目管理的应用。智慧监管层分为智慧安全管理模块、智慧劳务模块、智慧培训模块以及智慧项目管理模块组成。
4 智慧工地的技术实现方式
智慧工地管理平台，从集团总部级采用统一的技术架构，统一的运维标准以及统一的运营体系。智慧工地现场级管理平台，将实现场地物联网数据采集，重点针对工地现场安全管理为主，针对众多硬件设备设施进行数据采集和异构数据搭建，送入现场智慧工地管理平台，形成智慧安全管理、智慧人员管理、智慧培训以及智慧项目管理四大部分，实现现场智慧管理的提升;集团总部智慧工地管理平台，将提取各地项目部的智慧工地异构数据源，进行大数据存储和项目海量数据，利用大数据分析，形成项目不同期间回归分析，辅助项目总体管控，协调各专业协调，达到总体降本增效;基于数据分析和安全管理数据库，通过物联网、云计算、大数据等技术构建智慧化管理体系，为海油LNG项目提供实时高效的智慧工地管理解决方案。建设符合海油LNG项目智慧化工地管理信息化系统，并与门禁准入人脸识别系统、车辆准入系统、视频监控系统、特种设备监测系统、安全行为识别等外部硬件建立对接关系，以软硬件结合、线上线下互联的模式共同构建智慧化工地。
5 结语
目前，随着LNG建设项目施工的难度越来越大、过程越来越复杂、要求越来越高，智慧工地及智慧项目管理将逐步成为企业的核心竞争力。各种新兴技术的发展应用，如人工智能分析、建筑信息模型、人员高精度定位技术等技术创新、软硬件性能提升等方面迅速发展，也逐步会应用到智慧建造和智慧工地等领域。同时，智慧工地建设管理的提升已将成为助力LNG建造业发展的必然趋势，对现场及总体项目管控具有极其重要的意义。
参考文献：
[1]毛扬.智慧工地与精益建造[J].施工企业管理，2017（4），30-31.
[2]曾凝霜，刘琰，徐波.基于 BIM 的智慧工地管理体系框架研究[J].施工技术，2015，44（10）：96-100.
作者简介：吉晓峰（1970-），男，毕业于天津大学，学士学位，现工作于中海油工业自控（天津）有限公司任技术主管，本人长期从事中海油智慧油田及生产信息化业务，海上油气集输管理项目，中海油海陆一体化生产等生产信息化等项目。
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