当今国内大基建环境下如何为工程赋能，提高生产建设效率 ...

期权匿名回答 · 2023-3-23 02:40:22

当今数字化工地建设的大趋势下，如何通过物联网、大数据、云计算、人工智能等一代信息通信技术，对施工现场人员管控、物料管理、边界预警、可视化运营等不同环节，实现工地施工的数字化、网络化、智能化管理，成为建筑行业日益关注问题。

问题和挑战：
工地智能化项目无论是通讯、视频监控和位置监控的建设，是随着工地建设逐步推进，环境和空间伴随着建设不断变化，对于供电以及通讯都在阶段性变化和调整。通讯、视频监控和位置监控设备尽可能最大化多次使用和快速部署。
智慧工地包括地面、地下两种，地面往往是开阔大空间，有大量人员和车辆在施工和服务，一个标准核电站施工为例，同时有几万人在工地现场。地下环境多类似地铁、管廊、隧道等狭长空间，也包括类似地下污水处理以及核电地下空间施工。地下空间不具备通讯信号，大型项目的建设周期在4到5年以内。
几种工地场景：
围绕地铁、隧道、管廊的地下空间的建设

类似电厂、矿山等地面大空间建设

高层室外建筑体内部

位置需求：

人定位-地下空间和地上工作区域
车定位-地下空间和地上工作区域及非工作区域位置信息
物资-地下空间和地上工作区域及非工作区域位置信息
人/车之间相对安全距离
危险区域电子围栏
人员及车辆实时工地分布情况

系统需求：

方便部署、高性价比；可多次使用，具备移动快速部署特点
供电及通讯问题，尽量采用无线通讯的方式，具备条件可以采用WiFi 、4G，不具备通讯网络的，可以采用LORA无线自组网的通讯方式
管理平台部署在云端，现场无需部署服务器
定位基站支持大范围覆盖，应该尽量少部署，基站可以移动部署
基站供电：外部供电，地上可以采用太阳能供电，地下可以电池供电；节电工作模式。
基站通讯：地面可以基于4G/WIFI，地下需要基站自组网

解决方案：
传统UWB厂家TDOA三角定位解决方案有以下几点弊端：

需要工业现场的地图测绘，由于很多工地都是在不断施工中，无法一开始就建立全貌的地理信息地图
传统厂家方案中定位基站坐标需要精准标定。由于整个施工过程是不断推进，基站根本不具备坐标标定的可能性。
伴随工地施工进展，传统方案也不支持定位基站移动和快速部署的特点
TDOA的三角定位需要每个定位点都必须保证至少三个基站可视，这样才能实现电子围栏的功能，这个在工业现场环境也是同样无法保证。
传统的UWB定位厂家的解决方案还需要在现场部署算法引擎服务器作为定位解算，不支持前端基站定位解算，不支持位置信息基站上报上云，需要通过部署本地服务器上云，这在工地项目也是完全没有办法落地。
传统定位厂家UWB定位基站不支持WiFi\4G，LOR等窄带物联网就更不支持，需要采用有线网络通讯，这对于现场部署带来很大的麻烦和工作量

我司基于UWB高精度定位技术的精细网格化区域定位，可以完全解决以上智慧工地位置管理的痛点：

无需现场工地的地理信息测绘，可以完全脱离地图使用
支持工地不断推进，基站和定位系统快速移动部署及实施
适用任何复杂的工业环境，定义任意多个管理区域网格，最小区域网格3平方米，最大区域网格150*150平方米
定位网格区域无需基站可视，只需收到UWB信号即可
区域边界采集定义，简单、直观、准确、任意定义，可以脱离地图完成
定位基站数量不及传统TDOA方案的五分之一，定位基站无需坐标标定，实施成本大大降低
定位基站内置定位算法，现场无需定位引擎服务器
定位基站支持WiFI、4G以及LORa无线通讯，对于复杂的地下空间，可以采用LORA无线通讯上报定位结果信息
定位基站支持MQTT接口方式上报位置信息，方便和智慧工地大平台集成

UWB定位基站-无定位引擎服务器、支持各种无线通讯

人员实时定位
管理人员可在系统中随时查看各类型施工人员的实时位置、人员动态、各个工种的分布情况等信息，便于管理人员及时掌握相关信息，确保人员安全，同时提高调度效率。
人员移动追踪
对于工作的考核、岗位监管方面，进出某区域的时间、在某区域停留时长等数据，便于监督管理，优化工作流程。
物资定位管理
保护贵重物资、防护危险品的功能。通过精准定位物资位置，可对物资进行高效管理，提高调用效率。
车辆定位管理
运输车辆的基于GPS/北斗的车辆轨迹管理，以及基于区域定位技术的区域精准定位，车辆与人员安全距离管理等。以及塔吊防止碰撞检测等应用。
防碰撞安全管理：
基于UWB测距技术实现车与车、车与人之间的安全距离的声光警示。

电子围栏
危险区域设置电子围栏，人员未经授权进入该区域、超时滞留或者长时间静止不动，系统会发出预警信息，提醒管理人员关注人员安全，防止发生施工意外。
岗位考勤
施工人员定位系统可查看人员的上岗/离岗时间、工作时长、工作内容是否达标等数据，方便管理人员进行统计，实现智能考勤与工作考核。
数据统计
统计在线总人数、动态分布、可以在LED显示大屏上自定义投放需要展示的相关数据，比如施工现场各个类型施工人员的数量、各区域分布的人员数量等信息，便于人员调度与施工项目进度的查询与管理。
我司首创的精细网格化定位系统的快速移动部署特点，适用智慧工地进度不断推进过程中，现场人/车/物实时定位以及电子围栏、区域数据统计等功能，是智慧工地位置服务的最佳性价比解决方案。
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