· 2022智慧城市先锋榜 ·
2022智慧城市先锋榜作为中国智慧城市领域的重要活动之一，备受社会各界的认可和参与。现陆续将初评入围先锋榜的案例进行公示。
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·2022智慧城市先锋榜·入围案例
三亚崖州湾科技城智慧工地监管平台
赖建乐 林玉婷 徐金龙
三亚崖州湾科技城管理局
一、案例背景
三亚崖州湾科技城（以下简称：科技城）作为海南自贸港11个重点园区之一，以“世界眼光、国际标准、三亚特色、高点定位”为构架，致力于建设成为陆海统筹、开放创新、产业繁荣、文化自信、绿色节能的先导科技新城。
科技城当前正处于高速建设阶段，大量工程项目集中开工，在建工程数量多、体量大、分布不均等多问题并存，为监管带来巨大挑战，急需突破传统以人工巡查为主的监管方式。为了进一步提升科技城在建工程的安全监管能力，加快推进工程项目的规范化建设，增强信息化安防技术在工程项目安全管理领域的支撑作用，确保在建工程安全文明施工和科学规范管理，三亚崖州湾科技城智慧工地监管平台项目（以下简称：智慧工地监管平台）的建设至关重要。
智慧工地监管平台依托物联网、大数据、云计算等技术，运用AI视频分析、BIM、GIS等能力，形成“移动化+云计算+大数据”的业务体系和新型管理模式，打通了工程施工与监督管理的数据链条，提升在建工程的生产管理水平，实现“互联网+”技术在建筑行业的应用。
二、应用内容
智慧工地监管平台围绕在建工程，重点关注项目施工过程，通过数据融合，将各业态各事件等在数字孪生中精准呈现，实时掌握项目建设情况。该场景以全流程、全覆盖的方式，实现工程全生命周期监管，打破单一工地监管模式，一屏统揽科技城在建工程建设情况。通过AI能力，对在建工程内安全帽未佩戴、渣土车未封盖、物料乱堆、未戴口罩、重大设备设施等安全隐患进行自动识别并预警，同时在数字孪生平台快速定位实时呈现，便于管理人员有效监管，打造一个安全清洁的施工环境。
智慧工地监管平台构建了“1+3+6+AI”体系，即：一个业务专题数据集、三个终端、六大业务模块、AI赋能工地监管。
1、一个业务专题数据集
构建一个业务专题数据集，为整个智慧工地监管平台提供数据支撑。业务专题数据集将各在建工程项目过程数据进行统一归集,通过平台统一接入各在建工程项目的业务数据及设备监测数据，然后基于工地监管业务需求形成工程建设领域的4个基础库和7个应用库，其中4个基础库包括：
工程项目库、工程人员库、工程BIM库、事件库；7个应用库包括能耗业务库、车辆进出记录库、工程材料库、安全巡查记录库、项目大危险源库、感知数据库、AI识别结果数据库。
2、三个终端
构建三个终端，包括工地监管应用Web端、业务监管移动端、业务监管大屏端，三端共同构成了智慧工地监管平台监控体系。其中，Web端是智慧工地监管平台的核心监管业务载体，所有监管数据，按照业务模块分类在此端呈现。同时，Web端也是监管人员实现对辖区在建工程项目业务监管和督办执行的重要抓手。该端与业务监管大屏端和业务监管移动端共同形成智慧工地监管平台监控体系，为监管提供抓手，提高在建工程项目监管效率和便捷性。
图1：工地监管应用Web端
图2：业务监管大屏端
图3：业务监管移动端
3、六大业务模块
在建项目在施工过程中涉及到的六大核心业务内容，故构建了六大业务模块分别是：工程信息管理、人员管理、绿色施工监管、现场文明施工监管、大危险源监管、工程BIM管理，每个业务模块中又有多个子项业务，每个子项业务又涵盖多类施工过程，六大模块贯穿工地施工全过程，助力工地施工安全管理和工程质量保障。
3.1工程信息管理
工程信息管理是指对工程项目信息的收集、整理、处理、储存、传递与应用等一系列工作的总称。具体包含项目名称、项目概况、业主单位、业主负责人、施工单位、施工单位规模、施工单位负责人、参建单位、参建负责人、项目启动时间、施工方资质文件、各类证明材料、合同文档、工程施工图纸等。
图4：工程信息管理
3.2人员管理
人员管理通过身份证读卡器采集人员信息，结合人工录入手段，对在建工程项目所有劳务人员实名制信息进行维护，最终实现在建工程项目人员“一人一档”。
图5：人员管理
3.3绿色施工监管
施工现场的扬尘、噪声监测数据需实时记录,并对扬尘噪音设置阈值实现对工地项目环境的监管，监测数据超过阈值时将生成预警事件，并联动对应人员进行处置。
图6：绿色施工监管
3.4现场文明施工监管
智慧工地监管平台依托物联网、大数据、云计算等技术，将工地视频监控、工地物料、车辆进出、安全巡检等数据接入到平台，通过数据分析结合AI能力，实现对现场施工的智慧监管，保障在建工程项目安全建设。
图7：现场文明施工监管
3.5大危险源监管
智慧工地监管平台依托物联网、大数据、云计算等技术，将工地重大设备设施接入到平台，包括塔吊、升降机、卸料平台、深基坑、高支模、大体积混凝土等设备，通过对设备的运行状态进行实时监测及预警，能够有效预防工地重大事故发生，采用信息化手段对工地安全管理流程进行监督，实现工地管理透明化、可视化，便于项目施工方进行工地安全管控。
图8：大危险源监管
3.6工程BIM管理
根据科技城对在建工程项目的要求，所有在建工程项目必须进行BIM建模，通过BIM管理模块对辖区内在建工程项目BIM模型文件进行统一管理，实现对模型文件的查询、下载、更新以及BIM轻量化模型展示，可对BIM模型进行横切、剖切、旋转等操作，更加直观、精确地反映整个建筑的完整设计模型情况。同时，实现对各在建工程项目建筑BIM模型数据的沉淀管理、快捷查询，满足科技城对辖区项目BIM模型文件数据的收集和管理。
图9：工程BIM管理
4、AI赋能工地监管
智慧工地监管平台依托物联网、大数据、云计算等技术，将接入的各在建工程项目视频监控数据、物联感知数据，通过AI能力，建立安全帽未佩戴检测、渣土车未封盖检测、物料乱堆放检测、未戴口罩检测、重大设备设施检测、环境检测等现象识别分析模型，实现对上述现象的自动识别及预警，并快速定位区域，方便管理人员有效监管，打造一个整洁有序安全的施工环境。
4.1 AI+安全帽未佩戴检测
人员进入在建工程项目现场佩戴安全帽是基础要求，但少部分人员安全意识低，经常出现未戴安全帽进入在建工程项目的现象。智慧工地监管平台归集在建工程项目重点区域监控视频数据，建立安全帽未佩戴现象识别分析模型，实现对安全帽未佩戴现象的自动识别并预警，有效保障工人的生命财产安全，提高在建工程项目安全监管能力。
图10：安全帽未佩戴检测
4.2 AI+渣土车未封盖检测
渣土是在建工程项目在施工过程中产生的建筑垃圾，需渣土车运送到指定的地点进行倾倒处理，渣土车在运送渣土的过程中，需对车上的渣土进行封盖，以免掉落或扬尘，产生二次垃圾并影响环境。智慧工地监管平台通过归集在建工程项目重点区域监控视频等各类数据，建立渣土车未封盖现象识别分析模型，实现对渣土车未封盖现象的自动识别并预警，有效的降低渣土车未封盖对周边环境的影响，同时将抓拍的数据进行存储记录，便于事后追责。
图11：渣土车未封盖检测
4.3 AI+物料乱堆放检测
在建工程项目的建筑材料较多，时常会堆放在出入口过道或消防通道，影响在建工程项目人车出行的秩序，造成拥堵和安全隐患。智慧工地监管平台通过归集在建工程项目重点区域监控视频等各类数据，建立物料乱堆放现象识别分析模型，实现对物料乱堆放现象的自动识别并预警，使监管人员能够在第一时间进行处理，保障在建工程项目施工秩序。
图12：物料乱堆放检测
4.4 AI+未戴口罩检测
新型冠状病毒已蔓延至全国各地，做好自身安全防护是每个人力所能及且最行之有效的方法。专家一再强调，佩戴口罩可以防止飞沫传染，是切断病毒的主要传播途径。目前，监管人员通过人工巡检方式对未戴口罩者进行监督教育，这不仅需要大量人力，同时监管人员的安全也不能保证，而且容易出现漏看、不看等情况。智慧工地监管平台通过归集在建工程项目重点区域监控视频等各类数据，建立未戴口罩现象识别分析模型，实现对未戴口罩现象的自动识别并预警，同时结合智能客服第一时间提醒监管人员对未戴口罩人员进行培训教育，强化个人防疫意识，降低疫情传播风险。
图13：未戴口罩检测
4.5 AI+重大设备设施检测
在建工程项目在建设过程中，需要众多重大设备设施进场，如塔吊、深基坑、卸料平台等，各个设备是否正常运行关乎整个工地人员的安全。传统在建工程项目在建设过程中，仅能通过施工人员经验进行判断，经常因判断失误而引起施工事故。管理人员通过在设备上安装不同类型的传感器，可实时获取设备运行数据，并将设备运行数据上传至智慧工地监管平台，同时在平台中对设备数据进行预警阀值设置，结合AI+大数据分析，当出现异常情况则进行预警提醒，监管人员和工地现场人员就能第一时间进行处理，降低发生人身伤亡和工程事故的概率，保障现场人员人身安全。
图14：重大设备设施检测
4.6 AI+环境检测
在建工程项目施工过程中产生的噪音和扬尘会直接影响科技城的环境及群众生活，但是传统在建工程项目在建设过程中对噪音和扬尘无法有效关注，导致环境污染比较严重。智慧工地监管平台接入了各个工地PM2.5、PM10、噪音等传感器，实时获取在建工程项目环境数据，同时在平台中对设备数据设置预警阈值，结合AI+大数据分析，当出现异常情况则进行预警提醒，并自动联动工地端对应的智能化设备，有效的保护在建工程项目周边环境的质量。
图15：环境检测
三、应用效果
智慧工地监管平台上线以来，在工程建设过程中通过科学化手段对人员安全、设备设施、施工环境等方面进行了有效的监管且取得卓越成效，不仅保障了科技城在建工程项目施工安全，也提升了在建工程项目管理效率。
1、全域工程，一屏统揽
智慧工地监管平台以科技城在建工程项目为核心监管对象，通过多源数据融合将工程项目中紧密关联的人员、设备设施、工地环境、工程进度、安全事件等在数字孪生中集中展示，以管理者视角宏观把控在建工程项目的基本情况、工程建设进度、工程分布情况、工程安全事件等。打破单一工地监管模式，把握监管业务核心诉求，真正实现一屏统揽科技城在建工程建设情况。
图16：智慧工地可视化监控平台
2、统一集成，7*24小时监管
通过智慧工地监管平台的建设，对科技城内100余家在建工程项目实现了可视、可管、可控，满足了管理人员、巡检人员、工地人员的需求。智慧工地监管平台归集科技城内所有在建工程项目视频流，通过AI图像分析技术，实现了7*24小时在线监测，有效降低了人力成本。
通过数据分析，隐患发现及时率提升80%以上，节省人力50%以上；同时，通过该平台效能，不仅有效促进了工地安全施工状况和周边环境得到提升，还提高了科技城的管理水平、改善了科技城居民的生活环境。
图17：智慧工地可视化监控平台 事件处置
四、创新点
工地监管工作做为崖州湾科技城管理局的重要职能，为满足科技城的发展规划以及未来几年建设高速发展期的需求，我们对智慧工地监管平台项目在监管深度和创新能力方面作出全面提升，实现对在建工程项目全过程、全空间、全方位的立体化监管。“AI赋能、科学监管”、“统一入口、多端融合”是智慧工地监管平台相对于传统工地监管平台的创新体现。
1、AI赋能，科学监管
AI赋能、科学监管作为监管创新点，通过归集在建工程项目视频数据，结合人工智能图像分析技术，实现自动感知分析，极大的提高了在建工程项目安全文明施工监管能力。
2、统一入口，多端融合
智慧工地监管平台以实际监管业务为抓手，从顶层架构设计出发，适配多厂商数据类型、开发协议，制定统一的接入标准规范，融合科技城众多在建工程项目管理系统，构建从上到下的全链条监管体系，促进建筑行业的有序、健康发展，以实现整个科技城“科技前导”、“智慧运营”、“绿色安全”与“开放创新”的目标。
五、社会效益
智慧工地监管平台的建设是深入贯彻科技兴国，创新驱动战略思想的重要体现，也是主动顺应新时代科技发展趋势，深入推进智慧城市建设的重要手段。依托新型科技赋能，深入业务场景，探索“数据归集+业务贯通+应用场景”的智慧组合，开创工地监管新业务模式。智慧工地监管平台项目作为科技城智慧园区的典型智慧场景应用，对推动园区智慧化建设具有积极的社会效益。
1、助推人工智能+建筑深度融合
通过智慧工地监管平台的建设，基于在建工程项目大数据进行工程数据的精耕细作，为科技城找寻建筑领域智能化应用的创新点和突破点提供了范例，同时落实了国务院、住建部、海南省住建厅与三亚市住建局对建筑行业健康发展和精细化管理的要求，有效提升整体工程管理水平。同时，对大数据、人工智能在海南省建筑施工的应用起到非常积极的推动作用，提升建筑智能运营在行业内的影响力。
2、引领工地管理新模态
智慧工地监管平台紧紧围绕安全、高效、开放、人文、健康、绿色六大体系，建设高效而科学的工地管理模式。推进新一代信息通信技术与工地施工战略、规划、建设、管理和服务全面深度融合，引领工地智慧化管理新模态。
3、铸造科技城“科技”品牌
智慧工地监管平台将物联网、大数据、BIM与人工智能等先进技术应用在科技城建筑施工领域，完成监管领域的业务创新，进一步提升了科技城的信息化管理能力，最终实现科技城“科技先导”、“业务创新”的建设目标。智慧工地监管平台的建设，为科技城提供一个良好的建设成果展示窗口，再通过构建三维可视化的平台向公众提供科技化、直观深入的成果呈现，便于各级领导、公众和企业了解科技城、认可科技城，助力科技城品牌形象塑造，赋能科技城招商引资，提升科技城民众生活水平。
（编号：2022018号）
