1T/UNPXXXX—2024智慧工地物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術應用指南本文件提供了智慧工地物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術的應用框架、應用場景、應用流程和數(shù)據(jù)安全方面的指本文件適用于工地物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術的應用活動。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術語、定義和縮略語3.1術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1.1物聯(lián)網(wǎng)internetofthings；IoT通過感知設備,按照約定協(xié)議,連接物、人、系統(tǒng)和信息資源,實現(xiàn)對物理和虛擬世界的信息進行處理并作出反應的智能服務系統(tǒng)。[來源：GB/T36468—2018，3.1]3.2縮略語AI：人工智能（ArtificialIntelligence）BIM：建筑信息模型（BuildingInformationModeling）4應用框架智慧工地的應用框架主要由以下幾層構成：a)感知層：通過傳感器、攝像頭等設備實時采集施工現(xiàn)場的人員、設備、環(huán)境等數(shù)據(jù)；b)網(wǎng)絡層：利用無線網(wǎng)絡或有線網(wǎng)絡將感知層采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_或本地服務器；c)平臺層：負責數(shù)據(jù)的存儲、管理和處理，通常包括大數(shù)據(jù)平臺和云計算技術；d)應用層：基于大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術，提供決策支持、智能預警、自動化管理等功能。5應用場景5.1物聯(lián)網(wǎng)技術5.1.1實時項目狀況監(jiān)控智慧工地物聯(lián)網(wǎng)技術宜應用于實時項目狀況監(jiān)控方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)具備實時環(huán)境監(jiān)控功能，通過在施工現(xiàn)場部署各種傳感器，實時監(jiān)測環(huán)境條件，比對實時環(huán)境與最佳施工環(huán)境；b)具備遠程訪問功能，傳感器與云端相連，管理人員通過云端遠程訪問數(shù)據(jù)；c)具備工地儲藏區(qū)材料狀況實時監(jiān)控功能。5.1.2人員設備管理智慧工地物聯(lián)網(wǎng)技術宜應用在人員設備管理方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)利用人臉識別技術，記錄員工考勤、培訓情況，實施工地人員實名制管理；T/UNPXXXX—20242b)通過智能頭盔或可穿戴智能設備，實現(xiàn)人員定位；c)智能設備管理，清點設備數(shù)量，記錄設備維修、使用狀況；d)監(jiān)測設備運行參數(shù)，預防設備超載或操作不當。5.1.3工地安全監(jiān)控智慧工地物聯(lián)網(wǎng)技術宜應用于工地安全監(jiān)控方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)人員安全監(jiān)控：通過智能穿戴設備，快速定位人員位置，實現(xiàn)危險狀況下的即時通訊和逃生指導；監(jiān)測施工人員生命體征，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并報警；b)設備安全監(jiān)控：實時監(jiān)控塔吊、施工電梯等大型設備及設備運行參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)異常并報警；通過傳感器實現(xiàn)設備之間的防碰撞預警功能；c)環(huán)境安全監(jiān)控：具備噪音、有害氣體濃度監(jiān)測功能；具備氣象監(jiān)測預警功能，對惡劣天氣提前發(fā)出預警，提醒人員采取防護措施；d)施工安全監(jiān)控：高處作業(yè)，通過智能攝像頭和傳感器，實時監(jiān)控高處作業(yè)人員的安全帶佩戴情況、防護欄設置情況；利用傳感器監(jiān)測臨邊防護欄的完整性，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并報警；e)消防安全監(jiān)控：安裝煙霧傳感器和溫度傳感器，實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的火災隱患，及時發(fā)現(xiàn)異常并報警；對施工現(xiàn)場的消防設施（如滅火器、消防栓等）進行狀態(tài)監(jiān)測，記錄設施維修使用情況，及時發(fā)現(xiàn)異常并報警；f)危險區(qū)域安全監(jiān)控：通過設置電子圍欄和傳感器，對施工現(xiàn)場的危險區(qū)域（如深基坑、高壓線區(qū)域等）進行監(jiān)控，人員或設備進入危險區(qū)域，系統(tǒng)自動發(fā)出警報；并根據(jù)施工進度和現(xiàn)場情況，實時調(diào)整危險區(qū)域的范圍和監(jiān)控策略。5.1.4施工效率與成本控制智慧工地物聯(lián)網(wǎng)技術宜應用在施工效率與成本控制方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)勞動力資源優(yōu)化：利用人員定位和考勤系統(tǒng)，實時掌握施工現(xiàn)場的勞動力分布和工作狀態(tài)，根據(jù)實際需求動態(tài)調(diào)整人員配置；b)物資設備資源管理：實現(xiàn)物資和設備的實時庫存管理，通過傳感器監(jiān)測物資的使用情況和庫存水平，及時補充物資；優(yōu)化設備調(diào)度和使用，提高設備利用率，降低設備租賃成本；c)施工質(zhì)量監(jiān)控：通過智能檢測設備和傳感器，實時監(jiān)控施工質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題并反饋，減少返工成本，提高施工效率；d)施工方案優(yōu)化：利用物聯(lián)網(wǎng)技術收集施工過程中的數(shù)據(jù)，結合大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，對施工方案進行優(yōu)化，通過模擬不同施工方案的效果，選擇最優(yōu)方案；e)能耗管理與優(yōu)化：監(jiān)測施工現(xiàn)場的能耗情況，包括電力、水資源等的使用情況。通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化能耗管理，根據(jù)實際需求自動調(diào)節(jié)照明和空調(diào)系統(tǒng)。5.1.5智能施工與自動化智慧工地物聯(lián)網(wǎng)技術宜應用于智能施工與自動化方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)自動化施工設備：利用機器人、無人機等自動化設備執(zhí)行重復性高、危險性大的施工任務，如噴涂、焊接、搬運等，提高施工效率并減少人為錯誤；b)AI輔助施工與智能預測：利用人工智能技術分析施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)，預測施工進度、設備維護需求，優(yōu)化人員和資源調(diào)度，減少施工延誤。5.2大數(shù)據(jù)技術5.2.1施工進度與質(zhì)量管控智慧工地大數(shù)據(jù)技術宜應用于施工進度與質(zhì)量管控方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)實時數(shù)據(jù)采集與分析：與物聯(lián)網(wǎng)技術結合，通過傳感器實時采集施工現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)，包括材料質(zhì)量、施工環(huán)境參數(shù)、設備運行狀態(tài)等；通過大數(shù)據(jù)分析技術，對采集到的數(shù)據(jù)進行實時分析，及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題；T/UNPXXXX—20243b)質(zhì)量預測與預警：借助機器學習和數(shù)據(jù)分析算法，對歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行分析，預測施工過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題；通過分析材料的使用情況和施工進度，提前預警可能出現(xiàn)的質(zhì)量隱患；c)材料質(zhì)量管控：利用大數(shù)據(jù)技術對建筑材料的采購、存儲和使用進行全程監(jiān)控，通過分析材料的性能數(shù)據(jù)和使用情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理不合格材料；d)質(zhì)量評估與反饋：基于大數(shù)據(jù)分析，對工程質(zhì)量進行量化評估，生成工程質(zhì)量報告為項目管理者提供了科學的決策依據(jù)，及時調(diào)整施工策略；e)協(xié)同管理與信息共享：大數(shù)據(jù)技術結合BIM（建筑信息模型）技術，實現(xiàn)設計、施工和運維階段的全生命周期管理，各參與方及時獲取最新的質(zhì)量信息，提高協(xié)同管理效率。5.2.2人員設備管理智慧工地大數(shù)據(jù)技術宜應用于人員設備管理方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)人員動態(tài)管理：通過人員動態(tài)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)人員信息的全面集成和動態(tài)更新；與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合，實現(xiàn)人員定位、歷史軌跡查詢和實時監(jiān)控，記錄施工過程中的不規(guī)范操作，分析當事人后續(xù)的安全狀態(tài)和工作表現(xiàn)，對人員進行數(shù)字化智能管理；b)設備信息管理：結合物聯(lián)網(wǎng)技術，記錄設備設施的使用情況、維護情況，利用大數(shù)據(jù)分析技術對設備進行智能調(diào)度和優(yōu)化配置，減少設備閑置和浪費，基于設備運行數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，預測設備的維護周期，合理安排維修計劃和使用計劃；c)數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持：通過大數(shù)據(jù)平臺對人員和設備的多維度數(shù)據(jù)進行分析，包括人員工種分布、設備使用效率，為管理決策提供科學依據(jù)，利用數(shù)據(jù)大屏展示關鍵數(shù)據(jù)，輔助管理人員進行遠程指揮和決策。5.2.3施工安全預測智慧工地大數(shù)據(jù)技術宜應用于施工安全預測方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)實時監(jiān)測預警：結合物聯(lián)網(wǎng)技術，對施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行實時分析，對于異常數(shù)據(jù)即時報警并提供智能解決方案，施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)包括但不限于人員位置、大型施工設備運行狀況、施工現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)；b)風險預測與決策支持：基于大數(shù)據(jù)分析技術，對歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進行綜合分析，預測施工過程中可能出現(xiàn)的隱患和安全風險，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持系統(tǒng)，輔助管理人員提前采取預防措施，并從多維度對預防方案進行分析和打分，輔助管理人員進行決策；c)視頻監(jiān)控與行為分析：結合AI視頻監(jiān)控功能，自動識別違規(guī)操作和潛在危險行為，及時報警并給出智能解決方案。5.2.4智能施工與自動化智慧工地大數(shù)據(jù)技術宜應用于智能施工與自動化方面，具體內(nèi)容包括但不限于：a)智能機器人與自動化設備集成管理：智能設備通過物聯(lián)網(wǎng)技術與大數(shù)據(jù)平臺連接，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和自動化操作；利用無人機進行工地測繪和巡視任務，并將數(shù)據(jù)傳輸至大數(shù)據(jù)平臺，協(xié)助進行工程進度的可視化分析；b)BIM模型與大數(shù)據(jù)深度融合：通過將BIM（建筑信息模型）模型與實時數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)從設計到施工的無縫連接；通過大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)建筑項目的全生命周期管理，包括項目設計、施工以及后期運維。6應用流程6.1數(shù)據(jù)采集6.1.1通過傳感器和智能設備采集施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)。6.1.2數(shù)據(jù)采集內(nèi)容：a)人員信息采集：包括人員基本信息（姓名、身份證號、工種等）、考勤記錄、定位信息、健康監(jiān)測數(shù)據(jù)等；T/UNPXXXX—20244b)設備狀態(tài)采集：采集設備的運行參數(shù)（如負載、轉(zhuǎn)速、溫度等）、維護記錄、故障報警信息c)環(huán)境參數(shù)采集：實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的溫濕度、粉塵濃度、噪音水平、有害氣體濃度等；d)施工進度與質(zhì)量信息采集：采集施工進度數(shù)據(jù)（如實際進度與計劃進度對比等）、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)（如材料質(zhì)量、施工工藝質(zhì)量等）；e)物資材料信息采集：包括物資的基本信息（編號、名稱、規(guī)格型號等）、進場驗收信息、庫存信息、使用與退場信息等。6.1.3數(shù)據(jù)采集方式：a)自動采集：利用物聯(lián)網(wǎng)傳感器、智能設備（如智能安全帽、智能地磅、環(huán)境監(jiān)測設備等）實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集；b)人工采集：對于無法自動采集的數(shù)據(jù)，支持人工記錄或通過移動端設備進行數(shù)據(jù)錄入；c)數(shù)字化采集：對于計件類和計重類材料物資，支持數(shù)字化采集方式，如智能點驗和數(shù)字地磅。6.1.4數(shù)字采集頻率宜分為實時采集和定期采集，對于關鍵數(shù)據(jù)（如人員定位、設備運行狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等）實現(xiàn)實時采集，對于非關鍵數(shù)據(jù)（如物資庫存盤點、施工進度周報等）根據(jù)實際需求定期采集。6.1.5采集數(shù)據(jù)宜準確無誤、完整覆蓋施工過程中的各個環(huán)節(jié)，對于不同來源的數(shù)據(jù)宜保持數(shù)據(jù)格式一致。6.1.6在數(shù)據(jù)采集、傳輸和存儲的過程中，宜對敏感數(shù)據(jù)進行加密處理。6.1.7數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)宜有訪問權限控制。6.1.8采集的數(shù)據(jù)宜支持本地存儲或上傳至遠程服務器。6.1.9宜定期對采集的數(shù)據(jù)進行備份。6.1.10宜建立完善的數(shù)據(jù)管理體系，包括數(shù)據(jù)的分類、標簽化、檢索等功能。6.2數(shù)據(jù)傳輸6.2.1采集到的數(shù)據(jù)宜通過網(wǎng)絡傳輸?shù)皆破脚_或本地服務器。6.2.2宜支持有線傳輸和無線傳輸，對于布線困難或維修難度大的場景，采用無線傳輸方式，其余情況優(yōu)先采用有線傳輸。6.2.3宜使用安全的傳輸協(xié)議（如HTTPS，SSL/TLS）進行傳輸，對于敏感信息宜采用加密算法進行數(shù)據(jù)傳輸。6.2.4采用數(shù)據(jù)備份和恢復措施，定期備份數(shù)據(jù)并存儲在安全的位置。視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)宜保存至少30d，關鍵區(qū)域或重要事件的存儲周期宜延長。6.2.5數(shù)據(jù)傳輸頻率宜支持實時傳輸和周期性傳輸，對于關鍵數(shù)據(jù)（如人員定位、設備運行狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等）宜實現(xiàn)實時傳輸。6.3數(shù)據(jù)處理與存儲6.3.1宜對數(shù)據(jù)進行清洗、格式化等預處理，并存儲在數(shù)據(jù)庫中。6.3.2宜提供對結構化數(shù)據(jù)、非結構化數(shù)據(jù)、半結構化數(shù)據(jù)的處理功能。6.3.3宜提供對不一致數(shù)據(jù)、臟數(shù)據(jù)、冗余數(shù)據(jù)的清洗、過濾功能。6.3.4宜提供數(shù)據(jù)同步功能。6.3.5宜提供數(shù)據(jù)校驗功能。6.3.6宜對數(shù)據(jù)進行分層、分域聚合，構建數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)集市。6.3.7宜提供集中式存儲或分布式存儲功能，支持存儲結構化數(shù)據(jù)、非結構化數(shù)據(jù)、半結構化數(shù)據(jù)，支持存儲實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)。6.3.8宜采用私有云方案，存儲就業(yè)人員個人信息、供應商、企業(yè)用戶名單等敏感數(shù)據(jù)。6.4數(shù)據(jù)分析與決策支持6.4.1利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法對存儲的數(shù)據(jù)進行分析，為管理人員提供決策支持。6.4.2數(shù)據(jù)分析內(nèi)容宜涵蓋施工進度、材料使用、人員分布、設備運行狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等多個維度，數(shù)據(jù)宜全面覆蓋工地情況。6.4.3決策支持宜支持施工進度監(jiān)控與預測、工地安全監(jiān)控與預測、資源調(diào)度與管理、質(zhì)量管控。6.4.4宜提供數(shù)據(jù)專題分析功能，支持對統(tǒng)計數(shù)據(jù)、分析結果進行顯示匯報。T/UNPXXXX—202456.4.5分析結果支持可視化展示，并支持授權用戶進行編輯。6.5結果反饋與應用將分析結果通過可視化工具展示給管理人員，幫助其做出決策，并將決策結果反饋到施工現(xiàn)場，實現(xiàn)自動化管理。7數(shù)據(jù)安全7.1數(shù)據(jù)分類智慧工地宜根據(jù)數(shù)據(jù)的敏感性和重要性，將數(shù)據(jù)分為個人數(shù)據(jù)、企業(yè)數(shù)據(jù)和公共數(shù)據(jù)，并進一步分級為一級數(shù)據(jù)（高敏感性）、二級數(shù)據(jù)（中敏感性）和三級數(shù)據(jù)（低敏感性）。一級數(shù)據(jù)（高敏感性）宜為一旦泄露或未經(jīng)授權訪問，會對個人隱私、企業(yè)利益或公共安全造成嚴重損害的數(shù)據(jù)。包括施工人員的生物識別信息、健康數(shù)據(jù)、企業(yè)財務數(shù)據(jù)、關鍵設備的運行參數(shù)等。二級數(shù)據(jù)（中敏感性）為一旦泄露或未經(jīng)授權訪問，會對企業(yè)運營或個人權益造成一定影響的數(shù)據(jù)。包括施工人員的考勤記錄、設備維修記錄、施工進度數(shù)據(jù)等。三級數(shù)據(jù)（低敏感性）為公開或泄露后對企業(yè)和個人影響較小的數(shù)據(jù)，如施工現(xiàn)場的公開環(huán)境數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等。7.2數(shù)據(jù)保護根據(jù)數(shù)據(jù)分類和分級，制定以下保護策略：a)加密處理。1)一級數(shù)據(jù)宜采用強加密算法（如AES-256）進行加密存儲和傳輸；2)二級數(shù)據(jù)宜采用中等強度的加密算法（如AES-128）進行保護；3)三級數(shù)據(jù)宜根據(jù)需要選擇是否加密。b)訪問控制。1)一級數(shù)據(jù)宜僅限授權的高級管理人員和技術人員訪問，采用多因素認證（如密碼+指紋2)二級數(shù)據(jù)宜限授權的項目管理人員和相關工作人員訪問，采用強密碼認證；3)三級數(shù)據(jù)宜允許更廣泛的訪問權限，但仍記錄訪問