基于IOT应用的智慧交通建设现场质量安全巡检系统设计与实现.pdf
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1、 doi:10.3969/j.issn.1673-6478.2023.04.032 基于 IOT 应用的智慧交通建设现场质量安全巡检系统设计与实现 田 勇 1,何远义2,艾巧玲3,张 辰4,周喜刚4(1.贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550000;2.贵州省交通建设工程质量监督执法支队,贵州 贵阳 550000;3.浙江恒则熙交通科技有限公司,浙江 杭州 310003;4.重庆交大交通安全科技研究院有限公司杭州分公司,浙江 杭州 310000)摘要:本文依托于贵州省纳雍至赫章高速公路监理项目,结合智能传感、无线传输、北斗定位、移动互联、Web 等新型物联网技术,设计了一款基于 IO
2、T 智能穿戴设备的交通建设现场质量安全主动巡检系统平台,对智慧交通建设现场质量安全巡检系统背景、设计、实现以及应用分别进行了介绍。研究成果对提升公路建设质量安全智能监管水平、减少质量安全监督人员支出具有参考作用,同时也为公路建设质量安全大数据分析奠定了基础。关键词:IOT;质量安全;巡检系统 中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1673-6478(2023)04-0146-05 Design and Implementation of Intelligent Transportation Construction Site Quality and Safety Inspection
3、 System Based on IOT Application TIAN Yong1,HE Yuanyi2,AI Qiaoling3,ZHANG Chen4,ZHOU Xigang4(1.Guizhou Bridge Construction Group Co.,Ltd.,Guiyang Guizhou 550000,China;2.Guizhou Provincial Traffic Construction Engineering Quality Supervision and Law Enforcement Detachment,Guiyang Guizhou 550000,China
4、;3.Zhejiang Hengzexi Transportation Technology Co.,Ltd.,Hangzhou Zhejiang 310003,China;4.Chongqing Jiaotong University Traffic Safety Technology Research Institute Co.,Ltd.,Hangzhou Branch,Hangzhou Zhejiang 310000,China)Abstract:Based on the supervision project of Nayong to Hezhang Expressway in Gui
5、zhou Province,this paper designs a platform of active inspection system for quality and safety of traffic construction site based on IOT intelligent wearable equipment.The background,design,implementation and application of quality and safety inspection system for intelligent traffic construction si
6、te are introduced respectively.The research results have reference value for the improvement of quality and safety supervision level of highway construction,and may lay a foundation for big data analysis of quality and safety of highway construction.Key words:IOT;safety;inspection system 0 引言 建设工程质量
7、监督工作是工程质量的有力保障,如果忽视其重要性,没有将具体工作落实到位,将会 收稿日期:2023-03-09 作者简介:田勇(1987-),男,贵州大方人,工程师,从事工程项目管理工作.()造成不可挽回的后果,轻则可能导致建筑使用功能降低,重则将使其丧失使用性能,而现阶段建设工程质量监督工作仍存在以下问题1-2:依赖人工检查,传统模式的质量安全监督检查主要依赖专业人员的观察第 4 期 田勇等,基于 IOT 应用的智慧交通建设现场质量安全巡检系统设计与实现 147 和判断,存在人为因素和主观性,难以保证检查的客观性和精准性;巡检范围受限,传统模式的质量安全监督检查通常只能对少数关键环节进行检查,
8、很难全面覆盖,难以排查潜在风险;检查效率低下,传统模式的质量安全监督检查需要现场检查、数据采集、整理和分析等烦琐流程,需要耗费大量人力物力,检查周期也较长;人员配备欠佳,受制于施工现场的作业面及复杂的施工环境,难以按最理想状态配置质量安全管理人员,通过巡查进行现场安全管理,无法达到全程无死角巡查,市面上出现了一些巡检信息化软件,但仍以人工到达现场的数据录入为主,无法解决效率提升和数据真实性问题;复杂环境漏检,传统模式的质量安全监督检查在复杂环境下往往无法派出专业人员进行实地检查,难以应对复杂的风险环境。基于上述工程质量监督问题,实现智慧交通建设现场质量安全监督具有重要意义,一些学者对此进行了研
9、究。黄健辉2利用视频监控识别、GIS 等信息化手段建设公路质量安全监督平台,有效提升了监管力度、效率;刘士宽等3利用北斗定位与通信、微基站、GIS、大数据等先进技术,搭建了公路建设施工信息化监管云平台,可实现项目基础信息的可视化管理;郭家4研究了物联网技术在智慧公路系统建设中的应用,发现物联网技术不仅可以提升公路交通运行环境的安全性,而且对加快高速公路行业信息化、智能化发展有着积极的意义;李宇璠5对交通工程建设质量安全监督机制进行了创新探索,提倡加大对先进科技的运用力度;在海绵城市建设、电力巡检、轨道交通、水运工程项目上也在大力推广质量安全巡检系统的应用6-10。质量安全巡检系统的优势,主要是
10、将复杂的巡检过程简单化,将隐蔽的工程阳光化,将文字信息数字化,提高数据追溯能力,缩短事故反应时间,提高施工效率,降低作业成本。综上所述,近年来高速公路发展迅速,安全质量督察工作面临着前所未有的挑战,尤其是日益增长的交通建设规模与质量安全监督人员数量和质量不匹配的矛盾越发突出。对此,本文依托贵州省纳雍至赫章高速公路监理项目,拟设计一款基于 IOT 智能穿戴设备的交通建设现场质量安全主动巡检系统平台,从系统背景、设计、实现以及应用分别进行详细介绍,有利于提升交通建设工程现场安全质量监督管理功效,减少质量安全监督人员支出,促进降本增效工作,可为公路建设质量安全数字化改革提供参考。1 系统架构 系统架
11、构共有六个界面,分别是业务层、传输层、数据存储层、应用层、展现层、访问层,同时应建立安全保障体系及数据标准规范体系。(1)业务层 平台的业务层是平台获取信息的重要途径。通过物联网、北斗导航等新一代感知技术,结合压力传感器、光学传感器、位移传感器、视频监控等终端设备,平台能够动态、实时、智能化地识别、感知、定位、跟踪、采集、监控、管理公路建设指挥、施工、第三方检测等现场信息,为平台提供及时、准确的数据信息。同时,平台采用人工加自动的方式处理信息,以提高信息的质量和精度。这种综合应用的方式,能够有效降低信息重复率,提高信息处理效率,为公路建设提供可靠的技术支持和数据支持。(2)传输层 该平台的传输
12、层采用多种数据传输技术,包括无线传输、移动互联、卫星通信等,以确保采集到的数据安全快速地传输到数据中心。这些技术提供了实时通道,使各级管理者能够通过固定和移动终端随时随地获取数据、声音、视频和报警信息。此外,通过卫星通信等技术,还能够在交通不便和通信基础薄弱的区域实现应急信息的上下行数据传输。(3)数据存储层 将现场采集的数据传输到云存储中心。数据会通过不同的通道传输,并存储在光纤通道存储设备中。云存储中心设备会通过集群应用、网格技术和分布式文件系统等技术进行管理,包括逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理和硬件设备的状态监控和故障维护。(4)应用层 业务应用层封闭平台提供各种业务功能模块,并可根据业
13、务需求进行组件式安装,为访问层的应用调用提供便利。数据处理层封装的业务组件包括 Web 服务、数据访问、数据处理、综合分析和报表统计等,实现了时空一体化大数据的统计、访问、处理、分析等功能。此外,系统接口问题也需要考虑,系统需要提供统一的对外接口和通信机制,包括与省级交通管理部门、地市交通管理部门以及其他部门相关系统的接口。(5)展现层 将多个业务子系统功能统一在平台中展示,通过统一入口进行系统访问。实现一个地址、一个系统、多个业务板块功能。(6)访问层 平台的访问层通过移动互联、Web 等技术,实现移动客户端、浏览器等不同方式的平台访问。(7)感知层 主要由巡检人员携带智能穿戴设备,同时进行
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