第一篇：智慧工地——監(jiān)控管理系統(tǒng)

監(jiān)控中心設(shè)計

大型施工項目的溝通工作量巨大，在項目執(zhí)行過程中，項目組內(nèi)部、項目和分包單位、甲方、監(jiān)理、上級部門以及其他項目關(guān)系人有著繁重的溝通需求。溝通的充分程度，直接影響著項目執(zhí)行的效率和成本。通過電話或者會議的方式進行項目溝通，費時費力。

本產(chǎn)品提供了一個以43寸安卓電視機為展現(xiàn)平臺的溝通工具，高效直觀地展現(xiàn)項目現(xiàn)場進度及相關(guān)細節(jié)，現(xiàn)場或非現(xiàn)場項目干系人可以第一時間了解工程現(xiàn)場的進度以及相關(guān)細節(jié)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

監(jiān)控中心拓撲圖

監(jiān)控中心系統(tǒng)部分 01、前端系統(tǒng) 大屏顯示系統(tǒng)支持各類型信號的接入，如：模擬標清攝像機，高清數(shù)字攝像機，高清模擬攝像機，網(wǎng)絡(luò)高清標清攝像機等，支持螢石協(xié)議的NVR所支持的設(shè)備均支持。

02、傳輸控制系統(tǒng)

前端攝像機信號接入之后通過4G網(wǎng)絡(luò)等手段實現(xiàn)遠距離傳輸，通過在控制主機上安裝拼接控制軟件可實現(xiàn)對整個大屏顯示系統(tǒng)的控制與操作，可實現(xiàn)上墻顯示信號的選擇與控制。03、顯示系統(tǒng)

大屏顯示系統(tǒng)支持BNC信號，VGA信號，DVI信號，HDMI信號等多種信號的接入顯示，通過控制軟件對已選擇需要上墻顯示的信號進行顯示，通過視頻綜合平臺可實現(xiàn)信號的全屏顯示，任意分割，開窗漫游，圖像疊加，任意組合顯示，圖像拉伸縮放等一系列功能。

系統(tǒng)組成1、43英寸DS-D5043FC LCD顯示屏：1塊

工程專用液晶顯示單元能夠保證設(shè)備的亮度、使用壽命、穩(wěn)定性

2、底座：1個

支撐固定LCD顯示單元。

3、傳輸線纜：1條

將信號源傳輸?shù)絃CD電視墻上面顯示。系統(tǒng)效果圖

監(jiān)控中心效果示意圖

系統(tǒng)功能

項目信息展示平臺由安卓機頂盒、安卓電視機以及相應(yīng)的輸入操作設(shè)備所組成。電視機將作為顯示設(shè)備，將安卓機頂盒的相應(yīng)內(nèi)容展現(xiàn)出來。安卓機頂盒作為核心設(shè)備，與智慧工地平臺進行連接，從平臺處獲取到項目信息，輸出呈現(xiàn)在電視機屏幕上。

項目信息展示平臺拓撲圖

由于結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，所以該展示平臺可以安裝在多個場合，比如：領(lǐng)導辦公室、工地項目部、工地出入口等地方，適合場合非常廣泛。

項目信息展示平臺安裝場合示例

當平臺安裝完成后，安卓機頂盒通過有線或者無線連接到Internet，即可接入到智慧工地平臺。只有經(jīng)過平臺許可的設(shè)備，才能接入并開始展現(xiàn)項目信息?？梢哉宫F(xiàn)的項目信息是可以定制的，通過點擊各個欄目，還可以進入該項目信息欄目的詳情頁，以下各圖是默認展示的效果圖。視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬需求與分辨率和幀率兩個因素密切相關(guān)。在本方案中，我們采用的200萬像素的高清球機碼流為4Mbps，4Mbps的碼流下，我們在預覽實時視頻時，可以達到高清效果。

1、前端帶寬的計算

在我們的高清方案中，我們采用了1個高清球機，3個高清槍機，理想情況下我們施工現(xiàn)場需要的上行帶寬是16M，這樣的話可以同時傳輸4路高清圖像，但考慮到價格因素，我們建議帶寬需要達到20M，這樣一方面可以保證至少3路高清圖像的傳輸，又節(jié)約了成本，如果帶寬只有4M，那么我們通過平臺軟件只能同時預覽該施工現(xiàn)場的一路圖像，點開多路時，圖像效果會變差，出現(xiàn)延遲。

2、總部中心服務(wù)平臺帶寬的計算

中心服務(wù)平臺帶寬計算主要有兩部分，一部分為前端設(shè)備上傳的視頻流，另一部分為中心服務(wù)平臺向客戶端分發(fā)的視頻流。

公網(wǎng)運營的中心服務(wù)平臺所需的帶寬可以根據(jù)一個平臺的滿負荷前端數(shù)量50%的視頻進行同時監(jiān)看和并發(fā)的規(guī)模進行規(guī)劃。

專網(wǎng)的中心服務(wù)平臺所需的帶寬可以根據(jù)一個平臺的滿負荷前端數(shù)量10%～20%的視頻進行同時監(jiān)看和并發(fā)的規(guī)模進行規(guī)劃。

上下行帶寬各為MKbps×N（N為同時要預覽的并發(fā)視頻路數(shù)，M為當前傳輸碼流）

3、客戶端帶寬的計算

PC 客戶端（包括解碼器）所需帶寬取決于客戶同一時間需要監(jiān)看的視頻路數(shù)。如果同時監(jiān)看的標清畫面路數(shù)為N，標清傳輸碼流為1.5Mbps，則客戶端側(cè)的帶寬規(guī)劃為：N×1.5Mbps。

手機客戶端可實現(xiàn)QVGA分辨率6幀/s的視頻監(jiān)控，帶寬要求為64Kbps。

塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 以4000臺塔吊為例計算，同時登錄系統(tǒng)的用戶數(shù)為2000個，平臺存儲歷史數(shù)據(jù)30天；實時數(shù)據(jù)接入帶寬流量需2M,2000個用戶同時訪問塔吊平臺，需帶寬10M;塔吊歷史數(shù)據(jù)存儲每天需15G,一個月需450G的存儲空間。

塔式起重機前端采用3G/4G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)帶寬在1K左右，只需采用普通SIM卡即可，費用較省。

施工升降機安全監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

前端網(wǎng)絡(luò)接入費用、監(jiān)控中心帶寬和存儲容量要求同塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。

第二篇：智慧工地：系統(tǒng)解決方案

智慧工地

前言：

建筑行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要物質(zhì)生產(chǎn)部門和支柱產(chǎn)業(yè)之一,同時，建筑業(yè)也是一個安全事故多發(fā)的高危行業(yè)。如何加強施工現(xiàn)場安全管理、降低事故發(fā)生頻率、杜絕各種違規(guī)操作和不文明施工、提高建筑工程質(zhì)量，是擺在各級政府部門、業(yè)界人士和廣大學者面前的一項重要研究課題。

在建筑領(lǐng)域，中國電子科技集團第五十二研究所和?？低暵?lián)手采用新一代的信息技術(shù)，充分發(fā)揮現(xiàn)有資源和技術(shù)優(yōu)勢，推動了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在建設(shè)工程安全質(zhì)量領(lǐng)域的應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT）是指將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，在技術(shù)上又稱為“傳感網(wǎng)”，被認為是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后的“第三次IT浪潮”。就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言，其本身是一項信息技術(shù)，為建筑施工質(zhì)量安全管理提供了先進技術(shù)手段，通過安裝在建筑施工作業(yè)現(xiàn)場的各類傳感裝置，構(gòu)建智能監(jiān)控和防范體系，就能有效彌補傳統(tǒng)方法和技術(shù)在監(jiān)管中的缺陷，實現(xiàn)對人、機、料、法、環(huán)的全方位實時監(jiān)控，變被動“監(jiān)督”為主動“監(jiān)控”；同時，其也將為安全生產(chǎn)監(jiān)督管理引入新理念，真正體現(xiàn)“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針。傳統(tǒng)的施工監(jiān)測、易受人為影響且效率低下。通過引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以有效提高建筑施工質(zhì)量，進而構(gòu)建智能家居、智能建筑，并最終達到創(chuàng)造智能城市的目標。

建設(shè)工程安全質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)

背景介紹

針對目前安全監(jiān)管和防范手段相對落后，全國建筑施工企業(yè)信息化水平仍較低，信息化尚未深度融入安全生產(chǎn)核心業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀，利用信息化對建筑施工安全生產(chǎn)進行“智能化”監(jiān)管。

通過建設(shè)工程安全質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，進一步落實企業(yè)安全監(jiān)管責任，提高企業(yè)對工程現(xiàn)場的遠程管理水平，加快企業(yè)對工程現(xiàn)場安全隱患處理的速度。通過政府統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)各業(yè)務(wù)管理部門，圍繞安全監(jiān)管制度為核心，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為技術(shù)手段，將科技技術(shù)力量與安全監(jiān)管制度緊密集合，成立綜合性市級應(yīng)急管理機構(gòu)，實現(xiàn)體制創(chuàng)新，能夠統(tǒng)一處置生產(chǎn)安全領(lǐng)域的各類事件。

系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)將構(gòu)建覆蓋政府、企業(yè)、工程現(xiàn)場三級聯(lián)動的建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督管理平臺。按照權(quán)限設(shè)置，分級管理的原則，市建設(shè)委員會、市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站、區(qū)質(zhì)量安全監(jiān)督分站、企業(yè)、監(jiān)理部門等共享資源，可以查看自己權(quán)限范圍內(nèi)的信息。

系統(tǒng)組成：

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)圖

系統(tǒng)建設(shè)采用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要由信息采集層、網(wǎng)絡(luò)接入層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、信息存儲與處理層組成。將移動執(zhí)法終端、施工升降機、塔式起重機作業(yè)產(chǎn)生的動態(tài)情況、工地周圍的視頻數(shù)據(jù)、混凝土攪拌車超載超速信息及時上傳給綜合管理平臺。系統(tǒng)同時結(jié)合工地可視化遠程管理系統(tǒng)、塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)、建設(shè)工程結(jié)構(gòu)安全實時監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)對工地監(jiān)測信息的采集，實現(xiàn)工地的實時監(jiān)督管理，最終有效提升政府部門科學管理水平。

系統(tǒng)特點：

1、統(tǒng)一管理平臺：統(tǒng)一的政府可視化智能工地監(jiān)管平臺，預留多系統(tǒng)接口，系統(tǒng)可逐步升級；

2、多系統(tǒng)接入：多子系統(tǒng)對建設(shè)工程安全質(zhì)量關(guān)鍵要素進行智能感知和云計算接入；

3、管理流程再造：數(shù)據(jù)共享融合，可為多個政府部門提供監(jiān)管決策支撐；

4、項目監(jiān)管為中心項目從開工到竣工被納入系統(tǒng)實時監(jiān)控，通過實時現(xiàn)場安全安全質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)結(jié)合傳統(tǒng)的監(jiān)管模式，提升科學管理水平。

典型案例：

杭州市建設(shè)委員會建設(shè)工程安全質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)

工地可視化遠程管理系統(tǒng)

背景介紹

在工地分布廣泛、現(xiàn)場環(huán)境惡劣的建筑行業(yè)，確保規(guī)范施工，保證工程質(zhì)量及工地的建筑材料、設(shè)備等財產(chǎn)安全是施工單位管理者關(guān)心的頭等大事。建筑工地屬于環(huán)境復雜，人員復雜的區(qū)域?？紤]到工程監(jiān)督、項目進度、設(shè)備及人員的安全，一套有效的視頻監(jiān)控系統(tǒng)對于管理者來說是非常有必要的。通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理者可以了解到現(xiàn)場的施工進度，可以遠程監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)操作過程，可以遠程監(jiān)控現(xiàn)場材料的安全。由此實現(xiàn)項目的遠程監(jiān)管，強化總部對前端的支撐服務(wù)。這是科學技術(shù)助力建筑行業(yè)管理創(chuàng)新的典型應(yīng)用。

系統(tǒng)設(shè)計

工地可視化遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)工地現(xiàn)場的遠程預覽、遠程云控制球機轉(zhuǎn)動、遠程接收現(xiàn)場報警、遠程與現(xiàn)場進行語音對話指揮等功能。采用政府部門、企業(yè)、施工現(xiàn)場三級聯(lián)動架構(gòu)，有效實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)共享，并提供建筑公司管理系統(tǒng)對接接口，方便進行二次開發(fā)。通過企業(yè)平臺，可以促使企業(yè)更好地對工地進行安全質(zhì)量監(jiān)管，落實企業(yè)責任主體。同時可以方便企業(yè)進行自我監(jiān)管，實時掌握工地現(xiàn)場信息，減少管理成本。

系統(tǒng)組成（圖片更改，差不多這個效果，請以visio原圖修改排版）

如圖所示，建筑工地視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)由三部分組成：前端施工現(xiàn)場、傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心。監(jiān)控中心配置視頻綜合平臺解碼設(shè)備，建設(shè)液晶拼接大屏幕電視墻，實現(xiàn)對前端視頻信號的實時查看和突發(fā)事件的指揮、控制、調(diào)度。

功能描述

工地前端系統(tǒng)：負責現(xiàn)場圖像采集、錄像存儲、報警接收和發(fā)送、傳感器數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸。

傳輸網(wǎng)絡(luò)：工地和監(jiān)控中心之間專線和互聯(lián)網(wǎng)兩種方式可選；工地現(xiàn)場使用網(wǎng)橋AP無線傳輸。監(jiān)控中心：系統(tǒng)的核心所在，是執(zhí)行日常監(jiān)控、系統(tǒng)管理、應(yīng)急指揮的場所。

系統(tǒng)特點

綜合監(jiān)控，全面集成高清監(jiān)控，提升價值

易于擴展，復用便捷

專業(yè)軟件，管控一體 典型案例：

浙江省建工集團有限責任公司 中天建設(shè)集團第二工程公司 浙江昆侖建設(shè)集團股份有限公司 浙江寶業(yè)建設(shè)集團有限公司 偉基建設(shè)集團有限公司 塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)

背景介紹

塔式起重機已經(jīng)成為建筑工地必不可少的大型施工機械之一，但同時塔吊安全事故也屢屢發(fā)生，雖然各地建筑安全監(jiān)督管理機構(gòu)加大監(jiān)管力度，但由于監(jiān)管手段的單一和監(jiān)管人力物力的不足，超載違章作業(yè)現(xiàn)象嚴重。據(jù)調(diào)查，85%塔式起重機使用環(huán)節(jié)普遍存在的超載和違章作業(yè)等現(xiàn)象，導致塔式起重機事故的直接原因。塔式起重機安全事故頻發(fā)已經(jīng)是建筑業(yè)久治不愈的頑疾。塔式起重機安全監(jiān)管平臺主要提供給建筑安全監(jiān)督管理部門、施工企業(yè)、項目部、監(jiān)理單位和塔吊產(chǎn)權(quán)單位，塔吊租賃公司等各方主體使用，主要實現(xiàn)多方主體單位的塔吊遠程監(jiān)督與管理。

系統(tǒng)設(shè)計

中電海康自主研發(fā)的塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)高效率地完整實現(xiàn)建筑塔機單機運行和群塔干涉作業(yè)防碰撞的實時監(jiān)控與聲光預警報警功能，并在報警的同時自動中止塔機危險動作。

在對塔機實現(xiàn)現(xiàn)場安全監(jiān)控、運行記錄和聲光報警的同時，通過遠程高速無線數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)實時動態(tài)的遠程監(jiān)控、遠程報警和遠程告知，使得塔機安全監(jiān)控成為開放的實時動態(tài)監(jiān)控。從技術(shù)手段上保障了對塔機使用過程和行為的及時監(jiān)管，切實防范、管控設(shè)備運行過程中的危險因素和安全隱患，有效地防范和減少了塔機安全生產(chǎn)事故發(fā)生。

同時，系統(tǒng)平臺可實現(xiàn)工地級、企業(yè)級、區(qū)域（省市）級三級網(wǎng)絡(luò)化、信息化遠程安全監(jiān)督與實時管理。

系統(tǒng)組成

在塔式起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)中，前置系統(tǒng)通過高精度傳感器采集塔機的風速、載荷、回轉(zhuǎn)、幅度和高度信息，控制器根據(jù)實時采集的信息做出安全報警和規(guī)避危險的措施，同時把相關(guān)的安全信息發(fā)送給服務(wù)器，塔機的監(jiān)管部門可通過客戶端查看到網(wǎng)絡(luò)中每個塔機的運行情況。塔機與塔機之間采用WSN進行實時通信，解決群塔間相互碰撞的問題。

前置系統(tǒng)組成圖

功能描述

（1）塔吊實時監(jiān)控（2）塔吊運行故障分析（3）塔吊統(tǒng)計報表（4）系統(tǒng)管理

系統(tǒng)特點

避免誤操作和超載

為機械設(shè)備維護人員提供科學依據(jù)

為管理者提供有效的科學管理手段

為事故處理提供有效證據(jù) 典型案例

杭州市建設(shè)委員會塔吊安全監(jiān)控管理系統(tǒng)及前置系統(tǒng) 金華市建設(shè)委員會塔吊安全監(jiān)控管理系統(tǒng)及前置系統(tǒng)

建設(shè)工程結(jié)構(gòu)安全施工實時監(jiān)測系統(tǒng)

背景介紹

建設(shè)工程結(jié)構(gòu)安全施工實時監(jiān)測包括對建筑工地環(huán)境監(jiān)測，大體積混凝土澆筑，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變，地基監(jiān)測，基坑支護等數(shù)據(jù)的監(jiān)測。傳統(tǒng)的監(jiān)測手段主要是人工現(xiàn)場監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和及時性較低，不能集中管理，尤其在惡劣的環(huán)境下人員工作效率低，監(jiān)測效果差。

系統(tǒng)設(shè)計

建設(shè)工程結(jié)構(gòu)安全施工實時監(jiān)測是在建構(gòu)筑物施工過程中，采用監(jiān)測儀器對關(guān)鍵部位各項控制指標進行監(jiān)測，并在監(jiān)測值接近控制值時發(fā)出報警，用來保證施工的安全性，同時也可用于檢查施工過程是否合理?；趥鞲芯W(wǎng)的建設(shè)工程結(jié)構(gòu)安全施工實時監(jiān)測系統(tǒng)，改變傳統(tǒng)的周期性、人工監(jiān)測方式，將新興無線傳感網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)工程監(jiān)測領(lǐng)域，設(shè)計出智能化、信息化的監(jiān)測系統(tǒng)，為建設(shè)工程結(jié)構(gòu)安全施工的實時監(jiān)測提供有效、便捷的方式。本系統(tǒng)將各類監(jiān)測點的信息匯集到統(tǒng)一的監(jiān)控平臺，實現(xiàn)各個監(jiān)測點的信息共享，實現(xiàn)對整個用戶單位管轄范圍內(nèi)所有建筑工地統(tǒng)一管理。

建設(shè)工程結(jié)構(gòu)安全施工實時監(jiān)測系統(tǒng)是基于具有自主知識產(chǎn)權(quán)的無線傳感網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心管理軟件、WSN協(xié)調(diào)器、WSN路由器、WSN采集器以及各類測量傳感器組成。

功能描述

本系統(tǒng)采用無線傳感網(wǎng)技術(shù)將分布式布置的各個監(jiān)測點信息匯總后，由WSN協(xié)調(diào)器通過以太或者移動網(wǎng)絡(luò)（3G/GPRS）上傳到監(jiān)控中心管理軟件。監(jiān)控中心管理軟件可以對各個監(jiān)測點信息實現(xiàn)共享，實時分析監(jiān)測點的狀態(tài)信息并根據(jù)預設(shè)的報價閥值產(chǎn)生報警。根據(jù)用戶需求，報警方式可以采用聲光報警、短信報警等方式。此外，本系統(tǒng)提供建筑工程施工現(xiàn)場GIS服務(wù)，并將各個監(jiān)測點的位置及狀態(tài)與GIS結(jié)合，為用戶提供直觀、現(xiàn)象的展示服務(wù)。

系統(tǒng)特點

采用新興無線傳感網(wǎng)技術(shù)設(shè)計，具備全面感知、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及智能分析處理等特點，是典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；

基于自主設(shè)計的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計，具備自組網(wǎng)、自組織、自維護功能；

支持多種傳輸方式，具有工作頻段靈活，可擴展性好，魯棒性強，網(wǎng)絡(luò)容量大，覆蓋范圍廣等特點；

為用戶提供友好的Web界面，直觀顯示無線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、施工工地地理位置、各個監(jiān)測點實時數(shù)據(jù)等信息；

系統(tǒng)對工程施工現(xiàn)場的各個監(jiān)測點狀況進行實時跟蹤分析，原始數(shù)據(jù)采集和處理完全不用人工參與，避免人為因素操作造成錯誤分析；

采用分布式采集方式，將數(shù)據(jù)采集單元分散布置在靠近傳感器的地方，減少模擬量的傳輸距離，提高了系統(tǒng)的抗外界干擾能力；

系統(tǒng)為具有管理權(quán)限的用戶提供多種報警方式，包括聲光報警、短信報警等。

典型案例 錢江新城中信銀行 新建杭州火車東站 杭州市萬象城二期工程 福建地鐵則徐站 寧波地鐵天一站

混凝土攪拌車超載超速管理系統(tǒng)

背景介紹

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，混凝土攪拌車數(shù)量有很大增長，但是其超速、超載等原因造成了很多交通事故，給交通安全帶來隱患，也給企業(yè)造成損失，嚴重影響了和諧城市建設(shè)的進程。

中國電子科技集團第52研究所經(jīng)過多年研發(fā)與實踐運行經(jīng)驗，研發(fā)的以衛(wèi)星定位系統(tǒng)為基礎(chǔ)，集通訊控制、計算機網(wǎng)絡(luò)、智能化管理等一體的智能混凝土攪拌車監(jiān)控管理系統(tǒng)必將大大改善目前的混凝土攪拌車管理難題，嚴防混凝土攪拌車超載、限制行車速度、保證行車安全，加強對混凝土攪拌車超載超速監(jiān)管力度，使得混凝土攪拌車運輸更加規(guī)范、安全、有序。

系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)是按照先進、可靠、長遠發(fā)展的要求進行設(shè)計，充分體現(xiàn)模塊化系統(tǒng)集成的設(shè)計思想。滿足無線和有線報警聯(lián)動的功能要求，同時考慮系統(tǒng)增值服務(wù)的發(fā)展空間，力爭實現(xiàn)一個高度信息化、自動化的超載超速監(jiān)控系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由管理中心、數(shù)據(jù)采集端、遠程監(jiān)控終端等組成，包括超載監(jiān)控子系統(tǒng)、超速監(jiān)控子系統(tǒng)、綜合管理子系統(tǒng)、執(zhí)法聯(lián)動子系統(tǒng)等。

系統(tǒng)組成

混凝土攪拌車監(jiān)控管理系統(tǒng)主要有4部分組成：超載監(jiān)控子系統(tǒng)、超速監(jiān)控子系統(tǒng)、管理中心子系統(tǒng)和報警聯(lián)動子系統(tǒng)。

超載監(jiān)控子系統(tǒng)：從攪拌站工控系統(tǒng)采集混凝土攪拌車的運載土方量，并上報到管理中心。超速監(jiān)控子系統(tǒng)：實時采集GPS信息等，并判斷該混凝土攪拌車是否超速、位置是否正常，同時通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到管理中心。

綜合管理子系統(tǒng)：系統(tǒng)核心所在，部署超載超速綜合管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)模塊、管理服務(wù)模塊Web服務(wù)模塊等。

執(zhí)法聯(lián)動子系統(tǒng)：系統(tǒng)的報警處理模塊?？梢杂捎脩舾鶕?jù)實際需要配置響應(yīng)的報警聯(lián)動選項。功能描述

地理位置信息顯示

實時采集裝載數(shù)據(jù) 車輛實時位置定位 實時采集超速信息 報警聯(lián)動

形式多樣的統(tǒng)計報表 系統(tǒng)特點

先進性：大力采用3G移動通信、GPS、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等一系列成熟、可繼承、具備廣闊發(fā)展前景的先進技術(shù)。

實用性：堅持實用性為主的原則，避免使用不成熟、過分超前的技術(shù)和產(chǎn)品。

可靠性：從系統(tǒng)設(shè)計理念到系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計，再到產(chǎn)品選型，都持續(xù)秉承系統(tǒng)可靠性原則。

安全性：在構(gòu)建系統(tǒng)時，使用中電五十二所關(guān)于系統(tǒng)安全的多年來的設(shè)計思想，全面實現(xiàn)系統(tǒng)防入侵、數(shù)據(jù)防泄漏。

開放性：在設(shè)計和設(shè)備選型時，科學預測未來擴容需求，進行余量設(shè)計。

易管理性、易維護性。典型案例：

杭州市混凝土攪拌車超載超速管理系統(tǒng)

案例：

杭州市建設(shè)委員會建設(shè)工程安全質(zhì)量物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)（圖一）浙江省建工集團有限責任公司 中天建設(shè)集團第二工程公司 浙江昆侖建設(shè)集團股份有限公司 浙江寶業(yè)建設(shè)集團有限公司 偉基建設(shè)集團有限公司（圖二）杭州市塔吊安全監(jiān)控管理系統(tǒng)（圖三）福建地鐵則徐站 寧波地鐵天一站

新建杭州火車東站（圖四）杭州市萬象城二期工程

杭州市混凝土攪拌車超載超速管理系統(tǒng)（圖五）

圖一

圖二

圖三

圖四

圖五

第三篇：工地環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)——智慧工地解決方案

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

需求分析

建筑工地遍地開花，揚塵和噪聲得不到有效控制，在施工過程中由于施工運輸人員/設(shè)備粘帶泥土、建筑材料逸散以及施工機械等造成揚塵和噪聲污染極其嚴重，已經(jīng)成為影響城市空氣質(zhì)量的主要原因之一，甚至影響周圍居民的正常生活，也是政府監(jiān)管部門的亟待解決的民生問題。

因施工過程中產(chǎn)生的揚塵和噪聲污染，一直是施工工地與附近居民最主要糾紛問題，也是環(huán)境監(jiān)管部門比較關(guān)注的部分。為了有效監(jiān)控建筑工地揚塵污染和噪聲，接受市民的監(jiān)督和投訴，共建綠色環(huán)保建筑工地，有必要進行建設(shè)工程環(huán)境自動監(jiān)控系統(tǒng)，體現(xiàn)政府監(jiān)管單位和相關(guān)企業(yè)的社會責任。

系統(tǒng)設(shè)計

工地環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對建筑工地固定監(jiān)測點的揚塵、噪聲、氣象參數(shù)等環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、存儲、加工和統(tǒng)計分析，監(jiān)測數(shù)據(jù)和視頻圖像通過有線或無線（3G/4G）方式進行傳輸?shù)胶蠖似脚_。該系統(tǒng)能夠幫助監(jiān)督部門及時準確的掌握建筑工地的環(huán)境質(zhì)量狀況和工程施工過程對環(huán)境的影響程度。滿足建筑施工行業(yè)環(huán)保統(tǒng)計的要求，為建筑施工行業(yè)的污染控制、污染治理、生態(tài)保護提供環(huán)境信息支持和管理決策依據(jù)。

系統(tǒng)拓撲圖

系統(tǒng)設(shè)備組成

系統(tǒng)框架設(shè)計圖

系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)是由噪聲實時監(jiān)控系統(tǒng)、揚塵實時監(jiān)控系統(tǒng)、視頻疊加系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集/傳輸/處理系統(tǒng)、信息監(jiān)控平臺和客戶終端等部分組成的集數(shù)據(jù)采集、信號傳輸、后臺數(shù)據(jù)處理、終端數(shù)據(jù)呈現(xiàn)等功能為一體的城市環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

噪聲實時監(jiān)控系統(tǒng)：

提供全天候戶外傳聲器單元，對傳感器的戶外監(jiān)測安全和數(shù)據(jù)準確性提供可靠保障；

揚塵實時監(jiān)控系統(tǒng)： 對揚塵進行連續(xù)自動監(jiān)測，揚塵每分鐘采集一次數(shù)據(jù)，并實時上傳至服務(wù)器供后臺程序統(tǒng)計和分析。揚塵監(jiān)測包括PM10和PM2.5兩個參數(shù)，并同時實時上傳個數(shù)據(jù)中心和監(jiān)控平臺；

報警及控制系統(tǒng)：

本噪聲揚塵監(jiān)測系統(tǒng)具有噪聲、揚塵超標現(xiàn)場輸出功能，用這些超標信號可以控制警示設(shè)備和治理設(shè)備的控制；警示設(shè)備如報警燈、治理設(shè)備如降塵設(shè)備霧炮；

數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理系統(tǒng)：

采集、存儲各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，并按后臺服務(wù)器指令定時向后臺服務(wù)器傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)和設(shè)備工作狀態(tài)。

對所收取的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行判別、檢查和存儲；對采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)按照統(tǒng)計要求進行統(tǒng)計分析處理。

信息監(jiān)控平臺

提供基于Web的管理系統(tǒng)，在線顯示各前端污染源的實時揚塵和氣象參數(shù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對實時監(jiān)測儀的參數(shù)調(diào)控，實現(xiàn)對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，實現(xiàn)在線數(shù)據(jù)下載、圖像查詢等功能。并具有污染物超標報警功能，權(quán)限管理功能，可向不同層面的管理者展示所需的信息。

客戶終端：

客戶終端支持采用智能移動平臺（如智能手機、平板電腦）、桌面 PC 機、網(wǎng)絡(luò)電視等各種能接入公網(wǎng)的設(shè)備。

功能介紹

?采集存儲：具有采集、存儲和傳輸模塊，用于揚塵噪聲監(jiān)測系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)記錄及傳輸；

?數(shù)據(jù)傳輸：支持移動公網(wǎng)（中國移動、中國聯(lián)通）傳輸數(shù)據(jù)；

系統(tǒng)特點

系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，適應(yīng)于多種操作系統(tǒng)下的使用； ? 采用TCP/IP協(xié)議，具有完美兼容性能； ? 測量參數(shù)可選：PM2.5/PM10/TSP ? 支持第三方平臺提取數(shù)據(jù)（環(huán)保平臺、建委平臺、城管平臺）； ? 支持氣象參數(shù)（溫度、濕度、風速、風向、大氣壓）擴展接入；

? 支持AQI(CO、NO2、SO2、03、TVOC)監(jiān)測，實現(xiàn)環(huán)境全面監(jiān)控； ? 支持治理設(shè)備接入(噴淋、霧炮)；

? 支持高亮LED屏接入,現(xiàn)場實時查看噪聲PM2.5、PM10、氣象等數(shù)據(jù);? 當現(xiàn)場出現(xiàn)PM10、PM2.5等顆粒物超標后，管理人員可通過手動、定時方式進行現(xiàn)場的噴淋作業(yè)，提高工地的施工環(huán)境。我們僅提供噴淋控制器，可對接霧炮噴淋、塔吊噴淋、墻面噴淋等多種噴淋設(shè)備，支持平臺的遠程操控。?

應(yīng)用效果

1.針對降塵噴淋：

在施工過程中，由于管理措施不完善，一些工地粗放式施工。如料堆遮擋不夠完整、嚴密，造成容易起塵的物料、渣土外逸；不能及時清理建筑垃圾、渣土等；施工現(xiàn)場的路面不能及時清掃、出入工地的機動車不能及時清洗等等，均易產(chǎn)生建筑揚塵。

2.針對自動控制：

? APP手動控制

管理人員無需到現(xiàn)場便可開啟設(shè)備噴淋，避免人工處理；

定時控制

項目方可根據(jù)施工周期及施工環(huán)境來配置定時噴淋，比如在悶熱的夏天上班前噴淋5分鐘，提高空氣濕潤度，提升施工環(huán)境；

與揚塵噪音聯(lián)動

當檢測到顆粒物超標后系統(tǒng)自動噴淋，實現(xiàn)自主的降塵作業(yè)，提高施工環(huán)境。

?

第四篇：智慧工地：建筑工地勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)解決方案

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建筑工地勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)解決方案

一、產(chǎn)品簡介

勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)是基于對建筑施工市場的深入分析，旨在解決建筑工地存在的實質(zhì)性問題而研發(fā)。工程分包是如今建筑施工中的常見模式，但施工單位的規(guī)模、資質(zhì)、技術(shù)水平也是參差不齊，為整個項目的管理帶來極大的影響。勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)的核心優(yōu)勢就在于能夠?qū)⒎彪s的事務(wù)性管理數(shù)字化和智能化，為建筑施工企業(yè)更快捷、精準、專業(yè)的管理勞務(wù)人員與掌控工程進度提供了便利。率先在行業(yè)內(nèi)推出勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)，將工程的管理要求、管理責任與履約保障三者合一，提升了企業(yè)的管理水平和管理效率。

攤子大、問題多、管理乏力、成本居高不下......肥胖臃腫的建筑施工企業(yè)管理體系已經(jīng)與時代嚴重脫節(jié)，如何降低管理成本、提升管理效率是建筑施工企業(yè)急需解決的問題，這是企業(yè)發(fā)展的需要，是農(nóng)民工權(quán)益保護的需要，也是和諧社會下公平公正精神的需要。

為建筑施工企業(yè)管理系統(tǒng)瘦身，所要做的就是將管理流程信息化、數(shù)字化、智能化，勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)的出現(xiàn)恰恰解決了這一難題。勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息采集、http://004km.cn/

數(shù)據(jù)統(tǒng)計、智能管理、統(tǒng)一操控，收集與勞務(wù)人員相關(guān)的各種信息資料，使建筑施工總包方能夠清晰掌握勞務(wù)分包人數(shù)、情況明細，做到人員對號、調(diào)配有序。

二、功能實現(xiàn)

勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)勞務(wù)關(guān)系信息化，解決最基本的勞務(wù)人員管理問題。勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)能夠滿足施工企業(yè)的勞務(wù)人員信息收集、共享和使用，監(jiān)督過程管理，降低勞務(wù)糾紛的風險。勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)集多功能于一體，能夠滿足建筑施工企業(yè)信息管理、安全管理以及跟蹤分析等領(lǐng)域的要求，打造出符合時代要求的智慧工地。

1、項目基本信息管理

建立系統(tǒng)基本檔案資料，系統(tǒng)可以設(shè)置各分包單位人員編號規(guī)則，自動生成人員編號，也可設(shè)置手動錄入。

2、勞務(wù)人員實名登記管理

對進場務(wù)工的勞務(wù)人員進行進場登記，包括個人身份證信息、工號、所屬分包單位、班組、工種、進場日期、安全帽號、是否證件辦理、是否簽訂合同等。

3、報表管理

勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)可建立人員花名冊、進場情況表、離場情況表、出勤表、工資發(fā)放http://004km.cn/

情況表、實時刷卡記錄表、刷卡率分析表、刷卡照片比對表等，方便用戶進行查詢。

4、安全教育管理

勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)可自定義安全教育類型，系統(tǒng)中可以隨時查詢勞務(wù)人員接受各類安全教育情況，發(fā)現(xiàn)未參加安全教育人員，對未參加教育人員限制進門權(quán)限。

5、設(shè)備信息

使用攝像考勤一體機作為識別終端，使用高清攝像機和勞務(wù)主控設(shè)備作為識別終端，使用面部識別設(shè)備作為識別終端。

6、違規(guī)違紀管理

手持巡檢儀登記違規(guī)信息，拍攝違規(guī)照片取證，打印違規(guī)單。嚴重違規(guī)者設(shè)置黑名單，黑名單全系統(tǒng)通報。

7、勞務(wù)合同管理

系統(tǒng)會自動套打各類合同及文件信息，提供勞動合同示范文本，方便企業(yè)進行內(nèi)容的錄入。

8、黑名單管理

將違反公司或項目規(guī)定的勞務(wù)個人和施工隊伍定義為用工黑名單，所有的黑名單信息在各項目和總部平臺之間數(shù)據(jù)共享，即只要被設(shè)置為黑名單的個人或隊伍到任何的項目上都會檢測出其曾被設(shè)置為黑名單，項目部根據(jù)企業(yè)的規(guī)定采取對應(yīng)的處理方式。

9、宿舍管理

勞務(wù)實名制系統(tǒng)能夠錄入宿舍信息，查詢?nèi)胱〉怯浐腿胱∶骷殹?/p>

10、工資管理

通過工資管理模塊，刷卡調(diào)取工資信息，再次刷卡確認工資，同時系統(tǒng)拍照存儲領(lǐng)取場景圖片。http://004km.cn/

11、現(xiàn)場信息實時顯示

通過 LED 屏顯示當前在崗的人員總數(shù)及所屬的各分包單位的匯總?cè)藬?shù)信息。電腦客戶端可實時查詢當前在崗人員的身份信息及照片。

12、總部平臺

總部平臺可實現(xiàn)實時信息查詢、云數(shù)據(jù)存儲、項目詳細資料查詢、提供各類決策分析。

13、通道系統(tǒng)

通道安裝于施工工地入口處，系統(tǒng)會自動記錄改人員進出通道的詳細時間。

14、掌上勞務(wù)

掌上勞務(wù)實名制系統(tǒng)是專針對公司總部管理者和領(lǐng)導開發(fā)的一款手機端應(yīng)用程序，通過手機客戶端程序，企業(yè)領(lǐng)導可以實施的在手機上查詢各項目進度，出工情況，工資發(fā)放情況等，同時還可以實現(xiàn)各類預警提示的發(fā)送。掌上勞務(wù)實名制系統(tǒng)讓企業(yè)的管理者能隨時的發(fā)現(xiàn)項目上發(fā)生問題，及時的做出應(yīng)對方案，提高項目的管理水平。

三、核心優(yōu)勢

勞務(wù)實名制系統(tǒng)是主推的自主研發(fā)產(chǎn)品，它充分考慮到建筑施工企業(yè)可能遇到的所有管理問題。系統(tǒng)由總部云管理平臺、掌上應(yīng)用端和項目端應(yīng)用系統(tǒng)組成，能夠?qū)Ω黝悊栴}做出有效的應(yīng)對措施，為公司的項目管理決策提供依據(jù)。http://004km.cn/

1、專業(yè)優(yōu)勢

勞務(wù)實名制系統(tǒng)從管理平臺到項目管理端，通道控制器，通道機，全部自主研發(fā)設(shè)計，確保了系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性，不受第三方系統(tǒng)的限制，可以針對客戶的個性化要求進行二次開發(fā)，系統(tǒng)可以滿足客戶的各類管理上的要求。

2、防范優(yōu)勢

勞務(wù)實名制系統(tǒng)具有多重的防代打卡功能，可以做到真正的杜絕代打卡。通道具有紅外檢測裝置，對于不刷卡進入通道的情況，通道機會發(fā)出報警提示，同時抓拍通道的影像作為證據(jù)留存，防止非法進入。

3、終端優(yōu)勢

勞務(wù)實名制系統(tǒng)具有掌上應(yīng)用客戶端，管理者可以通過掌上客戶端查詢項目上的各類信息，同時可以接受到系統(tǒng)發(fā)出的各類預警提示，做到項目信息的全面掌控。另外，系統(tǒng)支持http://004km.cn/

微信自助查詢功能，廣大勞務(wù)人員可以通過微信方式查詢自己的出工情況，企業(yè)的通知等等。

資料來源：河北科曼信息技術(shù)有限公司

第五篇：智慧礦山水泵無人監(jiān)控系統(tǒng)

水泵無人監(jiān)控系統(tǒng)

1．設(shè)計背景

水泵房承擔著礦井的主要排水任務(wù)，對煤礦的安全生產(chǎn)起著舉足輕重的作用。對泵房各排水泵實行全方位智能自動監(jiān)控，及時掌握其泵房容水情況，以便及時完成排水任務(wù)，并掌握水泵的實時工作狀態(tài)，記錄水泵運行參數(shù)，保證水泵工作在完好的狀態(tài)具有非常的現(xiàn)實實際意義，其工作的可靠性和穩(wěn)定性也決定了煤礦安全生產(chǎn)的重要因素。

隨著礦井近年來現(xiàn)代化管理水平的迅速提高，信息化建設(shè)的步伐也在不斷加快。同時為保障煤炭的安全生產(chǎn)、提高全礦的生產(chǎn)效益，必須保證排水系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、合理地運行，及時發(fā)現(xiàn)水泵運行系統(tǒng)中存在的隱患；對水泵實行數(shù)字化監(jiān)控，同時實時監(jiān)控泵房各水倉的水位和出水管道流量，為礦各級領(lǐng)導和職能管理部門及時、準確地掌握水泵實時運行狀態(tài)，對井下泵房水泵建立一套水泵遠程智能監(jiān)控系統(tǒng)具有十分的必要性和重要性。

根據(jù)泵房設(shè)備現(xiàn)狀

水泵房共有多臺主排水泵?，F(xiàn)所有水泵都沒有實現(xiàn)地面集中自動控制排水。出水閥門：在用水泵閥門為手動閘閥。泵抽真空方式：手動控制真空泵。

排水管道：排水管道為兩條管道并列運行。水倉：一般泵房兩個水倉，并與吸水井相連。

2．設(shè)計目的

通過實施系統(tǒng)自動監(jiān)控，檢測水倉水位和其它參數(shù)，控制水泵輪流工作與適時啟動備用泵，合理調(diào)度多臺水泵運行，從而提高水泵的工作效率和安全性。系統(tǒng)通過觸摸屏和井上工業(yè)控制計算機以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時地反映設(shè)備工作狀態(tài)以及水倉水位、電機溫度、軸承溫度、出水管道壓力、排水管流量等參數(shù)，并能夠監(jiān)測記錄并保存排水系統(tǒng)的重要參數(shù)。

通過通訊設(shè)備與地面調(diào)度室主機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)遠程智能監(jiān)控并雙機熱備，作為礦井綜合信息化建設(shè)的一部分，通過礦局域網(wǎng)WEB發(fā)布，實現(xiàn)網(wǎng)上控制。

3．設(shè)計依據(jù)和原則

設(shè)計方案根據(jù)聯(lián)創(chuàng)公司安全生產(chǎn)泵房自動化監(jiān)控實際要求而做出。系統(tǒng)設(shè)備符合聯(lián)創(chuàng)公司生產(chǎn)環(huán)境條件，符合《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求。

對井下泵房各臺排水泵、水射流系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、管道電動閥門和水泵軸震動等裝置實施PLC智能自動連鎖控制及運行參數(shù)自動檢測，動態(tài)就地顯示，并將數(shù)據(jù)信息傳送到地面生產(chǎn)調(diào)度中心和生產(chǎn)設(shè)備控制中心，進行實時監(jiān)測監(jiān)控及報警顯示、故障歷史查詢、模擬量曲線顯示和報表打印。系統(tǒng)通過檢測水倉水位、電機電流、電機電壓、閘閥開啟度、流量、真空度等參數(shù)，控制水泵輪換工作，合理調(diào)度水泵系統(tǒng)運行。系統(tǒng)通過液晶觸摸屏以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時地反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及水倉水位、電機工作電流、電機溫度、水泵溫度、排水管流量、水泵真空度等參數(shù)，并通過通訊接口與地面網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)的硬件設(shè)計充分考慮到將來擴充的需要，控制器的選用留有足夠的裕量，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口配置完善，為將來集成或接人礦井信息化系統(tǒng)預留接口。該系統(tǒng)具有運行可靠、操作方便、自動化程度高等特點。

4．系統(tǒng)組成及工作原理

4.1 系統(tǒng)組成

本控制系統(tǒng)以PLC作為控制核心，觸摸屏和上位機為顯示和主要操作設(shè)備，通過PLC檢測水泵設(shè)備和傳感器的信號，控制水泵、真空泵等設(shè)備和電動閥門、電磁閥等執(zhí)行器。

控制系統(tǒng)由地面控制臺、泵房控制主站和傳感器、執(zhí)行機構(gòu)等組成，控制器選用西門子 S7 300系列 PLC，實現(xiàn)就地控制、地面遠程和檢修三種控制模式，遠程控制可以分為聯(lián)鎖控制和集中控制等多種控制模式，可以供操作者根據(jù)現(xiàn)場實際情況靈活選用，確保在系統(tǒng)正常運行時操作靈活、易于維護，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或通訊中斷時本地可以就地控制確保水泵設(shè)備的正常運行，不破壞改造前的操作功能，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

泵房控制主站實現(xiàn)對泵房多臺水泵的自動控制和實時監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)或直連光纜傳輸至地面控制臺。

圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

（1）上位機：采用國際先進的工業(yè)級控制計算機，內(nèi)置高性能組態(tài)軟件，實現(xiàn)井上對水泵的遠控，及相關(guān)數(shù)據(jù)的處理、顯示等功能。

（2）PLC控制柜：有礦用一般型柜體和防暴型兩種，主要由PLC、觸摸屏、中間繼電器、斷路器、數(shù)據(jù)光端機、本安電源、線性電源、按鈕和指示燈等元器件組成，具備信號采集、變換、處理、輸出、顯示、保護 故障報警和通訊等多種功能。

（3）傳感器：主要包括超聲波液位計、超聲波流量計、帶隔離裝置的負壓變送器、帶隔離裝置的壓力變送器、電機繞及軸承溫度傳感器、閥門位置行程開關(guān)和過轉(zhuǎn)矩行程開關(guān)等。

（4）執(zhí)行器：是指電動閘閥、電動球閥等設(shè)備的執(zhí)行機構(gòu)。

圖2礦用一般性泵房水泵自動監(jiān)控系組成圖

圖3隔爆型泵房水泵自動監(jiān)控系組成圖

5．系統(tǒng)功能

系統(tǒng)可實現(xiàn)以下主要功能：

● 動態(tài)自動設(shè)定真空度，自動實現(xiàn)控制排水泵啟停?！?控制個泵輪流工作，使每臺磨損程度均等。

● 根據(jù)水倉水位、供電峰谷段時間劃分情況，合理調(diào)度水泵運行，以節(jié)省運行費用。

● 檢測水泵及其電機的工作參數(shù)。如：水泵流量、出口壓力、泵體軸溫、電機定子溫度及軸溫、電機電流和功率等。

● 根據(jù)水泵及電機的運行參數(shù)，測算水泵的運行效率。為水泵的維護保養(yǎng)提供科學依據(jù)。

● 具有故障報警、自動保護等功能。

● 具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可實現(xiàn)地面遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)視和控制?？膳c礦現(xiàn)有電力監(jiān)測系統(tǒng)KJ95N礦井監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，預流足夠的升級接口?！?能夠?qū)崿F(xiàn)溫度巡檢功能 地面遠程控制

在地面設(shè)置遠程控制端———地面監(jiān)控計算機站，控制軟件采用國際領(lǐng)先的工控組態(tài)軟件編制，可實時監(jiān)視水泵系統(tǒng)的運行參數(shù)，并可遠程控制水泵系統(tǒng)得啟停。本終端還能和供電控制中心操作終端互為備用。地面遠程控制終端主要具有以下功能：

● 實時與井下泵房PLC進行數(shù)據(jù)通信，采集現(xiàn)場的各種檢測參數(shù)；、● 實時記錄、顯示井下泵房現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)、水泵工作狀態(tài)； ● 自動控制水泵啟動前真空泵抽真空，動態(tài)設(shè)定真空度。

● 在遠程控制允許的方式下，實現(xiàn)對各水泵的啟停運行控制； ● 實時動態(tài)模擬顯示排水系統(tǒng)的模擬畫面。

● 具有操作人員的登錄管理與權(quán)限管理功能，有效防止非法操作、誤操作。

● 對水泵的啟?？刂茖崟r記錄，便于對設(shè)備的操作查詢管理。

● 可以查詢設(shè)備實時運行數(shù)據(jù)及歷史運行數(shù)據(jù)。運行時間和故障的記錄和查詢。

● 具有實時動作狀態(tài)變化報警提示?！?實時顯示各個水泵的控制模式。

● 具有主要運行參數(shù)的趨勢曲線顯示功能?！?打印運行數(shù)據(jù)功能。

地面遠程控制終端主要設(shè)備組成有監(jiān)控計算機、打印機、后備電源UPS、光纖收發(fā)器。地面監(jiān)控計算機采用知名品牌的監(jiān)控計算機，所選監(jiān)控計算機可以連續(xù)24小時工作、穩(wěn)定性好，防塵性能好。5.1數(shù)據(jù)采集與檢測

系統(tǒng)采集與檢測的數(shù)據(jù)：模擬量為電機電流、電機溫度、水泵軸溫、閘閥開度、出水口壓力、水倉水位、主排水管流量、真空度；數(shù)字量有：電動閘閥的開關(guān)限位、電機運行狀態(tài)、電機故障點、電動閥的工作狀態(tài)與開關(guān)限位、射流及真空泵工作狀態(tài)。

數(shù)據(jù)采集主要由PLC實現(xiàn)，PLC通過超聲波水位計連續(xù)檢測吸水井水位，將水位變化信號進行轉(zhuǎn)換處理，計算出單位時間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，自動投入或退出水泵。電機電流、水泵軸溫、電機溫度、排水管流量等傳感器，主要用于監(jiān)測水泵、電機的運行狀況，溫度超限報警。PLC采集各種系統(tǒng)中各個設(shè)備狀態(tài)的開關(guān)量信號進行處理，控制每個水泵系統(tǒng)的啟停。5.2水泵自動輪換

為了防止備用泵、電氣設(shè)備和備用管路長期不用而導致設(shè)備受潮或出現(xiàn)其他故障未經(jīng)及時發(fā)現(xiàn)，當工作泵出現(xiàn)緊急故障需投入備用泵時，而不能及時投入以至影響礦井排水安全，本系統(tǒng)程序設(shè)計水泵能自動輪換工作，控制程序?qū)⑺脝⑼４螖?shù)及運行時間和管路使用次數(shù)及流量等參數(shù)自動記錄累計，系統(tǒng)根據(jù)這些運行參數(shù)按一定規(guī)律自動啟停水泵，使各水泵及其管路的使用率分布均勻，當水泵在啟動或運行過程中出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動停止故障水泵、投入新的水泵排水，實現(xiàn)水泵自動輪換工作，同時系統(tǒng)自動發(fā)出聲光報警，并在操作屏和地面操作站上動態(tài)閃爍顯示，記錄事故，達到有故障早發(fā)現(xiàn)、早處理。5.3自動控制

系統(tǒng)控制設(shè)計選用了西門子S7300 PLC為控制主機，該PLC為模塊化結(jié)構(gòu)，由CPU314C-2PTP、數(shù)字量I/O、模擬量輸入、通訊口等模塊構(gòu)成。PLC自動化控制系統(tǒng)根據(jù)水倉水位的高低或者根據(jù)井下用電負荷的高、低峰和供電部門所規(guī)定的平段、谷段、峰段供電電價時間段等因素，建立數(shù)學模型，合理調(diào)度水泵，自動準確發(fā)出啟、停水泵的命令，控制水泵運行。

為了保證井下安全生產(chǎn)，系統(tǒng)可靠運行，水位信號是水泵自動化一個非常重要的參數(shù)，因此，系統(tǒng)設(shè)置在不同水倉的兩套超聲波水位傳感器，PLC將接受到的模擬量水位信號分成若干個水位段，計算出單位時間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，本系統(tǒng)應(yīng)同時檢測井下供電電流值，計算用電負荷率，根據(jù)礦井涌水量和用電負荷，控制在用電低峰和一天中電價最低時開啟水泵，用電高峰和電價高時停止水泵運行，以達到避峰填谷及節(jié)能的目的。5.4動態(tài)顯示

就地動態(tài)模擬顯示選用西門子公司操作屏，地面操作站系統(tǒng)動態(tài)模擬顯示采用組態(tài)王軟件開發(fā)，系統(tǒng)通過圖形動態(tài)顯示水泵、真空泵、電磁閥和電動閘閥的運行狀態(tài)，采用改變圖形顏色和閃爍功能進行事故報警，直觀地顯示電磁閥和電動閘閥的開閉位置，實時顯示水泵抽真空情況和出水口壓力值。

用實時趨勢圖方式和數(shù)字形式準確實時地顯示水倉水位，并在啟停水泵的水位段發(fā)出預告信號和低段、超低段、高段、超高段水位分段報警，用事先錄制的語音提示形式提醒操作人員注意。

采用圖形、趨勢圖和數(shù)字形式直觀地顯示排水管路的瞬時流量及累計流量、水泵軸溫、電機溫度等動態(tài)值，超限報警，自動記錄故障類型、時間等歷史數(shù)據(jù)，并通過每臺水泵的流量計算出水泵的有效功率，以提醒巡檢人員及時檢修或更換水泵。5.5通訊接口

PLC通過485通訊協(xié)議與操作屏進行通訊，將水泵機組的工作狀態(tài)與運行參數(shù)傳至操作屏，完成各數(shù)據(jù)的就地動態(tài)顯示；通過工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊，由井下光纖，將水泵機組的運行狀態(tài)、參數(shù)傳至地面生產(chǎn)指揮調(diào)度中心或機電控制中心，在地面生成圖形、趨勢圖和數(shù)字形式等直觀的界面信息，開放通訊協(xié)議，在地面監(jiān)控中心有上位機，上位機通過OPC接入全礦井安全生產(chǎn)自動化控制網(wǎng)，管理人員在地面即可掌握井下主排水系統(tǒng)設(shè)備的所有檢測數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)，又可根據(jù)自動化控制信息，實現(xiàn)井下主排水系統(tǒng)的四遙，并為礦領(lǐng)導提供生產(chǎn)決策信息。操作屏與監(jiān)測監(jiān)控站均可動態(tài)顯示主排水系統(tǒng)運行的模擬圖、運行參數(shù)圖表，記錄系統(tǒng)運行和故障數(shù)據(jù)，并顯示故障點。5.6系統(tǒng)必備功能及特點

1．PLC控制程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可按程序模塊分段調(diào)試，分段運行。該程序具有結(jié)構(gòu)清晰、簡捷、易懂，便于模擬調(diào)試，運行速度快等特點。

2．PLC自動檢測水位信號，計算單位時間內(nèi)不同水位段水位的上升速率，從而判斷礦井的涌水量，自動投入和退出水泵運行臺數(shù)，合理地調(diào)度水泵運行。

3．系統(tǒng)根據(jù)水位和壓力控制原則，自動實現(xiàn)水泵的輪換工作。4．系統(tǒng)具有通訊接口功能，PLC可同時與操作屏及地面監(jiān)測監(jiān)控主機通訊，傳送數(shù)據(jù)，交換信息，實現(xiàn)水泵自動監(jiān)控功能。

5．系統(tǒng)可根據(jù)投入運行泵組的位置，自動選擇啟動真空泵，若在程序設(shè)定的時間內(nèi)達不到真空度，便有報警輸出。

6．在操作屏上動態(tài)監(jiān)控水泵及其附屬設(shè)備的運行狀況，實時顯示水位、流量、壓力、溫度、電流、電壓等參數(shù)，超限報警，故障點自動閃爍。具有故障記錄，支持歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。

7．系統(tǒng)保護功能有以下幾種：

超溫保護：水泵長期運行，當軸承溫度或定子溫度超出允許值時，通過溫度保護裝置及PLC 實現(xiàn)超限報警。

流量保護：當水泵啟動后或正常運行時，如流量達不到正常值實現(xiàn)報警，具有通過流量保護裝置使本臺水泵停止運行，自動轉(zhuǎn)換為啟動另一臺水泵的功能。

電動機故障：利用PLC及觸摸屏監(jiān)視水泵電機過電流、漏電、低電壓等電氣故障時實現(xiàn)報警，具有參與控制功能。電動閘閥故障：由閘閥的限位、開度指示檢測故障，并參與水泵的聯(lián)鎖控制。

8、其它特點

井下泵房水泵監(jiān)控系統(tǒng)可以工作的工作方式有：就地手動工作方式、集中控制工作方式、遠程控制工作方式、檢修運行方式。

就地手動工作方式：各水泵的啟?？刂凭芯偷亻_關(guān)柜人工操作按鈕進行，在PLC控制柜上不能開啟水泵，只保留在觸摸屏控制水泵外圍設(shè)備（如電動閘閥、電磁閥、真空泵等）開啟、關(guān)閉（停止）的按鈕。

集中控制工作方式：根據(jù)水位等參數(shù)，人工選擇需要開啟的水泵和數(shù)量，按操作面板上的相應(yīng)按鈕，即可實現(xiàn)單臺或多臺泵的開啟、停止等操作，實現(xiàn)水泵的一鍵開啟或停止。

遠程控制工作方式：在地面計算機監(jiān)控畫面上，在有一定的授權(quán)權(quán)限條件下，根據(jù)水倉水位情況，通過計算機鼠標來控制相應(yīng)水泵的啟停。

檢修運行方式：當該系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，在不影響泵房設(shè)備的正常運行，避免影響生產(chǎn)的情況下將PLC控制柜的所有控制輸出屏蔽，只保留顯示功能，各水泵及其外圍設(shè)備的操作均能在脫離PLC控制柜的前提下進行。

系統(tǒng)在正常運行過程中，不管工作在何種工作方式，均可實時將泵房現(xiàn)場的各種運行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳到地面監(jiān)控計算機。

6．設(shè)備選型

6.1 井上設(shè)備

（1）監(jiān)控主機

井上主控室配置一臺監(jiān)控主機，用于監(jiān)視井下北井120泵房內(nèi)所有設(shè)備的運行狀況和參數(shù)，該主機選用世界知名品牌的研祥610H系列工控機，該工控機的性能參數(shù)滿足下列要求：

1.機型：工業(yè)控制計算機，北井120處理器采用適應(yīng)開放系統(tǒng)的RISC技術(shù)。

2.字長：CPU的字長至少為32位。

3.主振頻率至少為P4 3.0GHz，硬件中斷能力不小于16級。4.主存貯器容量不小于2GB，可擴展。

網(wǎng)絡(luò)支持：快速以太網(wǎng)IEEE802.3u，TCP/IP或類似的最新的網(wǎng)絡(luò)支持。網(wǎng)絡(luò)接口及同步時鐘接口。

（2）顯示器

井上主控室配備兩臺三星 943N型顯示器，用于和工控機、硬盤錄像機配套顯示井下設(shè)備的運行狀況和參數(shù)。

（3）工業(yè)數(shù)據(jù)光端機 KOM300工業(yè)級以太網(wǎng)光纖收發(fā)器是專門為工業(yè)領(lǐng)域開發(fā)的工業(yè)級以太網(wǎng)光纖收發(fā)器，可以在嚴酷的工業(yè)電磁環(huán)境下工作，適合于中國不同地域溫度環(huán)境中使用，為工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)提供了可靠基礎(chǔ)。6.2 井下設(shè)備

（1）可編程控制器（PLC）

① CPU模塊：選用CPU314 CPU 314是一種緊湊型 CPU，用于對過程處理能力和響應(yīng)時間要求很高的應(yīng)用。通過其擴展的工作存儲器，該緊湊型CPU也適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。內(nèi)置數(shù)字量和模擬量I/O可以直接連接到過程信號，第2個串口可以連接到其它外設(shè)，諸如打印機、條碼掃描器等。② DI模塊：選用SM321。

數(shù)字量輸入模塊把從過程發(fā)送來的外部數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部信號電平。

③ DO模塊： SM322。

數(shù)字量輸出模塊把 PLC 的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平。在與低漏電流的電路（例如，IEC I 型輸入電路）一道使用時，網(wǎng)絡(luò)可以斷開，不會發(fā)出假的 ON 狀態(tài)信號。④ AI模塊： SM331

8通道模擬量輸入模塊，用來實現(xiàn)PLC與模擬量過程信號的連接。用于連接電壓和電流傳感器、熱電耦、電阻和熱電阻。

主要技術(shù)檢測：輸入電數(shù)8點，負載電壓24VDC，9/12/14位分辨率，通道之間電氣隔離，可組態(tài)輸入，輸入信號形式可以是多種等，支持診斷信息讀取。

⑤ 以太網(wǎng)模塊：CP 343 用于將S7-300通過TCP/IP和UDP連接到工業(yè)以太網(wǎng)。可調(diào)節(jié)的KeepAlive功能。

（2）礦用一般型PLC控制柜

額定電壓：660V 防爆標志：KY（3）超聲波液位計（西門子）

檢測距離：20～6000mm 輸出方式：4～20mA（4）防爆電動閥

防爆標志：EXdI出線接口：內(nèi)螺紋 M20x1.5或1/2 ；特點：帶有防爆接線盒，防爆外殼熱鍛成型更加安全可靠。

（5）壓力變送器

型

號：隔爆供電電壓：DC24V 測量范圍：0～5Mpa（根據(jù)井深定）特

點：考慮到礦井內(nèi)水質(zhì)比較差，購買的成品傳感器比較容易損壞的原因，我公司特研制一種抗沖擊和腐蝕非常好的壓力感應(yīng)隔離裝置，在多個項目應(yīng)用后，傳感器使用壽命長、可靠性高效果特別好。

(6)FYGZ-0.1負壓隔離裝置

負壓隔離裝置是一套可將負壓傳感器（變送器）與被測液體隔離的特殊裝置，和傳感器配套使用，具有耐高壓沖擊、耐腐蝕、耐磨損、易清理、傳輸信號不衰減等特點。特別是當被測液體混濁、含沙粒、煤泥等污物，腐蝕性高、易堵塞、腐蝕傳感器（變送器）探頭時，效果特別明顯。解決了水泵控制用傳感器易堵易損壞造成水泵控制系統(tǒng)不正常工作的問題，保證了煤礦井下水泵自動控制系統(tǒng)的正常運行，是煤礦井下水泵自動控制必備配套設(shè)備之一。技術(shù)參數(shù)：

? 耐壓等級：10MPa 使用壓力：0~-0.1MPa 使用溫度：-20~150℃

(7)YLGL10壓力隔離裝置

壓力隔離裝置是一套可將正壓傳感器（變送器）與被測液體隔離的特殊裝置，具有耐高壓沖擊、耐腐蝕、耐磨損、易清理、傳輸信號不衰減等特點。特別是當被測液體混濁、含沙粒、煤泥等污物，腐蝕性高、易堵塞、腐蝕傳感器（變送器）探頭時，效果特別明顯。解決了水泵控制用傳感器易堵易損壞造成水泵控制系統(tǒng)不正常工作的問題，保證了煤礦井下水泵自動控制系統(tǒng)的正常運行，是煤礦井下水泵自動控制必備配套設(shè)備之一。

隔離裝置由圖中2、3、4、5、6等部分組成。

? 技術(shù)參數(shù)：耐壓等級：16MPa 使用壓力：0~10MPa ? 使用溫度：-20~150℃（8）流量計

流量計選擇防爆兼本安型礦用流量傳感器，該系列流量儀表是以“速度差法”為原理，測量圓管內(nèi)液體流量的儀表。

多種傳感器測流方式。插入式傳感器、外夾式傳感器、管段式傳感器：測量精度高達0.5級，特別是對于小口徑測量性能價格比最優(yōu)越。

（9）電動閘閥

由閥體、礦用隔爆電動裝置組成。(10)抽真空自動供水裝置

由我公司研制的GFQF—5高壓浮球閥采用進口特殊材料做閥芯，具有耐腐蝕關(guān)閉密封性好，壓力高、壽命長等特點，與水箱組成一體形成抽真空自動供水裝置，是適用于煤礦井下靜壓供水的泵房真空泵自動供水和需要自動儲水、自動補水場合的專用閥組。高壓耐腐蝕。是煤礦井下水泵自動控制系統(tǒng)必備的主要配套設(shè)備之一。

7．泵房相關(guān)改造

7.1動態(tài)抽真空系統(tǒng)

由電動球閥、真空度傳感器等設(shè)備，和PLC構(gòu)成動態(tài)抽真空系統(tǒng)，動態(tài)智能設(shè)定真空度，實現(xiàn)抽真空系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

我公司根據(jù)多個泵房自動控制項目總結(jié)的經(jīng)驗，開煤礦泵房自動化控制之先河，在煤礦泵房自動化控制領(lǐng)域首次提出了抽真空模塊化的理念，即將每臺泵的射流和真空泵抽真空所需的管路、管件、電動閥門、射流器等設(shè)備集成在一個“抽真空控制裝置”內(nèi)，該裝置具有可靠性集成度高、占用空間小、易于安裝、維護、操作使用方便等特點，徹底解決了因抽真空管路復雜、故障點多、維修困難等問題。該方式已經(jīng)中央泵房遠程監(jiān)控系統(tǒng)驗證，運行正常、可靠，運行和維護人員反映良好。

7.2 高壓開關(guān)柜改造

于原高壓開關(guān)柜若不具備微機保護裝置，不能接入遠程監(jiān)控系統(tǒng)，也對井下用電存在安全隱患，因此需將原高壓開關(guān)柜進行改造，增加具有通訊遠傳功能的微機保護裝置，實現(xiàn)井下泵房和變電所的“四搖”功能。

8．軟件說明

上位機軟件采用國際知名的組態(tài)王軟件開發(fā)，畫面友好，功能強大。示例畫面如下： 在此畫面中會動態(tài)顯示1#、2#水管的壓力及瞬時流量，4個水泵的電機前后軸溫度，出水壓力，真空度等信息，以及2個水倉的液位情況。