遠程可視化協(xié)同建設平臺(CCP)在房產(chǎn)企業(yè)的應用.doc

遠程可視化協(xié)同建設平臺（CCP）在房地產(chǎn)項目施工過程中的安全管理應用張萍 羅為民 董勤林 劉剛 路志宏（金融街控股股份有限公司 中國建筑科學研究院）摘 要：房地產(chǎn)領域如何提高對遠程的施工工地現(xiàn)場的安全管理水平并提高溝通效率，一直是困擾大部分房地產(chǎn)企業(yè)的難題，如何破解這個難題，需要摸索合理的管理方法和技術手段。本文圍繞地產(chǎn)企業(yè)如何加強建筑安全生產(chǎn)管理，提出了搭建信息化協(xié)同建設平臺(Collaborative Construction Platform)，通過信息化平臺達到協(xié)同工作、可視監(jiān)管、遠程調度指揮的目的與效果。關鍵詞：房地產(chǎn)安全生產(chǎn) 協(xié)同建設 Application In The Field Of Real EstateZhang Ping Luo weiming dong qinlin Liu Gang Lu Zhihong(Financial Street Holding Co., Ltd China Academy of Building Research,Beijing)Abstract: In real estate business, its a tough problem of accomplishing safety management during construction works. Especially for real estate enterprises. To overcome the problem, it comes up with a rational cutting-edge management expertise and technologies. This paper covers how to improve safety management in real estate business; introduces how to build a collaborative Construction Platform (CCP) and accomplish remote team work, team collaboration, remote coordination and visualized supervision on the platform.Keywords: Safe Production in Real Estate、Collaborative Construction1. 前言從80年代開始，隨著信息高速公路的發(fā)展，多媒體技術的不斷成熟，又由于人們從社會心理學家、經(jīng)濟學家、人類學家和教育學家那里學到知識、得到啟發(fā)，提出了用計算機技術來支持人們的協(xié)作工程，如合作設計、合作開發(fā)產(chǎn)品、合作會診、合作教育以及遠程會議、遠程監(jiān)控等等，以期最大限度地提高工作效率，使企業(yè)在迅速變化的市場經(jīng)濟中，獲得最大利潤。于是出現(xiàn)了一個新的多學科交叉的技術領域：計算機支持的合作工作（Computer Supported Co-operative Work）,或簡稱為CSCW。我國九五重點科技項目現(xiàn)代計算機信息網(wǎng)絡及其應用關鍵技術研究便是按照CSCW模式來研制的。但該理論研究在房地建筑領域的應用卻一直無人問津。建設行業(yè)是公認的上下產(chǎn)業(yè)鏈長、數(shù)據(jù)量大、投資周期長、不確定性和風險程度高的行業(yè)。在項目管理中不確定的因素非常多，往往會發(fā)生變化，這就需要人與人之間頻繁的信息交流。對于房地產(chǎn)開發(fā)商的安全生產(chǎn)部門如何能避免因為看不到工地現(xiàn)場，而對安全責任提心吊膽，如何能與施工企業(yè)，在地理空間位置差異很大的情況下對工程現(xiàn)場進度監(jiān)管、安全生產(chǎn)等問題，更深入、專業(yè)的遠程可視化溝通，成為我們要解決的關鍵問題。 為滿足房地產(chǎn)開發(fā)項目工地現(xiàn)場施工安全管理的必要性和迫切性，中國建筑科學研究院與金融街控股股份有限公司合作，從建設工程項目開發(fā)的實際出發(fā)，結合CSCW有關理論和相關技術，利用網(wǎng)絡視頻技術，開發(fā)網(wǎng)絡遠程視頻協(xié)同建設管理系統(tǒng)，以便更好地滿足項目可視化管理控制的需求，實現(xiàn)信息共享和協(xié)同工作，使企業(yè)的信息化管理上一個臺階。通過可視化管理手段實現(xiàn)項目過程管理的標準化、流程化，提高項目建設過程中對質量、安全的控制，同時通過利用系統(tǒng)提供的便捷，提高工作效率，降低溝通成本,加強管控手段。2. 關于CSCW理論計算機支持的協(xié)同工作CSCW（Computer Supported Cooperative Work）這個概念是由麻省理工學院的Iren Grief和DEC公司的Pual Cashman在1984年提出的 1 史美林, 向勇, 楊光信. 計算機支持的協(xié)同工作理論與應用 M .北京: 電子工業(yè)出版社, 2000 : 16- 22.。它主要研究群體中的人們如何在計算機的支持下協(xié)同工作，以完成某項共同的任務。即同一任務，在不同的時間和空間條件下，將計算機用于協(xié)同，協(xié)調和合作。協(xié)調，合作和協(xié)同：通知（不認識）：信息匿名地通過大規(guī)模的媒體或局部資源進行通訊。協(xié)調（有些認識）：不需要有共同的工作目標，雖然有共同的組織聯(lián)系。時間和空間的障礙經(jīng)常阻攔協(xié)調。通訊是用來共享信息和資源的。合作（由于工作的關系）：參與同一個過程，例如共同處理一個設計討論稿，或開發(fā)一個項目。協(xié)同（相同的目標）：個體的目標升華到團隊的目標。團隊作為一個整體評估，決策由群體一致產(chǎn)生。我們認為從私人參與者的工作空間到共享群體工作空間，群體交互密度，知識，數(shù)據(jù)逐漸上升，如圖1所描述。圖1 交互密度的層次和到共享知識的演變 2 中國科學院計算技術研究所 CSCW理論研究論文我們認為協(xié)同工作有四種不同類型的應用系統(tǒng)：(1)、遠程異步交互系統(tǒng)，也稱消息系統(tǒng)（Message System）。如：電子郵件系統(tǒng)、公告牌系統(tǒng)等。(2)、遠程同步交互系統(tǒng)。如：遠程會議、電話會議、遠程監(jiān)控系統(tǒng)。(3)、本地同步面對面交互系統(tǒng)。如：本地工作討論會議、本地頭腦風暴會議。(4)、本地異步交互系統(tǒng)。如：OA辦公系統(tǒng)、工作流程審批系統(tǒng)等。圖2 四類不同的CSCW應用系統(tǒng)3. CCP協(xié)同建設平臺介紹3.1. 房產(chǎn)建筑行業(yè)協(xié)同建設平臺簡介協(xié)同建設平臺(Collaborative construction of platform)采用多層分布式體系，系統(tǒng)架構如下圖所示：即底層為部署在互連網(wǎng)骨干網(wǎng)絡上的服務器群，配合本地專業(yè)數(shù)據(jù)管理服務器，協(xié)調架構在上層的能夠處理專項業(yè)務和相應硬件的各個分系統(tǒng)插件，如：信息管理系統(tǒng)、遠程視頻會議系統(tǒng)、遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電話會議系統(tǒng)、4D虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等等，同時通過數(shù)據(jù)的抽取和挖掘為上層的管理和決策支持服務。圖3 系統(tǒng)架構圖 3 中國建筑科學研究院 四網(wǎng)合一架構設計方案3.2. 應用范圍與應用場景系統(tǒng)以建筑施工、房地產(chǎn)行業(yè)的實際業(yè)務為出發(fā)點，提供了更為專業(yè)化的解決方案。系統(tǒng)設計了多種便于房地產(chǎn)施工領域使用的應用場景。場景一：本地同步面對面交互會議室一體機“會霸”系統(tǒng)PKPM一體化的會議終端-“會霸”系統(tǒng)，是應用于從中小型會議室、首腦辦公室的功能強大、配備完善、精致美觀的標志性產(chǎn)品。高效、方便的解決了本地同步面對面交互討論會議中無法手寫批注電子討論稿的問題。它配有可靈活移動的豪華機柜及高保真音響系統(tǒng)，專業(yè)攝像機，觸摸屏?！皶浴毕到y(tǒng)開創(chuàng)了我國專業(yè)會議領域的最先進應用。配合遠程可視化協(xié)同建設平臺（CCP）軟件，操作簡單快捷。其高端性能特點、清晰的視頻圖象、精確的音頻效果、友好的人機交互性能，順暢的筆觸，讓用戶感覺置身于高端會議的前沿。PKPM“會霸”系統(tǒng)摒棄了需要用戶進行繁雜連線的工作，不需要為會議室進行視頻應用改裝。移動式的設計，更是可以在任何一個沒有專業(yè)設備的會議室，輕松推進。插入電源線，即可實現(xiàn)本地會議手寫批注討論；接入互聯(lián)網(wǎng)，即可實現(xiàn)遠程方案討論會議。兼顧本地討論和遠程通訊功能。圖4 會霸HL場景二：遠程聯(lián)合方案會審在使用視頻通訊系統(tǒng)進行遠程技術溝通的同時，可以實現(xiàn)遠程聯(lián)合審圖，提高設計的效率，保證設計質量，有效降低成本，節(jié)約大量差旅費用。場景三：遠程調度指揮PKPM施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控平臺可以和PKPM聯(lián)合審圖系統(tǒng)、電話會議、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、PKPM信息化系統(tǒng)無縫集成，能建立一套“立體監(jiān)控、協(xié)同指揮、資源整合”的遠程調度指揮中心。圖5調度指揮會議前圖6調度指揮會議后場景四：遠程驗收驗收大多需要行政主管部門、設計單位、業(yè)主、監(jiān)理單位、施工單位共同驗收。如果借助遠程協(xié)同建設平臺（CCP）的遠程驗收功能將大大降低系統(tǒng)的驗收費用。如下圖7：PKPM 遠程驗收系統(tǒng)集成施工現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)、遠程視頻會議系統(tǒng)、信息化管理系統(tǒng)，可以很好的解決施工項目遠程驗收問題，節(jié)省參見方的精力，提高驗收效果。圖7 遠程驗收系統(tǒng)3.3. 平臺的主要技術特點3.3.1. 解決了網(wǎng)絡互聯(lián)問題，需要大規(guī)模搭建互聯(lián)網(wǎng)骨干服務器群為便于客戶端高效的網(wǎng)絡溝通，PKPM各地網(wǎng)絡節(jié)點的IDC數(shù)據(jù)中心放置骨干通信服務器，所有與會者可以通過撥號、ISD N，ADSL，專線等方式連接到服務器，消除了中國電信、網(wǎng)通、鐵通的網(wǎng)絡接入商互聯(lián)性不好的問題。 3.3.2. 優(yōu)質的語音 即使在網(wǎng)絡狀況不好的情況下，系統(tǒng)會優(yōu)先語音，保證聲音的高質量傳輸。系統(tǒng)先進的回音抑制算法，保證了用戶清晰、流暢的對話，為用戶提供高品質的語音服務。3.3.3. 流暢清晰的視頻系統(tǒng)集成傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，無線網(wǎng)絡傳輸技術，保障了用戶可以快捷的了解到需要觀察現(xiàn)場的實際情況。流暢清晰視頻可以精確捕捉觀測細節(jié)，可多人交互，方便管理人員遠程掌控全局。3.3.4. PSTN、GSM多網(wǎng)融合功能系統(tǒng)創(chuàng)造性地實現(xiàn)了PSTN電話會議接入，在系統(tǒng)上進行的會議時，如果需要同某個會議外人員聯(lián)系，直接在會議系統(tǒng)內撥其電話號碼，就可將該人員接入會議，進行交流。同理，在沒有上網(wǎng)條件的狀態(tài)下，與會者可以通過傳統(tǒng)的PSTN電話系統(tǒng)，甚至是手機加入會議，與其他各地的參會人員進行交流，方便于房產(chǎn)施工項目的高效快速建設。3.3.5. 系統(tǒng)與RTX產(chǎn)品整合方式實現(xiàn)即時通信會議 在企業(yè)組織結構下交流，溝通更加便捷 選擇對象即刻開會 項目、方案討論更加方便 不受地點約束，全體員工都可參加視頻會議 實時信息交互 日常辦公輔助功能4. 施工現(xiàn)場遠程監(jiān)控解決方案4.1. 施工現(xiàn)場常見管理瓶頸4.1.1. 現(xiàn)場情況復雜，施工困難。為了加強建筑工地的文明施工管理，監(jiān)控系統(tǒng)可以針對：A、 地基基礎階段的監(jiān)控。深基坑支護、基槽開挖和人工挖孔樁施工等整治工作。B、 地面、樓面施工階段的監(jiān)控。驗槽、砼的輸送、澆搗、養(yǎng)護、模板安裝（“兩超一大”模板支撐變形）、鋼筋安裝及綁扎、混凝土澆搗、施工人員安全帽和安全帶配戴、建筑物的安全網(wǎng)設置。C、 高層作業(yè)的監(jiān)控。如建筑物的安全網(wǎng)設置、施工人員作業(yè)面臨邊防護、施工人員安全帽佩帶、外腳手架及落地竹腳手架的架設、纜風繩固定及使用、吊籃安裝及使用、吊盤進料口和樓層卸料平臺防護、塔吊和卷揚機安裝及操作等。D、 文明施工管理，監(jiān)控系統(tǒng)目前還可以針對性地設置工地文明施工的重點監(jiān)控，主要有：工地圍擋、建筑材料堆放、工地臨時用房、防火、防盜、施工標牌設置等內容進行監(jiān)控，目的均在于加強安全管理工作。現(xiàn)場需要了解的部位較多，但現(xiàn)場情況復雜。選擇現(xiàn)場監(jiān)控的至高點較困難，監(jiān)控點選定后，如果采用有線方式布點，線纜會導致各種情況的損壞。維護、維修不可避免，而且維護費用無法控制。因此，我們將攝像頭的安裝定位為無線設備。4.1.2. 管理心理問題、行政干預手段尷尬項目現(xiàn)場人員存在：“派我干活，還要找人盯著我干”的心理，導致管理干預手段尷尬，項目推進速度慢。由于工地現(xiàn)場施工情況復雜，存在后期維護工作量大，維護風險不可控的風險。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控方式，很難標準化，大規(guī)模擴展困難。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控施工解決方案，設備二次使用率低。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控施工解決方案，對細部情況很難了解，無線監(jiān)控實現(xiàn)困難。4.2. 應用一：“塔吊眼”監(jiān)控終端4.2.1. 應用場景針對工地現(xiàn)場安裝維護困難問題，我們設計了“塔吊眼”監(jiān)控終端。設備采用無線傳輸，可方便地固定在建筑工地塔吊頂部，接入電源即可實現(xiàn)工地現(xiàn)場遠程實時監(jiān)控。4.2.2. 核心功能l 工地全景監(jiān)控：對工地進行全景視頻監(jiān)控，從整體把握工地施工進展情況。l 工地局部特寫監(jiān)控：通過對攝像機進行轉動與放縮控制，可查看工地某局部情況，便于對施工細節(jié)進行深入了解。l 工地巡航監(jiān)控：攝像機可按照設定軌跡自動轉動，對工地施工情況進行巡航監(jiān)控，獲取更為詳盡的施工現(xiàn)場信息。4.2.3. 主要特點l “傻瓜式”安裝：通過設備安裝背板，可方便的將設備固定于塔吊頂部，接入電源，即可使用，安裝簡單、快捷，無需專業(yè)培訓。有效的控制了工地現(xiàn)場實施維護不可控風險，保障了系統(tǒng)的高效運行。l 施工難度低：可通過無線網(wǎng)絡對設備進行遠程配置、調試，減少了高空作業(yè)工作量，降低了高空作業(yè)工作難度。l 固定牢固：獨有的安裝固定方式，針對塔吊懸掛而設計，采用雙層安裝背板，通過專業(yè)抱箍進行固定，達到與塔吊牢固成一體的固定效果，安全可靠。l 結實耐用：采用防塵、防風、防雨雪及多重減震設計，適用于高濕、多塵等復雜氣候環(huán)境。防腐蝕、防結露，可很好的保護球機內部攝像機及元器件，延長產(chǎn)品使用壽命。l 一次投資、長期受益：工地建設完畢后，可將終端拆下，用于其它工地監(jiān)控，優(yōu)化資源使用率，極大程度地減少了工地監(jiān)控重復投資。安裝背板攝像機指示燈箱體防水沿天線4.3. 應用二：箱式便攜監(jiān)控終端4.3.1. 應用場景針對工地內部，“塔吊眼”看不到的地方。我們設計了箱式便攜監(jiān)控終端，可在任何有手機信號的現(xiàn)場架設監(jiān)控攝像機，通過3