数字化工地信息管理平台文档格式.docx
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建设工程生产质量安全管理一直是工程建设管理领域的焦点，对其实施监督管理更是国内外同行的惯例做法。
近年来，随着工程建设总量的不断增长，项目分布范围愈加广泛以及监管力量的不足给行业质量安全主管部门带来巨大的工作压力。
当今社会是信息社会，利用信息化手段解决建设工程生产质量安全管理工作中出现的“监管力度不强，监管手段落后”等难题，是行业管理部门的不二选择。
数字化工地信息管理系统的解决方案充分利用先进的互联网技术、物联网技术、移动互联网技术构建先进的建筑工程智能化信息管理系统，将规范管理流程和先进的技术手段融合到信息系统中，实现了“政府监管+主体责任落实”深度信息化应用融合，使得信息化监管能够承载业务，辅助监管，进而提升行业监管机构的业务水平和服务形象，推进行业自律管理！
2.系统设计
2.1数字化工地系统框架
数字化信息管理系统在设计过程中利用先进的互联网技术、物联网技术、移动互联网技术进行端和移动端同步开发，实现端和移动端功能的同步共用和互补。
数字化信息管理系统其主要包括工程项目管理系统、工程机械备案管理系统、视频监控系统、工程机械运行监测管理系统、作业人员管理系统、工程企业综合管理系统等6大模块。
2.2功能概述
●工程项目管理系统：
主要解决工程项目从立项、审批、安全监管、现场资料管理的电子化和集中式的数据管理。
●工程机械备案管理系统：
主要解决工程机械（塔机、施工升降机、施工爬架等）从产权备案、安装告知、使用登记、顶升加节、维护保养、拆除告知以及安监站审核的远程电子化管理平台。
●视频监控管理系统：
主要实现工地远程视频监控的功能，显示工地现场状态。
●工程机械运行监测管理系统：
主要解决塔机、升降机运行过程的安全监测，防止各种安全事故的发生，规范施工机械的管理；
●作业人员管理系统：
主要实现对现场8大员、平安卡、特种作业人员（包括工程机械安装拆除作业人员、工程机械驾驶人员、安装检测人员等）的考勤管理、特种作业资格证登记备案管理和操作使用过程进行监管、评估，避免关键人员无故脱岗、无证上岗、不按时上岗、违规操作等现象的发生，从源头减少安全事故隐患；
●工程企业综合管理系统：
主要实现对本区域内的设计、施工、监理、审核、安装、检测企业在实际项目过程中的操作规范性、企业人员管理规范性等进行监管和评估，提升区内企业整体管理水平。
2.3系统基本特点
•易用性第一，针对不同的客户类型设计不同的操作界面
•系统功能模块灵活组合，依据不同区域的客户进行配置，实现共有需求和区域自身需求的完美结合；
•移动端与端数据同步共享，灵活发挥不同客户端的优势，提升工作的时效性；
•权限管理灵活，适应不同层次管理需求；
•实现移动执法、安全检查记录、作业资料平台化，便于事故分析，明确责任。
2.4系统应用环境
软件环境：
2012，2008
编程语言：
55A，
2.5系统性能参数及界面设计
数字化工地信息管理系统的主要性能指标如下：
序号
性能指标
参数
1
响应时间
<
2s
2
最大并发用户数
>
1000
3
资源利用率
60%
4
存储容量
80T
5
存储时间
2000d
2.6关键技术
数字化工地建筑工程智能化信息管理系统是结合传感技术、信息技术、网络技术等综合性、智能化信息管理平台，其能够实现从工程项目立项报备、审核以及建设过程中的机械、人员、现场的远程监控管理和评估的一体化、智能化管理平台。
该系统关键技术技术研究如下：
1．系统基于架构，讲系统功能实现的核心部分集中到服务器端，简化了系统的开发、维护设使用，客户端只需要通过浏览器便可以随时随地使用所有功能。
结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。
只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。
系统的扩展性非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。
图2-15系统管理拓扑结构
2．系统主要使用了、、等编程语言实现核心功能，采用数据库来保存数据。
3．系统采用了三层架构，其中数据访问层（）使用了框架，用反射动态数据绑定，高效快捷，业务逻辑层（）负责对数据的操作，处理数据业务逻辑，表现层（）采用框架，提供了统一的用户界面。
采用三层架构，开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层；
可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现；
可以降低层与层之间的依赖；
有利于标准化；
利于各层逻辑的复用。
结构更加的明确在后期维护的时候，极大地降低了维护成本和维护时间。
图2-16三层架构
4．系统客户端与服务器端数据通信大量使用了技术，数据以格式传输，以降低客户端对于服务器端的压力。
是一种用于创建快速动态网页的技术。
通过在后台与服务器进行少量数据交换，可以使网页实现异步更新。
这意味着可以在不重新加载整个网页的情况下，对网页的某部分进行更新。
5．系统界面采用了、、等（富应用）插件技术，为用户提供了高度的互动性以及丰富的用户体验，以更加形象的方式把数据呈现给用户。
图2-17功能大厅
6．在数据通信方式上主要采用方式传输，并使用框架完成系统各个部分的消息通信，保证了数据通信的快速稳定。
7．数据通信以二进制流格式传输，而不是采用常用的字符流等明文传输格式进行传播，并以约定好的的协议格式进行通信，保证了数据的保密性，同时在数据通信协议里规定了字节流的长度，以保证通信数据的完整性，通信协议还规定了校验位，确保了通信数据的准确性。
8．监控数据的实时显示：
设备通过和服务器端建立连接，向服务器实时上传数据，服务器解析数据，存储至数据库，前端实时刷新页面获取最新数据，获取数据动态呈现设备运行状态。
例如：
图2-18塔机实时运行状态
9．数据分析：
通过3G无线网络和网络建立连接，实现实时、动态从各个工地的下位机获取数据、显示;
实现在线备案申请和文件审批。
3.数字化工地服务器配置方案
为了满足新疆自治区多个州的数字化工地监控的项目管理需求，建立集中式数字化管理平台需要满足6个地州，1500个业务点，每个州200人并发或40%用户并发的要求。
拟配置14台数字服务器，并集中部署在乌鲁木齐机房，对于地州采用分配不同的一级域名或二级域名的办法进行区域管理。
在服务器配置上尽量保证系统的资源利用达到均衡、合理，同时对使用数据保证冗余性。
相对于将服务器分布式部署于各地州，集中部署在乌鲁木齐有以下优点：
1）总体服务器数量少，系统资源利用率比较高，集中部署有利于能够将不同的系统功能分配到专用的服务器上，获得更合理的资源利用效果；
2）便于系统集中维护，集中部署有利于后续数字化工地硬件设备的运营维护，不需要分别在每个地州进行部署服务器维护人员。
拟配置如下的服务器的使用功能如下：
1）应用服务器（4台）：
数字化工地平台应用服务器，满足不同地州管理需求和多达1000个并发用户使用要求。
依据系统管理的需求和自治区及每个地州管理者均有独立的一些管理要求，自治区管理平台部署在一台应用服务器上，每2个地州的管理平台部署到一台服务器上，一共4台服务器。
2）塔吊监控管理服务器（与施工升降机服务器互备）：
塔吊管理服务器，可管理约8000台塔吊设备。
3）施工升降机管理服务器（与塔机升降机服务器互备）：
施工升降机管理服务器，可管理约8000台升降机设备。
4）人员管理服务器（与用户身份管理服务器互备）：
考勤机系统（3500台）和民工卡管理信息管理及存储，工资发放、考勤管理。
5）移动终端后台服务器（用备份数据库服务器）:
为移动客户端提供服务和移动客户端流媒体转发服务器。
6）数据库服务器（2台，一台为备份服务器）：
承担数字化工地数据库用户的管理，数据备份，数据恢复，数据冗余处理等。
7）流媒体转发服务器（2台、互为备份）:
流媒体服务器主要进行视频数据（实时图像及录像数据）的转发及分发，支持2000路500并发转发。
通过设备或方式接入第三方设备，完成设备取流。
8）磁盘阵列:
完成对各种监测数据、图片、录像的实时存储和定期备份管理；
9）用户身份管理服务器（与人员管理服务器互备）：
用于对不同的用户身份，用户操作日志等进行管理。
后期依据项目进展，当系统的监控设备量、视频监控点、以及人员监控点的资源利用率超过80%时需要分别针对系统进行扩容，增加服务器,并配备系统均衡服务器进行服务器运行功能均衡。
考虑1500个项目工地，每个项目工地约3个用户，合计4500个用户，平均每个人员每月登录应用服务器的次数为120次。
按照40%并发数考虑。
3.1应用服务器需求计算
性能
●按照4台服务器考虑，每台服务器约400个项目工地，每个项目工地3个用户，按照40%并发数考虑
●用户应用服务器要求的＝单位用户数忙时每分钟登录次数×
每用户每次登录操作数/60（分钟/小时）×
平均每用户每操作消耗2个＝（216000*10/60）*2*400/1500＝19200
●考虑30%的冗余，则主机要求19200/（1-30%）＝27428
●本次配置2个可满足性能需求
内存大小
内存取个数的8倍，即16G.
硬盘容量
●400个工程项目，平均每个项目转入档案系统文件：
800份，每份公文大小约：
1.5，每年累计数据量=800*1.5*400=448G。
●考虑其他数据以及系统30%的冗余，数据存储满足3年，建议配4硬盘。
3.2塔机、施工升降机应用服务器需求计算
●1500个项目工地，每个项目平均有4台起重机
平均每用户每操作消耗2个＝6000*2＝12000
●考虑30%的冗余，则主机要求12000/（1-30%）＝17142
●1500个工程项目，平均每个项目有4台起重设备计算，每台起重设备每个月产生的数据大约40，塔机及施工升降机应用服务器的主要功能是负责数据接收、读写，本地存储不超过30天数据，每月累计数据量=1500*4*1*40=240G。
考虑其他数据以及系统30%的冗余，建议配2硬盘。
3.3人员管理服务器需求计算
●1500个项目工地，每个项目平均有10个相关责任人；
●另初步管理30000名，并发数40%
系统并发数×
平均每用户每操作消耗2个＝45000*40%*2/60＝600
●考虑30%的冗余，则主机要求600/（1-30%）＝857
●本次配置1个可满足性能需求
内存取个数的8倍，即8G.
●按照45000名各类管理人员、工人计算，平均每个用户登录产生4条数据库记录，即考勤管理日志，每条日志5K数据库文件
=平均每个用户每天数据条数*平均每条日志大小*每个用户每月登录次数*12个月*所有用户数
=4*5*365*45000=328.5G
●考虑其他数据以及系统30%的冗余，数据存储满足3年，建议配2硬盘。
3.4移动终端服务器需求计算
●考虑1500个项目工地，每个项目工地3个用户，40%并发数
平均每用户每操作消耗2个＝（4500*5*0.4）*2＝18000
●考虑30%的冗余，则主机要求18000/（1-30%）＝25714
●1500个工地按照每个工地平均3个用户计算，共计4500个用户。
平均每个用户登录产生10条数据库记录，即访问日志，每条日志5K数据库文件所需硬盘空间。
=平均每个用户每次登录产生访问日志条数*平均每条日志大小*每个用户每月登录次数*12个月*所有用户数
=10*5*120*12*4500=324G
●考虑其他数据以及系统30%的冗余，按照3年存储，建议配2硬盘。
3.5流媒体终端服务器需求计算
●满足2000路500视频流的转发
每用户每次登录操作数×
平均每用户每操作消耗2个＝（2000*10/60）*2＝40000
●考虑30%的冗余，则主机要求40000/（1-30%）＝57142
●本次配置4个可满足性能需求
内存取个数的16倍，即32G.
1500个工地按照，每年图像存储800
=1500*800=1200G
●考虑其他数据以及系统30%的冗余，按照3年存储，建议配6硬盘。
3.6数据库服务器需求计算
●考虑1500个项目工地，每个项目工地3个用户
平均每用户每操作消耗2个＝（216000*10/60）*2＝72000
●考虑30%的冗余，则主机要求72000/（1-30%）＝102857
内存取个数的8倍，即32G.
●塔机、施工升降机、人工考勤、资料文件的半年存储。
●1500个工程项目，平均每个项目有4台起重设备计算，每台起重设备每个月产生的数据大约40，每半年累计数据量=1500*4*6*40=1440G。
●考虑其他数据以及系统30%的冗余，建议配6硬盘。
3.7磁盘阵列空间计算
磁盘阵列需要的存储空间：
●数据库文件
1500个工地按照每个工地平均3个用户计算，共计4500个用户。
按照45000名各类管理人员、工人计算，平均每个用户登录产生4条数据库记录，即考勤管理日志，每条日志5K数据库文件
=4*5*365*45000=327G
●档案数据文件
1500个工程项目，平均每个项目转入档案系统文件：
1.5，每年累计数据量=800*1.5*1500=1800G。
1500个工程项目，平均每个项目有4台起重设备计算，每台起重设备每个月产生的数据大约40，每年累计数据量=1500*4*12*40=2880G。
数据存储按照3年，冗余30%计算，累计磁盘阵列所需要空间：
累计磁盘空间=（297+109.5+1800+2880）*3/（1-0.3）=22T
考虑到可能的系统发展需要，建议磁盘阵列空间配置在30T以上。
3.8用户身份管理服务器需求计算
●按照1台服务器考虑，1500个项目工地，每个项目工地3个用户，按照40%并发数考虑
平均每用户每操作消耗2个＝（216000*1/60）*2＝7200
●考虑30%的冗余，则主机要求7200/（1-30%）＝10285
●考虑其他数据以及系统30%的冗余，数据存储满足3年，建议配3硬盘。
3.9各类应用服务器的建议配置
服务器的典型配置1要求如下：
服务器名称
建议配置
应用服务器
：
2颗6核E5-2620以上
内存：
16G
硬盘：
4
网络端口：
4个
塔吊监控服务器
2
施工升降机服务器
人员管理服务器
1颗6核E5-2620以上
8G
移动终端后台服务器
6
数据库服务器
4颗6核E7-4809以上
32G
6
7
流媒体转发服务器
8
磁盘阵列
硬盘30T
9
用户身份管理服务器
3
升级会员 