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基于区块链和物联网技术的智慧工地解决方案(系列解读二)
发布来源: 象链科技 发布时间:2020-02-18

象链科技基于区块链和物联网技术的智慧工地解决方案将分为三篇系列解读,上篇我们对于“智慧工地”解决方案所适用的场景和解决的痛点进行了分析,此次解读将针对解决方案中特有的“基于区块链的四大智能管理平台”进行逐一解读。


“四大智能管理平台”实现了工地建设的施工人员更安全、生产成本更低、监管效率更高、工地环境更合规的“四大目标”。



 3

象链科技基于区块链解决方案的

“四大智能管理平台”


3.1 工程机械管理系统


1. 业务痛点:对施工企业而言,基建施工成本中的工程机械使用费用占工程费用总成本的10~25%,这部分资金由租金(机械租金和驾驶员租金)和油费组成,比重约1:1。据中国工程机械工业协会统计,2018年工程机械租赁在工程领域的渗透率已突破50%,并仍保持上升的趋势。


而施工企业管理租赁机械的“核心痛点”是:台班和油耗,两者直接与成本挂钩。施工企业按照台班给机主结算租金,因此台本的真实性直接关系施工企业的利益,虚报台本或台本管理人员与驾驶员“交易”事件频繁发生;工程机械加油数据造假、“夜间”偷油事件、“燃油”假象防不胜防。

 

2. 业务链上流转:优化传统管理模式,数据采集、分析、存储、查看等全流程“链上信息化”,实现“全面感知与数据实时互联的无人化”创新模式。


图2-2 智慧工地工程机械管理


基于区块链技术和物联网技术的工程机械管理系统的业务流程包括数据采集、数据传输上链并存储、数据分析、信息反馈辅助决策等,大致分为以下几个步骤:


(1)在工程机械设备油箱上部署内嵌无线油位检测仪的智能油箱盖传感器硬件设备:无线油位检测仪每3秒以“毫秒级”精度采集一次油位、油耗数据,且该传感器可以对不同的油箱自动匹配不同的算法,可检测到设备加油量;在工程机械设备油箱上智能数据传输终端:终端设备可以采集到的工程机械加速度、角速度、振幅、位置等“100多个参数”;


(2)将上述智能传感器设备采集到的传输到区块链上存储,并对其进行深入分析。比如智能油箱盖第一时间检测到设备油量短时间减少,立即触发链上相关智能合约,自动拨打管理人员手机,发送语音报警;检测设备工作状态和位置,识别机械是否出力不出工,自动触发合约记录机械工作时长、统计工程车辆运输趟数目;机械离开限定范围、终端被暴力破坏等,都会自动触发链上相应智能合约推送报警信息;


(3)相关项目管理人员通过数字签名等区块链身份识别机制等权限方式查看项目概况、醒目进度、所有机械信息、每台机械运行状态和位置、工作时长、运行轨迹、油位、油耗、加油记录等数据,以列表、图标等可视化方式直接呈现。


(4)系统可针对单台机械或整个项目生成台班统计、油耗统计、加油量统计、效率分析等报表,这些统计数据通过数字签名等区块链身份识别机制等授权项目部财务系统对接,触发财务结算等智能合约,完成财务支出等。


3.2  劳务用工管理系统


1. 业务痛点:传统工地对人员的管理,是属于“打卡“式的管理方式,依赖于人员作出具体的动作,具体实施的时候会存在主观上的不配合等会影响最终的预期目的,并会存在抵赖等不可追溯的情景,借助于物联网及区块链技术,这将得到改观。


2. 业务链上流转:本系统基于区块链技术和物联网技术,集成了人脸识别、指纹识别、数据采集、人员活动状态检测等模块,通过网络将数据传输到智慧工地链平台。具体业务流程如下:


图2-3 智慧工地人员信息管理


1)人员信息管理:从工人第一次进场施工前,系统会用工单位和工人双方的身份信息触发链上已部署好的劳动合同智能合约、工人基本信息及岗位技能证书智能合约等,通过合约机制完成工人信息的录入、统计、归档等,并基于人脸识别智能算法和国密安全哈希算法等区块链技术为每一个工人生成唯一“匿名身份指纹ID”。链上存储的所有有关人工的管理信息,均采用加密方式存储,非授权情况下只有本人可查询。不同于以往智慧工地的人脸识别考勤,该系统甚至没有存储工人人脸的任何信息,最大程度地保护了工人的个人隐私问题。


(2)工人考勤管理:“匿名身份指纹ID”为基础,物联网等智能硬件设备为手段,通过佩戴装载智能芯片的安全帽,现场实时采集和传输,实现数据自动收集,上传智慧工地区块链平台,实时整体、分析,项目方可清楚了解工人现场分布、个人考勤数据等信息,给项目管理者提供科学的现场管理和决策依据。

图2-4 智慧工地分账管理(考勤管理及薪水管理)


(3)工人薪水管理:以链上签订的劳动合同为依据,通过结算日期、用工单位和工人本人的匿名指纹ID等信息自动触发工资结算智能合约,工资阶段智能合约通过调用链上存储的考勤等工资结算等相关的数据,自动为工人结算工资。


3.3 建材管理系统


1. 业务痛点:目前导致建筑质量得不到保障的“核心痛点”是:建材质量问题和施工方偷工减料,本系统主要通过区块链技术实现建材的防伪溯源,从根本上解决工地教材质量问题。


2. 业务链上流转:系统结合物联网技术,对建材的整个生产过程、仓储、批发、物流和零售等环境进行数据采集,完成对整个生命周期的监控,形成建材安全的可追溯数据库。


图2-5 智慧工地建材溯源


首先,结合二维码、RFID等物联网技术,给每批建材外包装上印刷一个唯一的标签识别码,同时建材企业将建材的基本信息(如生产日期、生产批号、电子标识)等信息记录上链;其次,在批发环节,批发商将每批次的建材,按照要求供给指定工地,并将相关信息记录上链;在仓储和物流环节,需要结合GPS定位等对建材线管的仓储和物流信息记录上链,这些信息需要和建材批号及电子ID等进行匹配对应。总之,在建材的整个生命周期,“一物一码”,整个流程“一事件一记录”。对于整个过程产生大型数据文件,采用源文件云存储,文件“指纹”上链存储。


通过以上步骤,最终实现了建材所有相关数据的可追溯,防篡改。建材采购时,可根据产品包装上的二维码等电子ID,查询到建材生产、运输等环节真链条,实现建材制品历史数据的追溯。


3.4  环境管理系统


1. 业务痛点:目前施工现场环境管理存在的现状:(1)喷淋设备要么“全天候”开工要么“间断性”,造成水资源大量被浪费或施工环境违规;(2)工程机械(搅拌机等特种设备)使用量太大,致使施工环境违法违规等。


2. 业务链上流转:依据“尘不离地、土不出场”的原则,系统结合物联网技术,对施工现场进行数据采集,完成对整个工地环境的实时监测,必要时启动喷淋降噪预案。


受限根据当地环保标椎,在链上部署喷淋降噪智能合约,设置预警阈值;其实将施工现场周围部署的扬尘噪声监测设备实时采集到的PM2.5、噪声、TPS等九大指标数据上链存储;数据校验智能合约实时对传输的指标数据进行预警监测,一旦超限预警,立即触发喷淋降噪智能合约,启动工地的喷淋降噪降尘设备。


- END-



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关于象链科技

象链科技(上海)有限公司,是一家快速成长的区块链领先企业,一直以“区块链技术 服务民生”为理念,致力于区块链基础研究和应用研发,为人工智能、智慧城市、智慧政务、民生服务的发展助力。象链科技的愿景是打造区块链+人工智能数字经济新生态,拥有首个融合ABCD(A-AI B-Blockchain C-Cloud D-BigData)产业的高性能自主研发公链底层兼容联盟链平台EleChain。




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