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大型机械作业智能安全管控系统

2021年10月~2021年12月

概述

随着施工机械化水平的提高，各类基建工程项目用到的工程机械设备越来越多，种类越来越丰富。铁路项目施工有施工计划多，场地多、设备种类复杂等特点，而对大型机械设备的作业也没一套智能化的管控系统，无法规避随意使用机械设备等有安全风险的操作。而且铁路施工现场，对安全和时间有着更高、更精确的要求，为了规范项目施工现场大型机械设备的管理，预防和减少事故，保障生命和财产，开发一个大型机械作业智能安全管控系统。

大型机械作业智能安全管控系统是一套智能化的管控系统，针对大型设备施工计划多、设备种类复杂等特点，利用4G物联网、BD/GPS、传感器等电子信息技术，采集大型机械经纬度、振幅等数据，边缘计算将参数初步处理后上传至平台端对数据进行处理，实现智能管理，解决对施工现场大型机械设备的监管使用问题。该系统由两个团队共同完成，其中，一个来自甲方的团队负责设备车载监测设备端的设计与上传施工设备信息至数据库的告警表；我所在的团队负责PC端和移动端的开发工作，本人主要负责PC端的设计与开发工作。

本系统的PC端建筑在C/S架构下，采用前后端分离技术，前端使用了vue+ElementUI，后端使用MySQL+SpringBoot+MybatisPlus等技术进行开发，所用到的IDE为WebStorm和IDEA，开发的是一个基于Java的前后端分离的大型机械作业智能安全管控系统。

简介

铁路局下发阶段性施工计划（路局内部独立系统），计划规定具体施工时间、施工地点、施工主体单位、配合单位。具体施工时甲方、施工主体单位、监理单位必须同时在场才能起用大型设备开始作业。

大型机械设备使用简要流程：

  1. 监理方根据路局的施工计划，在PC端或者APP端发起“大型机械设备使用流程”；
  2. 监理方根据施工地点选择现场甲方、施工方、监理方收到流程后须施工现场确认；
  3. 三方现场确认完毕后，允许施工方启动设备。

硬件设备

  1. 硬件设备为数据采集器，包含电池、4G模块、BD/GPS模块、振动传感器模块、主控电路等；
  2. 电池为数据采集器工作提供工作电源；
  3.  4G模块实现和平台端通信，随时传输大型机械设备工作状态、位置信息等；
  4.  BD/GPS模块定位大型机械设备是否处于对应的施工现场；
  5.  振动传感器模块检测大型机械设备的工作状态；
  6.  主控电路为其他各模块工作提供辅助。
    PC/APP软件
    PC/APP软件用来查询平台系统包含的各种信息，发起“大型机械设备使用流程”，查询流程节点信息、查询系统发出的通知消息等，PC端和APP端数据同步。

成果

经过了这一段时间的设计与开发工作，本系成功交付于用户，大型机械作业智能安全管控系统的设计实现了预期的功能，达到了客户的要求，受到了用户的一致好评。这与系统的设计有密不可分的联系，建筑于C/S架构下的本系统针对施工现场的实际情况，采用边缘化计算的方法，对大型机械作业设备的使用做出了管控；同时还对项目中所涉及到的用户、企业等信息做了统一的维护工作。

在本次系统开发的过程中，我使用了Vue、ElementUI技术和其他一些通过平时学习所掌握的技术，结合这些技术的实现，使整个系统在性能上得到了很大的提高。对于这些技术在以上论文中都做了较为详细的介绍。当然本系统仍存在着很多的缺陷跟不足，例如在整个软件开发的过程中仍然存在不规范的问题。这些问题使得软件的开发有所延误，但由于预留的时间已经考虑到了这种情况，因此并没有因此而耽误工期，同时这也是一种不可多得的经验。