王 刚1 段 祥2 刘 春3
1. 兰州朗青交通科技有限公司 甘肃 静宁 743400；2. 兰州朗青交通科技有限公司 甘肃 瓜州 736100 3. 兰州朗青交通科技有限公司 甘肃 永登 730300
摘 要：传统施工管理方式已无法有效的支撑施工现场的安全、环保、质量等管理目标。随着新兴技术的不断发展，智慧 工地平台的提出为施工管理带来新的建设价值，该平台可以对项目的施工进度、人员管理、质量巡检、材料检测等进行智 慧化的管控。其中，多源数据作为工程推进的基础产物，是智慧工地平台搭建和应用中重要的战略资源。但国内外针对复 杂多源数据的融合与分析仍存在不足。因此，本文提出智慧工地中多源数据融合模型与方法，对多传感器和业务系统数据 源的数据进行预处理、特征识别、数据关联转换为统一的数据形式，实现行业、部门与平台之间的数据信息交互，为进一 步目标检测、目标分类、环境感知提供可靠的数据支撑。
关键词：多源数据融合；智慧工地；平台数据；数据关联；
伴随着我国经济水平的快速持续发展，全国公路工程 建设项目呈现出规模大、建设周期长、参与人员多、技术复 杂等特征，与此同时，传统工程建设管理存在的问题开始逐 渐暴露，例如：施工管理单位无法及时掌握现场实际情况、
管理层决策的偏差、管理系统集成度低、现场人员工作效率 低、施工事故的频发等，这些问题大多源于传统建筑施工管 理方式已无法满足可持续发展的要求，因此为解决这类问 题，智慧工地平台因运而生。该平台集成了 ５Ｇ 技术、大数 据、云计算、物联网等新一代的技术，将传统工程管理转换 为数字化、可控化和智慧化的工地管理模式，对施工现场的 人员、车辆、物料、环境、设备进行全方位且实时的远程检 测与管控。由于智慧工地平台应用背景复杂，各功能实现需 要各类传感器和业务系统数据的支撑，因此对数据的实时采 集和融合分析是平台合理运行关键。本文主要对智慧工地基 础数据进行分析，在介绍多源数据融合的模型上，提出一种 针对智慧工地的多源数据融合模型和方法，对数据进行处理 并达成统一的形式，可实现不同平台与部门之间的数据信息 交互，为智慧工地平台进一步功能拓展与研究提供数据支撑 和理论依据。
１ 智慧工地总体框架设计 １．１ 智慧工地提出依据
随着公路建设工程规模的逐渐扩大，伴随而来的是现 场实施的诸多痛点，总结主要包含以下几点：
（１）工程质量管理：工程质量的控制与管理是提高工 程质量的核心手段，由于传统检测方法虽然包含了针对单一 领域的实时采集和分析，但是缺乏针对全过程数据采集、分 析的闭环处理，导致最终的工程质量与预期目标相差较远。
（２）施工人员管理：对人员的管理将涉及到工地安全、
人员财务和工作监管，尤其在新冠疫情发生以来，人员温度 的实时检测是施工中必须的一项工作，传统监管无法对人员
考勤、测温、薪酬考核进行统一管理。
（３）项目审批管理：工程建设过程中除施工单位外，
更有政府、参建方的协同沟通，传统监管方式不但存在项目 数据丢失、遗漏的问题，而且在审批签字流程中手续较为繁 琐，导致工作效率较低且项目不具有可追溯性。
（４）生产与环境管理：在隧道类工程施工的过程中，
常存在超高的粉尘浓度、有害气体等异常情况，造成施工人 员职业病的频发。
（５）施工过程安全管理：在公路施工过程中，常存在 危险区域繁多、可控性低的问题，传统管理手段仅通过视频 监控管理，导致劳务人员作业存在较高的安全隐患。
综上，智慧工地建设目标将围绕施工现场“人、机、料、
法、环”各模块，实现对现场人员、出入车辆及施工进度、
安全质量的实时动态管控，打破传统施工现场粗放型管理方 式，实现“安全、高效、高质、智能”的项目现代化生态圈。
１．２ 智慧工地应用框架及系统构成
智慧工地平台总体架构由用户层、应用层、数据层、
通信层和感知层组成，逻辑组织结构如图 １ 所示。其中用户 层主要包括使用系统的各类用户；应用层主要由项目级的智 慧工地平台和省级的智慧工地平台组成；数据层主要是对智 慧工地平台数据处理与分析，并为使用者提供数据交换、共 享服务，同时针对各类业务模块统一提供数据对接 ＡＰＩ 接 口，各系统可根据数据接口协议将各数据上传，实现数据的 接入、管理及第三方系统的集成；数据层不但保证了全省智 慧工地建设数据的统一存储，而且实现了不同业务系统数据 的整合；通信层主要包含局域网、移动互联网等 ， 可对现场 的实时数据进行传输与共享；感知层通过多种传感器设备对 现场信息、环境信息、材料状态进行检测与采集。
ISSN:2661-3514(Print)
３．２ Ｋａｌｍａｎ 滤波法
Ｋａｌｍａｎ 滤波法是目前应用最广的数据融合方法，可以 在非线性系统模型或系统状态有变化的情况中对系统走向 做出有根据的预测，且方法可以有效的排除噪声和干扰，对 系统做出真实的预测。除此之外，该算法具有占用内存小、
速度处理快的有点，很适合应用于实时问题和嵌入式系统。
３．３ Ｄ－Ｓ 理论法
Ｄ－Ｓ 理论方法来源于贝叶斯估计方法，解决了贝叶斯 估计方法中必须事前给出预测和先验概率的局限性。在我 国智慧工地中，由于很多关键信息都具有一定的不确定性，
而 Ｄ－Ｓ 证据理论就是对不确定性信息进行处理的一种手段，
可以对这类信息进行精确的提取，从而获取出数据中的关 键信息。
4 结束语
公路工程智慧工地建设是在新时代数字经济发展浪潮 中推进建筑施工项目管理模式转型和升级的关键一步，结合 ５Ｇ、互联网、物联网等新型技术，使项目管理更加智慧化、
现代化和精细化。其中，多源数据作为智慧工地平台的保障，
在平台发展中起着重要的作用。本文介绍了针对智慧工地的 数据融合体系架构以及融合方法，阐述了数据处理的流程，
为实现不同平台与部门之间的数据信息交互奠定了可靠的
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（作者信息：王刚（１９８８．１１．２８），男，汉族，甘肃静宁，
本科，工程师，主要研究方向为交通信息化与智慧交通方向，
邮箱为 ｗａｎｇｇａｎｇ＠ｌｚｌｏｎｇｋｉｎｇ．ｃｏｍ）
ISSN:2661-3514(Print)