申逊
中铁二局第一工程有限公司
摘要：随着我国建筑行业的发展，工程技术的不断改进创新，产业结构的调整，带动了工程机械设备的广泛应用。同时，也带来了新的问题和挑战：那就是作为建筑施工企业如何加强和提高工程机械设备的管理水平，这不仅关系到施工工作能否稳定有效的开展，同时对企业经效益带来影响。本文基于大数据与物联网技术提出了一些在机械设备管理过程中的思路和运用。
关键词：建筑行业；机械设备；管理思路；大数据；物联网
0.引言
大数据与物联网是继计算机和互联网之后的第三大信息技术浪潮，大数据专注于数据的价值化，物联网专注于物网相连。充分利用大数据与物联网技术，可将传统的“单机操作，人工统计”模式转变为“联机在线，自动分析”模式，有效提高信息交换与通信的效率，增强了数据的真实性、准确性，有利于数据的快速统计、分析及保存。也符合企业“减员增效”的发展趋势。
1.大数据及物联网技术概述
1.1大数据技术的概念
所谓大数据，即指由一种强大有效的分析工具对所采集数据进行合理筛分的巨大的数据集合，它是一种相对有效的数据处理工具，其目的就在于它可以帮助企业在一定的合理时间内将所收集数据通过认真仔细的选择，并对其进行一定的分析处理，从而来帮助企业更快更好的进行管理。其具有“4V”特征，即：数据容量大（volume）、数据类型繁多（variety）、高价值（value）、处理速度快（velocity）。在维克托·麦尔-舍恩伯格及肯尼斯·库克耶编写的《大数据时代》中，大数据是指对所有数据进行分析处理不采用随机分析法（抽样调查）这样的捷径。大数据技术的核心在于数据分析，它是大数据完成数据价值化的重要手段。目前的分析方式有两种，一种是基于统计学的分析方式，另一种是基于机器学习的分析方式。
1.2物联网技术的概念
物联网是通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行数据信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
1.3大数据与物联网技术的关联
物联网是大数据的重要基础，大数据的数据来源主要有三方面，分别是物联网、Web系统和传统信息系统，其中物联网是大数据的主要数据来源；大数据是物联网体系的重要组成部分，物联网的体系结构分成六个部分，分别是设备、网络、平台、分析、应用和安全，其中分析部分的主要内容就是基于大数据的分析。
2.工程机械设备管理现状
2.1专业管理人员缺乏
专业设备管理对人员素质要求较高，技术要求较强，且需要长期的现场管理来积累经验，但往往因工作的技术性从效益上得不到体现，同时多数项目特别是重点的线路项目工作条件艰苦，加之工资发放的不及时，激励制度的不健全等问题，造成现有部分设备管理人员主观上不愿意从事这项工作而进行改行，新的职工又不愿意学习设备方面管理技术，使设备管理人员出现缺失和断层，业务水平参差不齐。
2.2管理过程失效
随着建筑行业的不断壮大，工程技术的不断革新，投入的机械设备越来越多，品牌种类越来越杂，专业性越来越强。往往出现一两个管理人员管理着几十甚至上百台设备的情况，要让管理人员每时每刻了解每一台设备的运转、维修、保养、安全等状况，已经不切实际，因此，在监管的同时，主要依赖于每台设备操作人员的操作技能、文化水平及责任感。而目前的现实是，大部分设备操作人员文化水平普片不高，缺乏责任意识，流动性大；操作不规范，只用不修、不养、不检、不记录的现象时常发生，一旦监管不到位，就很容易造成了管理上的失效。
2.3管理数据缺失
工程机械设备管理是要以完善的规则制度作为支撑，而规章制度可直观体现为表单化及流程化，表单用于收集统计各类数据，流程用于审批决策，正确的决策取决于准确及时的数据信息和判断。通过前面的分析，在目前工程机械管理中，设备管理人员的缺乏、管理过程中的失效都会导致所需的信息数据的缺失、不完整和不真实，加之普片采用人工收集，时效性差，管理人员无法及时从数据分析中取得决策依据，及时进行纠偏，一旦发生经济损失或者安全事故，更多的时候只能事后补救，甚至无法得到挽回。
因此、要提高工程机械设备的管理水平，就要让设备管理人员实时、准确、高效、快速的掌握设备状态，及时分析查找管理漏洞，进行动态纠偏管控。大数据与物联网技术提供了一个智能化解决方案，通过物联网能够实现人和设备之间的通信，通过大数据分析建立起了一个人与设备之间的对话平台。
3.大数据与物联网技术在工程机械设备管理中的运用
运用大数据与物联网技术进行工程机械设备管理，首先要思考需要物联网技术提供哪些数据，需要大数据技术进行哪些统计分析。
3.1管理的基础数据
工程机械设备管理是技术管理和经济管理的结合，管理所涉及设备计划、论证选型、招标采购、供应商管理、验收、使用、维修、保养、计量结算、单机消耗、核算分析、安全管理、报废处置等全过程。在整个过程中，每个阶段都会产生大量的信息，而这些信息归集下来是以下两类基础管理数据：
3.1.1设备基本参数
设备参数包括规格、型号、功率、产能、功能、生产信息等，是设备管理的基础，它是设备性能的基本体现，是设备使用策划、论证选型、招标采购、档案建立的依据。
3.1.2设备运转情况
设备运转情况包括运转时长、运行距离、能源消耗等，是设备管理的根本，直接关系到设备管理的好坏，影响企业效益。贯穿于计量结算、单机消耗分析、核算分析、维修、保养、安全管理、报废处置等各个环节。因此设备运转情况数据的记录、收集和分析是目前工程机械设备管理中的难点，也是需要加强的重点。
3.2数据的统计分析
在企业管理中，数据统计分析体系框架至下而上是由原始记录、统计台帐、统计报表和分析构成。四者之间存在着密切关系。统计工作所收集的基本统计资料，归根到底均来自于原始资料；统计台账是整理和积累统计资料的手段，统计报表是反映统计资料的一种方式；统计分析是对统计资料存在状况进行分析和预测。在工程机械设备管理中，各类数据类型及关联如图1所示：
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图1：各类数据类型关联图
3.3大数据与物联网技术运用的具体思路
3.3.1设备基础管理
通过在设备上安装RFID无线射频标签或者二维码标签，在设备进场、出场和转场的过程中，设备管理人员通过标签的扫描读取，直接获得设备的基本信息，再通过大数据技术平台生成管理表单，自动建立设备动态管理台帐及技术档案。
3.3.2设备运转管理
通过全球定位系统监控设备的行驶轨迹、分部位置；通过传感器获得发动机、电机的运行规律，从而获得设备停机、怠速、运转的工作状态和时间；通过油位传感器监控燃油的消耗。运用大数据技术的收集、储存和统计，生成设备运转记录，燃油消耗等台帐，并进一步分析出各台设备的利用率、燃油消耗情况，确实做到对设备运转状态的实施监控，也对设备单机消耗标准的制定提供了数据基础。
3.3.3维修保养管理
在设备保养和易损等部位设置传感器，辅助运转情况的监控，通过大数据技术平台发出预警，并对维修保养情况进行反馈，建立维修保养记录。
3.3.4区域水电消耗管理
通过采用具有远程控制、信息传输的智能化水表和电表，并通过大数据技术自动收集数据，生成区域水电消耗台帐和报表。
3.3.5安全管理
除通过各类安全监控传感器进行实施监控以外，可运用影像采集终端、故障排查系统等，定期做好安全检查，并通过大数据技术建立检查记录和问题库，分析出问题发生的规律及频次，以便很好的消除安全隐患，避免同类问题重复发生。
从以上大数据及物联网技术在工程机械设备管理的中的运用思路，可总结为：运用物联网技术代替人工进行原始记录的采集，运用大数据技术进行统计台帐、统计报表的建立，并通过制定一定的标准和算法，进行分析。
4.大数据与物联网技术在运用中可能遇到的困难及解决方法
4.1通信协议不统一
目前国内外工程机械设备种类及品牌繁多、各厂家也在各自开发自己的物联网生态系统，但是各家信息化程度不一，数据也不互通，对企业统一管理造成了很大阻碍。随着智能化的发展，统一数据接口和通信协议是发展的必然，但这需要一个长期更新迭代过程，对于现阶段，将各类传感器集中为一体，通过外接方式将各种设备统一进一个通信协议中是较为经济和简便的做法。
4.2大数据平台与物联网平台数据对接问题
物联网平台收集来的数据必须要进行分析处理才能具有利用价值，就代表着要与大数据平台进行对接。建筑施工行业经过多年的信息化进程，很多企业都开发和运用了各种信息化系统，引入新的管理系统，必然面临着与现有信息系统数据对接的问题。目前提供较多的解决方案是，由物联网平台提供商，对数据进行计算、整合和处理后，开放多维多、多层次的工程机械数据接口与企业数据平台进行对接。
5.结束语
大数据与物联网技术的运用，可以实现对工程机械设备的数据化、扁平化管理，有效提高了设备管理水平和效率，降低设备管理人员的工作强度，同时，可对设备运行状态进行进行动态监控，保障设备的正常运行。
大数据与物联网技术作为制造业实现信息化的有效途径，在当前工程机械设备领域具有广阔的应用前景，是走向智能化、无人化施工最重要的一步。