智慧工地系统在施工现场安全管理

陈龙

中煤建工集团有限公司100161

摘要：经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。建筑业是一个安全事故多发的行业，由于生产的复杂性和特殊性，单纯依靠安全员、监理等人工检查方式，安全隐患缺乏有效的监管。“智慧工地”源于IBM提出的“智慧地球”，是一种系统解决施工管理问题的方案。通过云计算、物联网、人工智能、BIM等先进信息技术与建造技术的深度融合，将智慧工地建造相关理论和技术运用到施工现场安全管理中，构建施工现场安全监管体系，弥补传统监管方法的不足和低效，变被动监管为主动监管，可以切实保障施工人员的安全与利益。本文就智慧工地系统在施工现场安全管理展开探讨。

关键词：安全事故；建筑施工；智慧工地

引言

传统施工现场存在劳务用工管理混乱；大型设备监管困难，安全事故频发；材料控制缺乏有效手段监控；结构安全监测困难，安全事故频发；工地污染严重，监测手段落后等难题。加大智慧工地在施工项目上的推广应用，能够有效的解决施工工地存在的这些难题。通过“一个平台多个业务系统”智慧工地解决方案的研究，驱动建筑行业信息化规划，在“劳务实名制管理、工程结构安全监测、大型设备监管、现场安防监控”等领域更深入的应用。

1智慧工地的内涵

“智慧工地”是智慧城市理念在建筑施工行业的具体体现，是建立在高度的信息化基础上的一种支持对人和物全面感知、施工技术全面智能、工作互通互联、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控的新型信息化手段，它聚焦工程施工现场，紧紧围绕人、机、料、法、环等关键要素，综合运用BIM技术、物联网、云计算、大数据、移动和智能设备等软硬件信息化技术，与一线生产过程相融合，对施工生产、商务、技术等管理过程加以改造，提高工地现场的生产效率、管理效率和决策能力等，实现工地的数字化、精细化、智慧化管理。目前，建筑施工企业信息化水平相对较低，定期或不定期的安全检查、隐患排查治理等监管手段无法及时追踪风险因素，控制安全隐患。通过BIM技术、物联网、云计算等信息技术与先进建造技术深度融合建造智慧工地，依靠环境传感器、智能设备传感器、视频探测器等各种传感设备采集各种资料和信息，将施工人员和机械设备的作业情况实时上传到智慧工地的服务平台，监管部门通过服务器、移动设备等各类终端平台，能够对工地现场的作业情况进行24h全程监控，更及时地发现各种安全隐患，将其消灭在萌芽状态。

2智慧工地建设意义

智慧工地是“互联网+”理念在建设工程领域的具体体现，是实现“智慧城市”的基石。它是安全生产中必不可少的一部分，通过安装在建筑施工作业现场的各类监控探头和传感器，通过IT线缆将捕捉到的有用信息传输到中心机房的数据服务器和应用服务器上，构建成智能监控防范体系，有效的弥补了传统方法和技术在监管中的缺陷，实现对人员、机械、材料、环境的全方位实时监控，变被动“监督”为主动“监控”；真正做到事前预警，事中常态检测，事后规范管理，实现更安全、更高效、更精益的工地施工管理。

3施工现场安全事故的特点

（1）概率高。施工过程工艺繁琐，涉及人、材、机因素众多，任何一个环节出现隐患都可能导致事故的发生。（2）损失大。工程事故发生频率较高的包括高处坠落、坍塌、物体打击、火灾等，这些事故一旦发生，极易造成群体性伤亡，引发重大、特大安全事故。（3）隐蔽性。不安全因素潜藏在现场施工工序、作业环境、机械设备或人员行为中，缺乏严格的管理，人们不易及时发现。（4）复杂性。安全隐患点多面广的特点决定了施工现场的安全管理难度较大。

4智慧工地在施工安全管理中的应用

4.1云管理平台

将智慧工地管理系统引入施工项目之中，能够满足智能化应用的需求。劳务管理方面，工人刷卡进场、就餐、洗浴等，建立工人出勤与工资支付台账，可以有效减少劳资纠纷；安全施工方面，对高支模、塔吊等事故高发区实施监测，减少人力投入，遇到险情可以提前报警，一旦发生事故，可以做到有据可查；对扬尘、噪音等可以实现全天候自动定量监测；棒材管理方面，钢筋、木方等棒材可以实现拍照自动计数，提高清点效率和准确性。云管理平台是智慧工地管理系统中各个业务子系统的基础管理平台和监控中心，自动获取视频、轨迹及各类前端数据；分析、统计监测数据报表；构建信息门户，及时推送报警信息；统一管理各类前端设备；设置预警级别，实现分级预警。通过WSN、移动通信（4G/5G）传输、有线传输等多种方式传输至管理平台。用户可以通过APP在手机上或者PC端，通过网络盒子在监视器上，通过网页在电脑上查看工地实时信息。异常时设备自动控制，或者人为控制前端系统。

4.2机械设备安全监控系统

基于智慧工地系统引入高支模安全监控设备、塔吊安全监控设备等，通过智能化设备收集、记录工人操作及设备运行实时数据，并设置预警范围，当现场施工出现异常值时，相应系统会自动进行声光报警，提醒作业者及时停止危险行为，项目管理人员也能够及时发现隐患，进行快速排查整治。借助这些智能设备能够在隐患酿成事故前及时预警，妥善处理，避免了传统监管中事故发生后被动应对的不足。

4.3现场作业人员管理

（1）劳务实名制管理系统。建筑工人从业门槛一般较低，用工不规范，工人技能水平参差不齐，无任何经验者有时也直接上岗，这对工程质量和工人自身安全都带来极大隐患。采用劳务实名制管理系统，进场劳务工人全部进行实名制登记，劳动者的年龄、资历、技能水平等都可以汇总，形成人员信息数据库，对进场人员形成有效监管。对施工现场应采取封闭式管理，通过门禁闸机、IC卡、指纹识别、人脸识别等技术，核定进场作业人员的身份、班组、工种等信息，杜绝外来无关人员进入施工场地。（2）VR安全教育系统。建筑工人传统的安全教育多为“说教式”培训形式，工人安全教育培训能够从形式上通过考核，但深层次的受教育效果大打折扣。在安全教育培训中引入VR技术，通过对高处坠落、物体打击、脚手架倾斜、机械伤害等事故进行虚拟化、沉浸式体验，让施工人员能够从体验者的角度感受到违规操作的后果，将安全施工意识潜移默化到日常施工活动中，降低事故发生的可能性。（3）智能安全帽管理系统。安全帽是施工人员作业必不可缺的防护用品，传统的安全帽只能通过减震和硬度设计，优化头部防护作用。智能安全帽管理系统则是一种结合无线通信技术、语音通讯技术、BIM、RFID技术等集成的具有一定智能化水平的现代智能型管理系统。智能安全帽管理系统对于施工现场的人员都有唯一的身份识别，能够记录操作人员和班次，实时了解在场总人数及各班组、各工种在现场的楼层分布情况。现场安全管理员根据安全标准和项目实施进度情况，将检查信息不断录入系统，根据现场风险源的实际情况设置风险提醒的标准。例如，当作业人员出现在临边洞口等危险区域时，一旦超过设置的安全区域范围，通过智能安全帽的报警装置发出警报，有效预防高空坠落等事故的发生。

结语

智慧工地的建造不是一蹴而就的。目前，智慧工地的发展还处于初级阶段，我们可以以安全建造为契机，逐步在施工现场融合BIM、大数据、云计算、人工智能等先进技术，最终实现基于“智慧工地”的绿色建造、智能建造。

参考文献

［1］曾立民.打通信息化落地“最后一公里”———智慧工地的建设及应用价值[J].中国勘察设计，2017（08）.

［2］孙昊，韩豫，等.融合BIM和RFID的建筑工人智能管理系统[J].工程管理学报，2017，31（02）.