物联网技术在建筑施工安全管理中的应用

孙源晖

摘要：随着我国社会经济的发展和工程技术的不断进步，越来越多的新技术投入到工程建设中，使得工程建设安全环境更加复杂。传统的施工安全管理形式正面临着严峻的挑战。为了应对复杂而严峻的挑战，需要新的管理形式。在高度信息化的社会背景下，物联网技术蓬勃发展，将物联网技术引入建筑安全管理已是大势所趋。论述了新技术环境下建筑安全存在的问题，探讨了物联网技术在建筑安全管理中的应用。

关键词：物联网技术；建筑工程；安全管理；智慧工地

1物联网技术的概念

物联网技术是当前蓬勃发展的互联网技术之一。它的概念是基于文章编码组织EAN.UCC的计算机实践，其实质是基于互联网的信息传输与交换系统，利用各种传感器和通信协议，通过互联网将对象和周围环境信息的各种信息连接起来，实现信息的交换和传输，实现了网络系统的自动识别、定位、监控。虽然物联网的基础仍然是互联网，但它也是互联网的扩展和延伸。物联网将应用端扩展到对象，目标是实现万物的互联。

2智慧工地的概念

智能建筑工地将把更多的人工智能、传感器技术、虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施等各种物体中。形成“物联网”，实现项目管理利益相关者与项目建设现场的融合。由于轨道交通建设周期长、施工方法复杂、机械设备多，需要采用“更智能化”的方法，改进各利益相关者和岗位人员的互动模式，提高互动的清晰性、效率、灵活性和响应速度，减少因信息传递不畅造成的安全隐患，及时收集并将现场人员信息和人员设备、材料、环境信息传递给相关政府机构、建设、监理等单位，积累相关数据，为管理层提供决策依据。

3施工安全管理现状

施工现场是由人、物、设备、半成品组成的移动作业场所。场地的局部无序和环境复杂是造成工程事故的原因之一。传统的安全管理强调人的主观能动性，期望通过现场管理者的细致管理行为，防止安全事故的发生，主要障碍是现场信息不透明、资源配置不合理。传统的安全管理不能实时监测各类危险源，也不能对危险源范围内的作业人员进行预警。由于现场信息缺乏详细，资源配置不能及时优化，难以协调安排，安全事故发生率难以降低。

4物联网技术在智能工地中的应用

根据需求，通用轨道交通智能站点管理系统分为八个模块：人工管理、机械设备管理、物资管理、进度管理、环境能耗管理、安全管理、质量管理、视频监控功能。这八个模块涵盖了施工现场的人、机、物、法、环境等要素，施工现场的逻辑架构自上而下分为应用层、数据层和网络采集层。前端数据采集设备通过物联网技术连接，通过施工现场物联网管理平台上传到数据层，为安全管理、质量管理、机械设备管理积累数据，环境监测等模块中，部署在应用层的智能站点应用模块还通过物联网向前端设备发送交互指令，实现前端与后端的交互。只有提高数据信息的准确性，才能保证工程的建设。目前，随着国内轨道交通行业的快速发展，目标是根据社会发展的需要，构建一套智能化、互联互通、共享的现代化管理体系，加强对工程建设全过程的管控。

4.1物联网智能安全帽典型应用场景

智能安全帽系统利用物联网技术实现定位、感知、预警、语音对讲等功能，是实现智能施工现场劳动力垂直管理的关键手段。EMTC技术可支持语音传输，并可利用基站侧的PRS测量实现人员定位功能，满足施工现场劳务人员的双向对讲和人员的位置定位

4.2机械设备运行状态的测量

除了人员管理，机械设备管理也是智能站点工作的重中之重。轨道交通施工现场所用设备复杂，从大型龙门吊到电焊机，应有尽有。设备之间的距离很远，许多小型机器没有通电。这要求集成物联网模块需要自己的电池电源。NB-ot以其覆盖范围广、功耗低、连接量大、成本低等优点完美地解决了上述问题，实现了对现场设备运行状态的实时监测和实时报警功能。

4.3高模板深基坑检测

高层模板和深基坑的检测是重要检测项目之一。基于物联网技术的高模监测系统采用前端传感器对高模立杆轴力、支撑变形、模板沉降进行实时监测。具有危险报警、超限报警和实时监控功能。系统主要由监控软件、智能采集仪和前端采集器组成。在深基坑检测中，传感器可以实时检测轴向力检测和土方运动等关键数据，并将其传输到后端服务器。

5物联网技术在施工安全管理中的应用

基于物联网的特点和施工现场的实际情况，将物联网应用于现场施工安全管理势在必行。对于施工现场大量不透明的信息源，可以采用射频技术和无线传感器网络来获取。同时，我们还可以实时监控现场运行情况，在施工现场的各种物品上贴上电子标签，通过无线传感器网络建立一套现场安全管理预警网络，将采集到的信息上传到现场监控室设置的服务器上，实现对现场人员、设备、物资的跟踪监控和危险区域危险信息的采集与预警。系统主要由感知层、传输层，处理层和应用层。感知层由电子标签、读卡器、传感器（压力、温度、湿度、位移等）和监视器组成。它的主要功能是感知和识别物体，收集和捕捉信息。

5.1安全稳定

由于施工现场运行条件复杂，干扰源多，系统的安全稳定非常重要。系统室外主要设备具有防水防尘性能，完全满足现场室外环境的应用要求。同时，具有较强的抗干扰能力，能够处理现场复杂的干扰环境。

5.2操作简单

系统的客户端具有图形化的操作界面，操作友好，学习成本低，便于管理者快速掌握系统的使用。

5.3考勤管理功能

现场人员佩戴电子标签卡，上面写有人员信息、部门、工种。设置在站点入口的读卡器用于读取进出时间，并将数据上传到服务器，形成人员考勤表进行管理，管理人员可以随时查看每个人的考勤信息，输出各种考勤表，并实时统计进入现场的劳动力数量，以便制定和更新劳动力进入计划。

5.4定位管理功能

电子标签卡可由附近的读卡器现场读取。每个读卡器可以同时读取多个人的信息。管理人员可以随时掌握系统中每个人的位置信息，监控每个人在相应岗位上的工作习惯。安全管理人员可以在人员相对集中的区域进行更加细致的安全管理，及时调整安全管理力量的部署，能够自由应对危险区域

5.5设备、材料进出现场的监控功能

在大型设备和散装材料上粘贴电子标签，实现对进出现场设备和材料的监控。设备、材料进场时，电子标签由读卡器记录上传。管理人员可在系统中查看设备进场、使用时间、离场记录。如果设备是租赁的，可以计算租赁成本，便于管理人员掌握租赁成本，以便调整施工进度，如果设备是自有设备，可以根据设备进场监控情况制定设备维修计划，防止设备失修和损坏

5.6报警功能

报警功能基于对现场施工环境的实时检测。当无卡人员强行进入现场时，设置在现场入口处的读卡器会发出报警，提醒入口处安保人员及时了解情况。当危险源发生变化时，设置在现场区域的传感器会发出安全报警，提醒现场作业人员及时进入危险源环境，当危险源不能及时处理时，立即离开危险环境，避免人身伤害，最大限度地减少事故造成的损失。

6结束语

随着物联网技术的不断发展，我们可以将越来越多的技术应用到建筑工地上。未来需要不断拓展和完善，现阶段布局成本相对较高，但将物联网技术应用于现场安全管理是必然趋势。该技术通过大量传感器的布置，大大消除了现场信息的盲区，对实现安全透明施工具有重要意义。同时，大量有效信息的获取也大大有助于管理人员实现资源的合理配置，降低施工成本，当然物联网技术不仅可以应用于施工安全管理中，也可广泛应用于施工过程的各个阶段。希望在不久的将来看到物联网在工程建设全过程中的应用效果。

参考文献：

[1]李宁,马妍妍,高婷婷.浅析物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2021(02):175-176.

[2]毛晓俊.浅析物联网技术在建筑工程安全管理中的有效应用[J].现代物业(中旬刊),2019(10):104.

[3]齐乐乐.物联网技术在建筑施工人员安全管理中的应用研究[D].西安建筑科技大学,2017.