用科技打造安全智慧工地

文｜本刊記者 萬(wàn)曉曦

目前，建設(shè)工程項(xiàng)目日趨大型化、復(fù)雜化，施工工藝和技術(shù)難度不斷提高，但建筑工地的安全管理大多還采用傳統(tǒng)管理模式，安全管理普遍存在信息缺乏、信息傳遞渠道不通暢、信息反饋不及時(shí)等問(wèn)題。如何提升現(xiàn)場(chǎng)安全管理技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)安全管理“智慧化”，已成為建筑行業(yè)安全管理亟待考慮的問(wèn)題。

隨著科技的進(jìn)步，信息技術(shù)能夠作為一個(gè)直觀有效的載體，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)管控，將整體或是局部的安全管理狀況，以信息化的方式即時(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，提升現(xiàn)場(chǎng)安全管理技術(shù)水平。以中建八局為例，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，中建八局創(chuàng)新應(yīng)用了多種信息技術(shù)，從而助推安全智慧工地建設(shè)。

無(wú)線射頻技術(shù)在建筑工地安全管理中的應(yīng)用

本系統(tǒng)旨是實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)施設(shè)備安全管理信息化；減輕安全員記錄、資料整理工作，提高安全員的工作效率；對(duì)人員違章/設(shè)備安全隱患進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，為項(xiàng)目安全管理提供依據(jù)；方便項(xiàng)目管理人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管和公司安全管控。系統(tǒng)主要包括手持機(jī)、智能芯片、信息管理平臺(tái)三部分。

施工現(xiàn)場(chǎng)所有作業(yè)人員、重點(diǎn)部位、重要設(shè)施設(shè)備等都登記發(fā)放智能芯片，項(xiàng)目安全管理人員通過(guò)手持機(jī)掃描相關(guān)智能芯片，能更快捷、更高效的掌握施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的狀況。

項(xiàng)目安全管理人員攜帶手持機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查，在發(fā)現(xiàn)人員違章、設(shè)備安全隱患時(shí)，用手持機(jī)進(jìn)行拍照取證，照片自動(dòng)保存。相對(duì)于傳統(tǒng)的安全巡查方式，手持機(jī)可以對(duì)發(fā)現(xiàn)的隱患進(jìn)行有針對(duì)性的記錄，直接落實(shí)責(zé)任單位和責(zé)任人，同時(shí)可拍攝并保存照片，節(jié)約巡查時(shí)間。

通過(guò)掃描工人安全帽、設(shè)施設(shè)備上的智能芯片，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)置危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)中信息進(jìn)行點(diǎn)選匹配，完成隱患記錄，有效解決隱患表述不清的問(wèn)題，保存后上傳至安全信息管理平臺(tái)，自動(dòng)生成違章處罰通知單，同時(shí)快速篩選出多次違章人員，方便企業(yè)有針對(duì)性的開展安全教育。

將危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入系統(tǒng)。危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)，并配有正確操作的圖片，現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員在檢查過(guò)程中隨時(shí)使用手持機(jī)調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)條文和圖片作為參考，有效彌補(bǔ)部分檢查人員安全知識(shí)技能不足的缺陷。該數(shù)據(jù)庫(kù)可隨時(shí)更新。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)部位、重要設(shè)施設(shè)備設(shè)置智能芯片，并利用智能芯片的定位功能逐個(gè)巡查，手持機(jī)自動(dòng)標(biāo)示巡查狀態(tài)，正常標(biāo)綠，“帶病”、漏檢的標(biāo)紅。通過(guò)檢查提醒功能，項(xiàng)目管理人員可以對(duì)標(biāo)紅的點(diǎn)位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，督促責(zé)任單位、責(zé)任人整改，確保重點(diǎn)部位、重要設(shè)施設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)。解決傳統(tǒng)檢查模式存在的漏巡、漏記、補(bǔ)記、不按時(shí)巡檢，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性無(wú)法保證等問(wèn)題。

項(xiàng)目管理人員將信息平臺(tái)收集的手持機(jī)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成各類報(bào)表，包括違章記錄和整改通知單，安全信息分類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表，實(shí)時(shí)項(xiàng)目巡檢記錄清單，工人個(gè)人安全征信檔案以及各類安全匯總數(shù)據(jù)等。通過(guò)對(duì)違章總量、違章類別、違章單位進(jìn)行縱向比對(duì)、橫向比較、整體分析，對(duì)勞務(wù)單位安全管理績(jī)效進(jìn)行客觀公正評(píng)價(jià)。公司可通過(guò)云平臺(tái)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能了解施工現(xiàn)場(chǎng)安全狀態(tài)，準(zhǔn)確判定需改進(jìn)事項(xiàng)，督促項(xiàng)目采取整改措施，確保生產(chǎn)安全有序。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑工地安全管理中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，體驗(yàn)人員通過(guò)VR穿戴設(shè)備沉浸到環(huán)境中。

將VR技術(shù)應(yīng)用于施工安全方面是一大創(chuàng)新領(lǐng)域，即以實(shí)際建筑施工中的安全體驗(yàn)為切入點(diǎn)，采用先進(jìn)的VR技術(shù)打造出虛擬的體驗(yàn)場(chǎng)景，讓體驗(yàn)人員體驗(yàn)施工過(guò)程中的各種安全問(wèn)題。虛擬化的安全體驗(yàn)場(chǎng)景比實(shí)體的安全體驗(yàn)區(qū)場(chǎng)景更加真實(shí)，內(nèi)容更加豐富，環(huán)境貼近項(xiàng)目實(shí)際，也減少實(shí)體體驗(yàn)區(qū)的重復(fù)建設(shè)。

VR技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需先根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景搭建3D模型，將場(chǎng)景模型導(dǎo)入VR程序引擎，配合引擎的渲染技術(shù)，設(shè)計(jì)出逼真的場(chǎng)景環(huán)境，按體驗(yàn)需求進(jìn)行后續(xù)的場(chǎng)景交互程序開發(fā)。

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在一些體驗(yàn)項(xiàng)目中，例如高空墜落體驗(yàn)，模擬在天津周大福項(xiàng)目287米高且沒(méi)有防護(hù)狀態(tài)下的高空行走和墜落的體驗(yàn)過(guò)程。項(xiàng)目體驗(yàn)人員在進(jìn)入場(chǎng)景后，第一感受就是場(chǎng)景真實(shí)，配上施工現(xiàn)場(chǎng)聲效，讓人感覺身臨其境，即使是體驗(yàn)者知道自己所處的真實(shí)位置是在地面，仍然有易于墜落的恐懼感，從而感受到無(wú)防護(hù)狀態(tài)下高處作業(yè)的危險(xiǎn)性。物體打擊體驗(yàn)，項(xiàng)目體驗(yàn)人員在進(jìn)入場(chǎng)景后，扣件從高處墜落擊打到頭部，伴隨著聲音、VR穿戴設(shè)備的震動(dòng)，讓體驗(yàn)者感受到被物體打擊時(shí)的恐懼感。

通過(guò)直觀感受違章作業(yè)帶來(lái)的危害，VR世界的沉浸感會(huì)將人們置身于這些“真實(shí)的”場(chǎng)景中，可以最大程度地讓人們從心底認(rèn)識(shí)到發(fā)生安全事故的危害性及預(yù)防的重要性。

BIM技術(shù)在建筑工地安全管理中的應(yīng)用

BIM作為一種將信息高精度集成的新興技術(shù)，BIM模型的三維表現(xiàn)力及其包含的各項(xiàng)工程技術(shù)信息提高了現(xiàn)場(chǎng)安全管理的表現(xiàn)形式，以直觀的表現(xiàn)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、精細(xì)的方案設(shè)計(jì)提高安全管理策劃質(zhì)量，增強(qiáng)管理人員對(duì)施工過(guò)程中的安全控制能力，創(chuàng)造新的安全管理方式。

基于BIM施工現(xiàn)場(chǎng)安全設(shè)施的布置管理，建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的安全設(shè)施BIM族庫(kù)，在施工現(xiàn)場(chǎng)布置策劃階段直接運(yùn)用BIM族建立虛擬場(chǎng)地，利用BIM三維可視化完成對(duì)場(chǎng)地安全設(shè)施布置合理的驗(yàn)證，避免返工，進(jìn)一步完善安全設(shè)施的布置。在安全設(shè)施搭建階段，嚴(yán)格按照基于BIM模型的實(shí)施交底，確保安全設(shè)施完成效果與策劃一致。

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)主體施工階段的臨邊防護(hù)布置，通過(guò)建立高精度的施工建筑模型，進(jìn)行臨邊洞口、危險(xiǎn)部位的辨識(shí)分析，生成安全分析報(bào)告，得出臨邊洞口面積、數(shù)量，從而明確現(xiàn)場(chǎng)臨邊防護(hù)布置位置及防護(hù)欄數(shù)量等詳細(xì)數(shù)據(jù)，建立虛擬安全防護(hù)模型。在保證安全防護(hù)無(wú)遺漏的同時(shí)，事先掌控安全物資調(diào)配需求及安全設(shè)施布置效果，提升安全管理能效。

同時(shí)，針對(duì)危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，在施工方案選擇及優(yōu)化階段，對(duì)施工工藝流程、安全防護(hù)需求及重要施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬分析，驗(yàn)證實(shí)施過(guò)程的合理性及安全性，選擇安全、適用的施工方案。應(yīng)用BIM技術(shù)還可進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)處理過(guò)程模擬演習(xí)，立體化展示面對(duì)突發(fā)事件施工現(xiàn)場(chǎng)救援體系的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，從消防設(shè)備設(shè)施布設(shè)、施工人員撤離路線及自救方式、火情掌控及應(yīng)急響應(yīng)、場(chǎng)外救援等多個(gè)方面立體演示，再辨識(shí)真實(shí)的演練前景。在安全風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，讓受教育人熟悉應(yīng)急程序，提升應(yīng)急演練效果。