智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢分析

潘存瑞，胡海濤，張雷

（1.甘肅省建設(shè)投資控股集團有限公司；2.甘肅建投科技研發(fā)有限公司）

1 引言

建筑工程具有明顯的生產(chǎn)規(guī)模大宗性與生產(chǎn)場所固定性的特點，且大部分工作都發(fā)生在施工現(xiàn)場，施工階段的現(xiàn)場管理受自然環(huán)境、工人素質(zhì)、社會環(huán)境的影響，管理難度大，安全管理更是行業(yè)一直重點關(guān)注的問題。隨著工程建設(shè)規(guī)模不斷擴大，工藝流程紛繁復雜，安全管理工作難度不斷增加，如何高質(zhì)量、高效率地做好施工現(xiàn)場安全管理工作，降低事故發(fā)生頻率，更是施工企業(yè)和政府部門關(guān)注的焦點。智慧工地的出現(xiàn)，可以實現(xiàn)施工現(xiàn)場的安全管理的信息化和智能化，可以提高管理效率和管理質(zhì)量。

2 智慧工地概述

智慧工地是指運用信息化技術(shù)，針對施工過程管理，建立一套使人員、設(shè)備、材料等管理工作互聯(lián)互通、相互協(xié)調(diào)、智能管控的施工項目信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)工程施工過程的信息化與智能化管理，以提高工程管理效率，充分體現(xiàn)綠色建造和生態(tài)建造的一種新的建筑理念[1]。目前智慧工地在我國的發(fā)展雖然還處在起步階段，但是正在快速發(fā)展。智慧工地的應用正逐步滲透到工程項目管理的各個方面，不斷促進建筑工程項目的管理不斷向信息化、智能化和綠色化轉(zhuǎn)變。

3 項目安全管理中亟待解決的問題

3.1 工人安全意識薄弱、安全教育效果差

由于行業(yè)的特點，建筑施工現(xiàn)場工人的流動性很大，有的企業(yè)和項目部大量招收農(nóng)民工，然而往往農(nóng)名工對施工安全知識比較缺乏，即使采取了三級安全教育措施，可是教育內(nèi)容過于陳舊、簡單，缺乏針對性，對工人的安全教育達不到預期效果[2]。

3.2 工地現(xiàn)場人員組成復雜，流動性強，管理難度大

施工現(xiàn)場工人工種種類多，施工隊伍多，包括鋼筋工、混凝土工、砌筑工、木工、電工、油漆工、水暖工、架子工、機械工以及輔（雜）工等，傳統(tǒng)的手段早已適應不了現(xiàn)在的管理需求。施工隊伍人員交替頻繁，流動性大，再加上一些工地現(xiàn)場未進行封閉管理，常有閑雜人員隨意進出，給工程現(xiàn)場安全埋下了隱患。工人考勤缺乏電子記錄，工資核算與支付證據(jù)鏈不清，勞資糾紛時有發(fā)生。這些問題對工程建設(shè)中的人員管理提出了更高的要求。

3.3 施工機械安全事故頻發(fā)，人員傷亡事故損失大

施工升降機、塔吊等事故高發(fā)危險源監(jiān)控難度大，單靠人力進行巡檢排查，工作效率低，而且難以做到全過程、全方位的精細化監(jiān)督管理，容易出現(xiàn)監(jiān)管漏洞，進而留下安全隱患。施工機械事故一旦發(fā)生，將造成巨大的經(jīng)濟損失，并且容易造成人員傷亡，所以在工程建設(shè)過程中對施工機械進行高質(zhì)量的管理非常重要。

4 智慧工地在安全管理中的優(yōu)勢

4.1 安全體驗教育生動有效

智慧工地管理系統(tǒng)利用VR技術(shù)所具備的高度沉浸感、現(xiàn)實感的特點，將施工現(xiàn)場無法真實模擬的安全事故后果引入虛擬現(xiàn)實中，如高處墜落、物體打擊、機械傷害、坍塌傷害、觸電傷害和火災傷害等場景，讓工人在虛擬場景中體會各種安全隱患及其帶來的傷害后果，在其心靈上產(chǎn)生觸動，引起體驗者心靈深處對安全工作的重視，起到安全培訓深入人心的效果[3]。同時，引入工程項目BIM模型和質(zhì)量樣板模型，通過VR真實展示優(yōu)勢，讓使用者身臨其境，了解工程和施工安全要求。這些生動的安全體驗教育，使工人的體驗更加直接、更加真切，教育效果當然更加有效。

4.2 智慧工地勞務(wù)實名制管理高效準確

勞務(wù)實名制管理系統(tǒng)通過計算機信息安全技術(shù)、門禁安全控制技術(shù)、數(shù)字信號模擬、人臉識別、生物識別等技術(shù)，實現(xiàn)對進出現(xiàn)場人員身份證信息采集、進出人員控制、人員出入信息記錄存儲、施工人員考勤管理、人員進出數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析、實名制數(shù)據(jù)信息集中查詢等功能，對項目人員的出勤狀態(tài)、實時位置、工資發(fā)放情況等內(nèi)容進行準確掌握，極大地提高對施工現(xiàn)場人員的管理效率和精度，提高安全管理水平。

4.3 機械設(shè)備管理安全智能

建筑工程機械設(shè)備安全管理的重點部位主要是塔吊和施工升降機的監(jiān)管。智慧工地管理系統(tǒng)中的塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)可通過在塔吊上安全各種傳感器，如回轉(zhuǎn)傳感器、重量傳感器、傾角傳感器、高度傳感器、風速傳感器、幅度傳感器，以及各種控制模塊，實現(xiàn)自動采集每吊重量并通過顯示屏供塔吊司機查看。系統(tǒng)可智能判斷塔機的起重量和起重力矩，在塔吊運行過程中遇到超載情況時系統(tǒng)自動進行聲光預警，并切斷上升方向的電源，通過自動控制降檔減速和降檔停止逐步實現(xiàn)減速，可有效保證塔吊的操作安全。

群塔作業(yè)時，防碰撞監(jiān)控設(shè)備對塔吊的作業(yè)狀態(tài)，如轉(zhuǎn)角、半徑、塔高等進行實時監(jiān)控，塔吊智能識別碰撞危險區(qū)域，大臂進入碰撞危險區(qū)域，系統(tǒng)即開始聲光預警，距離越近，報警越急，及時提醒塔吊司機停止危險方向的操作。

智慧工地施工升降機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)可對施工升降機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并且可以通過遠程監(jiān)控平臺，讓施工升降機安全管理人員遠程了解設(shè)備運行狀態(tài)。同時系統(tǒng)可實現(xiàn)上下限位狀態(tài)監(jiān)測，內(nèi)外門監(jiān)測、整機載重超限監(jiān)測、樓層呼叫、樓層顯示功能、分時段超載限制功能，高度限制、防墜安全器在位監(jiān)測等監(jiān)控模塊，全方位保護施工升降機運行安全[2]。

塔吊和施工升降機都可以通過智慧工地管理系統(tǒng)預置機械操作人員信息，現(xiàn)場智能比對，實現(xiàn)專人專機操作，防止現(xiàn)場非法人員操控施工升降機和塔吊，保障機械安全。機械實施運行數(shù)據(jù)將通過“黑匣子”功能進行記錄，以便出現(xiàn)問題時有據(jù)可查。

4.4 安全巡檢快捷高效

智慧工地安全巡檢系統(tǒng)，通過建立大量的安全隱患清單、危大工程數(shù)據(jù)庫、危險源數(shù)據(jù)庫，以此為基礎(chǔ)，現(xiàn)場管理人員對建筑工程現(xiàn)場進行危險源的辨識與監(jiān)控、安全隱患的排查和整治、危大工程的識別與管控等工作，實現(xiàn)施工現(xiàn)場安全檢查、整改、復查等工作的循環(huán)流轉(zhuǎn)，并將檢查信息實時上傳系統(tǒng)，供公司及項目管理人員隨時查看，并且可以自動生成業(yè)務(wù)表單，支持全員參與安全管理工作。對施工生產(chǎn)中的人、機、物、環(huán)境的行為與狀態(tài)進行精細化的管理和控制，通過事前控制、事中控制的方式降低事故發(fā)生的概率，極大地提高了安全巡檢效率和精度。

5 結(jié)語

智慧工地作為近幾年建筑行業(yè)普遍關(guān)注的新理念，借助互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)的快速發(fā)展，在建筑工程項目管理中的應用不斷深入，取得了令人矚目的成效。尤其在安全管理方面，智慧工地解決了傳統(tǒng)管理過程中的低效、粗放的問題，運用當下先進的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、BIM技術(shù)、VR技術(shù)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，可實現(xiàn)生動有效的安全教育、安全智能的機械設(shè)備管理、高效快捷的安全巡檢，使工程項目安全管理不斷向智能化、信息化轉(zhuǎn)變。智慧工地不僅使項目現(xiàn)場管理更加高效智能，更是為企業(yè)管理者對企業(yè)所有項目的統(tǒng)籌管理提供了先進的技術(shù)支持，同時也為政府監(jiān)管部門的監(jiān)管工作帶來了極大的便利。