淺析智慧工地系統(tǒng)在施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理中的應(yīng)用

趙帥　魏國(guó)清　陳玉成　王蒙　劉俊

摘要：以往的建筑施工企業(yè)，管理中多采用傳統(tǒng)監(jiān)管方式，多依賴于人的主觀排查，安全事故頻繁發(fā)生。同時(shí)工程項(xiàng)目管理工作繁雜、覆蓋面廣，人工檢查根本無(wú)法滿足管理要求，項(xiàng)目的安全情況均不能迅速獲取，缺少系統(tǒng)管理及有效跟蹤檢查。因此，可以依托一套精細(xì)化、一體化、可視化、智能化的智慧工地云平臺(tái)系統(tǒng)，構(gòu)建數(shù)字化、信息化、智能化新型安全管理模式，提高安全管理效率及施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理水平，助推高品質(zhì)安全管理。

關(guān)鍵詞：智慧工地云平臺(tái);施工現(xiàn)場(chǎng);安全管理

1智慧工地系統(tǒng)簡(jiǎn)述

智慧工地系統(tǒng)以智慧工地云平臺(tái)為核心，基于智慧工地云平臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)多個(gè)子系統(tǒng)的互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)各類工況數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析與應(yīng)用（圖1）。?利用 GIS、BIM、IOT 及 AI 等先進(jìn)的信息技術(shù)，通過(guò)接入智慧工地云平臺(tái)的多個(gè)子系統(tǒng)板塊，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管理實(shí)際需求，采用VR安全教育、安全檢查 App 系統(tǒng)、塔機(jī)智慧安全服務(wù)系統(tǒng)、施工升降機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)、慧眼AI 、卸料平臺(tái)預(yù)警系統(tǒng)、臨邊防護(hù)預(yù)警系統(tǒng)、人員定位等靈活組合，實(shí)現(xiàn)一體化、模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的施工現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程全面感知、協(xié)同工作、智能分析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控功能， 智慧工地系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)反映項(xiàng)目進(jìn)展情況，提高各參建單位的信息溝通效率，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)有效提高工程項(xiàng)目管理水平，確保項(xiàng)目質(zhì)量、安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)工地建設(shè)發(fā)展。

2智慧工地系統(tǒng)在施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理中的具體應(yīng)用

2.1 VR安全教育體驗(yàn)館

結(jié)合VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和BIM場(chǎng)景化應(yīng)用（圖2），全真模擬建筑施工的施工場(chǎng)景，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)和重大危險(xiǎn)源的防范教育，開(kāi)發(fā)定制化系統(tǒng)，趣味化培訓(xùn)過(guò)程，通過(guò)人員與虛擬場(chǎng)景的沉浸式交互，深化安全意識(shí)。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，聯(lián)通感官，身臨其境，提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)深層次觸動(dòng)，強(qiáng)化安全意識(shí)，沉浸式場(chǎng)景體驗(yàn)教學(xué)包括工人急救、衛(wèi)生防疫、勞保用品、滅火器、物體打擊、高處墜落、火災(zāi)傷害、坍塌傷害、觸電傷害、機(jī)械傷害等，人員培訓(xùn)進(jìn)度、內(nèi)容云端同步呈現(xiàn)。

2.2 安全檢查 App 系統(tǒng)

安全巡檢APP巡更系統(tǒng)（圖3），運(yùn)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)的安全巡檢模式，采用微博式記錄法，全鏈條呈現(xiàn)檢查整改過(guò)程，實(shí)時(shí)及時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)安全隱患，具有強(qiáng)歸納性、強(qiáng)閱讀性、可追溯性，實(shí)現(xiàn)PDCA閉環(huán)管理，為項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)檢查提供高效的移動(dòng)工具，更加的快捷高效，降低安全管理中因人為因素，提高現(xiàn)場(chǎng)安全管理人員的工作效率。

2.3塔機(jī)智慧安全服務(wù)系統(tǒng)

智慧工地系統(tǒng)，除了能夠?qū)κ┕と藛T實(shí)現(xiàn)有效的管控，還能夠?qū)λC(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（圖4）。在以往的建筑工程施工中，由于塔機(jī)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的使用，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)操作失控或不靈敏的現(xiàn)象。嚴(yán)重影響建筑工程的施工效率，甚至?xí)?dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)的安全事故。而利用塔機(jī)智慧安全服務(wù)系統(tǒng)，能夠?qū)λC(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)塔機(jī)吊鉤吊物作業(yè)場(chǎng)景，采用高清攝像頭智能化變焦，實(shí)時(shí)追蹤吊鉤位置，向塔機(jī)駕駛員展示吊鉤周圍實(shí)時(shí)的視頻圖像，擴(kuò)充駕駛員視野，降低隔山吊、盲吊風(fēng)險(xiǎn)，提升塔機(jī)吊裝作業(yè)效率。塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和報(bào)警信息實(shí)時(shí)發(fā)送到智慧工地云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析反饋，有效避免塔機(jī)安全隱患。

2.4慧眼AI

以往施工現(xiàn)場(chǎng)管理全靠管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡查，管理人員的精力是有限的，有的時(shí)候巡查過(guò)的部位，等管理人員走后，還會(huì)出現(xiàn)新的安全隱患或人的不安全行為，現(xiàn)利用慧眼AI，能夠全時(shí)偵測(cè)、智能識(shí)別作業(yè)人員安全帽及反光衣穿戴情況（圖5）、智能識(shí)別員工越界、外來(lái)入侵行為，工地貴重物品定點(diǎn)監(jiān)控報(bào)警，門禁、危險(xiǎn)區(qū)域重點(diǎn)防護(hù)，規(guī)范封閉施工區(qū)域安全管理，保障工地人身財(cái)產(chǎn)安全。利用慧眼AI現(xiàn)場(chǎng)煙霧識(shí)別，及時(shí)排查安全隱患智能明火識(shí)別，起火點(diǎn)抓拍定位，事件源頭易追溯，事態(tài)發(fā)展可控制，有效避免事故的發(fā)生。

2.5施工升降機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)

施工升降機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)集人員監(jiān)管、安全監(jiān)測(cè)、記錄、預(yù)警及智能控制多重功能于一體，利用高度、速度、載重、風(fēng)速、急停、防墜、傾角、內(nèi)外門、上下限位等多項(xiàng)檢測(cè)，精準(zhǔn)反映升降機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，輔助司機(jī)操作，預(yù)防安全事故。通過(guò)人臉識(shí)別強(qiáng)化人員管理，吊籠人員信息、人數(shù)快速統(tǒng)計(jì)，安全責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)，掌握運(yùn)行狀態(tài)，危險(xiǎn)操作可看可防，有效避免升降機(jī)安全風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)據(jù)留痕可溯可查，是起重機(jī)械領(lǐng)域有效的安全防護(hù)工具。

2.6高支模監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土澆筑過(guò)程中高支模的水平位移、模板沉降、立桿軸力、桿件傾角等狀態(tài)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和判斷，預(yù)警危險(xiǎn)狀態(tài)，及時(shí)排查危險(xiǎn)原因，保護(hù)工地人員財(cái)產(chǎn)安全。預(yù)警系統(tǒng)可以全天候不間斷高頻次監(jiān)測(cè)，多點(diǎn)位監(jiān)測(cè)，覆蓋立桿軸力、水平位移、模板沉降等眾多參數(shù)，對(duì)數(shù)值和變化趨勢(shì)分析（圖6），幫助項(xiàng)目及時(shí)作出反應(yīng)，監(jiān)測(cè)信息更準(zhǔn)確。同時(shí)數(shù)據(jù)達(dá)到系統(tǒng)臨界值進(jìn)行預(yù)警，督促危情排查，預(yù)防事故，減少損失。

3結(jié)束語(yǔ)

5G時(shí)代，信息的傳播速度得到了極大的提升，利用5G技術(shù)的智能化改造能打造智慧工地，可以較為全面的將整個(gè)工地的施工納入其監(jiān)控范圍之中，利用智慧工地云平臺(tái)系統(tǒng)，聚合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能判斷和分析策略，有效的解決管理者聚焦的關(guān)鍵性問(wèn)題，主動(dòng)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化執(zhí)行操作，從預(yù)防到管理，通過(guò)本質(zhì)安全、過(guò)程安全、監(jiān)測(cè)安全，保障安全目標(biāo)的最終落地，將智慧工地系統(tǒng)應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)安全管理中，從而將工地建設(shè)安全管理水平上升到一個(gè)新的智慧境界。