淺析智慧工地安全管理系統(tǒng)在施工現(xiàn)場的應(yīng)用

劉松

摘 要：公路工程具有施工面廣泛、材料分散、技術(shù)復(fù)雜以及管理繁瑣等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的管理方式顯然已經(jīng)無法滿足施工安全管理的實(shí)際要求。因此，在施工現(xiàn)場，加強(qiáng)對(duì)智慧工地安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用就顯得尤為必要。本文先對(duì)智慧工地安全管理系統(tǒng)進(jìn)行簡要概述，介紹了智慧工地安全管理系統(tǒng)在施工現(xiàn)場的應(yīng)用，如建立勞務(wù)實(shí)名制管理系統(tǒng)、加強(qiáng)VR安全教育系統(tǒng)運(yùn)用、構(gòu)建智能安全帽管理系統(tǒng)以及建立特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)等。

關(guān)鍵詞：公路施工;智慧工地安全管理系統(tǒng);安全管理;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

公路工程具有外形變化大、施工形狀不規(guī)則、產(chǎn)品固定等特點(diǎn)，同時(shí)，施工過程中，工作環(huán)境十分復(fù)雜，技術(shù)要求高，很容易出現(xiàn)一些安全隱患，預(yù)防安全事故的難度也比較大，主要是由于施工中會(huì)有眾多因素影響安全施工。尤其是在現(xiàn)代發(fā)展環(huán)境中，各種類型的工程不斷增多，更加凸顯了安全的重要性。通過使用智慧工地安全管理系統(tǒng)，可以加快現(xiàn)代公路事業(yè)的發(fā)展，對(duì)提高公路安全管理水平也有著顯著成效，可以更好滿足現(xiàn)代交通出行的基本需求。

1 智慧工地安全管理系統(tǒng)概述

智慧工地安全管理系統(tǒng)是以信息化為基礎(chǔ)而開發(fā)出來的一種信息化手段，能夠?qū)崿F(xiàn)施工技術(shù)的智能化，使資源信息共享渠道暢通，提高決策分析的科學(xué)性，能夠真正實(shí)現(xiàn)工作的互聯(lián)互通，使人和物均能實(shí)現(xiàn)全面感知。該系統(tǒng)聚焦于施工現(xiàn)場，抓住各項(xiàng)關(guān)鍵要素，如人、施工材料、設(shè)備及施工環(huán)節(jié)等，對(duì)BIM技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)性手段進(jìn)行有效運(yùn)用，促進(jìn)生產(chǎn)過程有機(jī)融合，既能確保施工安全，也能促進(jìn)工作效率提升。

依托智慧工地安全管理系統(tǒng)的有力支持，優(yōu)化施工技術(shù)及流程，使管理與決策能力顯著增強(qiáng)，提高施工現(xiàn)場更加智能高效?？v觀施工企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，信息化技術(shù)水平較低，監(jiān)管體系不完善，不能在第一時(shí)間排除安全隱患。綜合運(yùn)用BIM技術(shù)、大數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息化手段，與建造技術(shù)相互結(jié)合，建立智慧工地，借助于環(huán)境傳感器、智能化信息傳感器以及視頻偵探器等采集與整合各種信息與資源，及時(shí)地將設(shè)備運(yùn)行及人員施工現(xiàn)狀等信息傳遞至智慧工地服務(wù)平臺(tái)，這樣一來，安全管理部門就能利用終端平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場的全面監(jiān)督，發(fā)揮監(jiān)督管理作用，及時(shí)排除安全隱患。

2 智慧工地安全管理系統(tǒng)應(yīng)用于施工安全管理的必要性

建筑行業(yè)是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，施工建設(shè)過程中需要使用大量的施工人員，除了一部分的管理人員外，多數(shù)都是農(nóng)村務(wù)工人員，他們大多缺乏系統(tǒng)專業(yè)的培訓(xùn)，安全意識(shí)薄弱，缺乏較強(qiáng)的自我保護(hù)意識(shí)，操作缺乏規(guī)范性。不僅如此，施工企業(yè)也不注重安全管理工作，施工現(xiàn)場變化較大，存在諸多危險(xiǎn)因素，各種安全隱患比較突出，不僅給施工企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失，也對(duì)施工人員的生命安全產(chǎn)生威脅。

近年來，信息技術(shù)高速發(fā)展，創(chuàng)新時(shí)代已然來臨，在各行各業(yè)都取得了突出成就，也使得施工安全管理工作迎來了契機(jī)。智慧工地安全管理系統(tǒng)出現(xiàn)后，施工現(xiàn)場中的很多安全管理問題就能得以順利解決。施工現(xiàn)場質(zhì)量管理、生產(chǎn)、施工技術(shù)及人員安全，均屬于現(xiàn)場安全管理的內(nèi)容，在實(shí)際安全管理過程中，相關(guān)人員應(yīng)做到如下幾點(diǎn)：

2.1 綜合性

在施工現(xiàn)場管理過程中，不僅要保證工程建設(shè)安全，還要考慮建設(shè)成本，加強(qiáng)對(duì)施工進(jìn)度的控制，對(duì)于同一場景，除了要對(duì)施工人員進(jìn)行有效管理，提高其施工操作的規(guī)范性，還要嚴(yán)格把控工程建設(shè)所用的材料質(zhì)量。

2.2 流動(dòng)性

通常情況下，基層施工人員的流動(dòng)性比較強(qiáng)。安全工人進(jìn)場，必須充分考慮工程進(jìn)度，采取分批與分專業(yè)的做法。與此同時(shí)，建筑行業(yè)牽扯到多個(gè)專業(yè)，會(huì)出現(xiàn)比較多的專業(yè)分包情況，使得工程總包管理的難度明顯加大。

2.3 有效性

要保證施工現(xiàn)場安全管理是有效的。進(jìn)入施工現(xiàn)場后，會(huì)涉及到人員管理、材料管理以及機(jī)械設(shè)備管理等內(nèi)容，要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些要素的綜合性管理，往往難度較大，這就要求管理人員必須引起重視。

3 智慧工地安全管理系統(tǒng)在施工現(xiàn)場的應(yīng)用分析

3.1 建立勞務(wù)實(shí)名制管理系統(tǒng)

一些施工企業(yè)在招聘施工人員時(shí)，對(duì)其從業(yè)資格要求不高，導(dǎo)致技術(shù)水平參差不齊，用工規(guī)范性差，經(jīng)常出現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)不足依舊上崗的現(xiàn)象，造成安全事故頻發(fā)，無法保障工程質(zhì)量。所以，需要對(duì)施工人員進(jìn)行勞務(wù)實(shí)名制管理，凡是進(jìn)入施工現(xiàn)場作業(yè)的人員，都應(yīng)實(shí)名制登記，將他們的工齡、資歷以及技術(shù)水平等予以登記，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理庫，對(duì)施工人員進(jìn)行有效監(jiān)督。同時(shí)，認(rèn)真分析他們的特長，為其分配相應(yīng)的崗位，保證施工質(zhì)量。此外，為確保施工監(jiān)督管理工作有條不紊的進(jìn)行，需對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行封閉式管理，無關(guān)人員一律不得進(jìn)場，建立良好的監(jiān)管體系。

3.2 加強(qiáng)VR安全教育系統(tǒng)運(yùn)用

一直以來，施工單位對(duì)施工人員進(jìn)行安全教育大多采取的是說教式模式，該模式十分傳統(tǒng)，有著嚴(yán)重的形式化問題，比較看重考核結(jié)果，使得施工人員并未得到深層次教育與啟發(fā)，導(dǎo)致安全教育并未起到應(yīng)有的作用。在安全教育培訓(xùn)中，加強(qiáng)對(duì)VR技術(shù)的運(yùn)用，可以對(duì)高空墜物、機(jī)械傷害等施工事故進(jìn)行虛擬化，讓施工人員親身體會(huì)到施工操作不規(guī)范會(huì)造成的嚴(yán)重后果，并進(jìn)行深入思考，增強(qiáng)其安全意識(shí)，學(xué)習(xí)一定的安全防護(hù)技能，進(jìn)而降低安全事故發(fā)生的概率。

3.3 構(gòu)建智慧安全帽管理系統(tǒng)

施工中，要求所有施工人員佩戴安全帽，這也是最基本的施工安全防護(hù)措施。一般的安全帽設(shè)計(jì)比較傳統(tǒng)，以減震和硬度設(shè)計(jì)為主，而智能安全帽管理系統(tǒng)采用了智能化與現(xiàn)代化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)、無線及語音通信技術(shù)等的有機(jī)融合，能夠?qū)崿F(xiàn)影像采集、人員狀態(tài)監(jiān)測、語音通話以及定位管理等功能。通過智能安全帽管理系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確識(shí)別施工人員的身份，并記錄下他們的班次，確保管理層人員實(shí)時(shí)了解施工人員及分布狀況。對(duì)現(xiàn)場安全管理人員而言，應(yīng)認(rèn)真分析這些情況，及時(shí)將檢查信息輸入到管理系統(tǒng)中，對(duì)施工現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，并給予特別提醒。如果施工人員出現(xiàn)不規(guī)范操作或觸及危險(xiǎn)區(qū)域，安全帽就會(huì)發(fā)出警報(bào)，為作業(yè)人員的生命安全提供有效保障。

3.4 建立特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)

特種作業(yè)人員需要通過建設(shè)主管部門的考核，獲得特種作業(yè)人員操作資格證書，才允許其上崗作業(yè)。以人員管理信息庫為依托，將特種作業(yè)人員相關(guān)信息錄入其中，加強(qiáng)對(duì)指紋識(shí)別、人臉識(shí)別等技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備一律實(shí)行指紋解鎖，避免機(jī)械設(shè)備被亂用，人員操作行為也要作為操作記錄予以保存。比如說，在現(xiàn)場配電箱管理過程中，多數(shù)電箱都使用的是機(jī)械鎖，但是由于管理不力，導(dǎo)致電箱門常處于敞開狀態(tài)，私自拆線和接電現(xiàn)象十分普遍，容易導(dǎo)致觸電類安全事故。而通過物聯(lián)網(wǎng)電子鎖技術(shù)改造后，電箱只對(duì)電工開放，電工通過掃描二維碼與指紋識(shí)別就能順利開啟電箱，確保所有一級(jí)與二級(jí)電箱都能由持有電工操作資格證的專業(yè)人員操作，對(duì)現(xiàn)場用電進(jìn)行嚴(yán)格管理。

3.5 塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)

塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)指的是在塔式起重機(jī)上安裝黑匣子，運(yùn)用無線傳輸設(shè)備準(zhǔn)確記錄、分析、輸出以及控制機(jī)器設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，對(duì)塔機(jī)運(yùn)行進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。當(dāng)塔機(jī)處在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，人員操作不規(guī)范甚至是違章操作，系統(tǒng)就會(huì)結(jié)合實(shí)際發(fā)出警報(bào)信息，提醒操作人員立即停止不規(guī)范操作。還要安裝防碰撞系統(tǒng)，一旦塔機(jī)超重或可能發(fā)生碰撞，系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)行報(bào)警，操作人員可以根據(jù)警報(bào)信號(hào)采取相應(yīng)的解決措施，從而防止事故發(fā)生。

3.6 深基坑監(jiān)測系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是借助錨桿應(yīng)力計(jì)、土壓力盒以及空隙水壓計(jì)等智能傳感設(shè)備對(duì)基坑開挖、支護(hù)以及竣工環(huán)節(jié)周邊建筑及附屬設(shè)施的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測，通過無線網(wǎng)絡(luò)與全站儀等儀器相互連接，這樣就能實(shí)時(shí)地向監(jiān)測平臺(tái)發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)，依托平臺(tái)優(yōu)勢，科學(xué)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)作出預(yù)警或報(bào)警，在第一時(shí)間向技術(shù)人員反饋監(jiān)測結(jié)果，使基坑監(jiān)測更加便捷與準(zhǔn)確。

3.7 高支模監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)如今，在公路及橋梁建設(shè)過程中，采用高支模施工不斷增多，施工復(fù)雜性程度高，使得施工現(xiàn)場出現(xiàn)安全事故的可能性比較大。對(duì)高支模監(jiān)控系統(tǒng)而言，主要在結(jié)構(gòu)構(gòu)件模板、荷載過大以及對(duì)傾斜敏感的桿件安置各種設(shè)備，如位移傳感器、壓力傳感器以及傾角傳感器等，實(shí)時(shí)獲取高支模的位移、立桿的形變、位移、軸力數(shù)據(jù)等，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測、及時(shí)預(yù)警與報(bào)警，并在第一時(shí)間采取有效的響應(yīng)措施。如果監(jiān)測值超出預(yù)警值，聲光警報(bào)器就會(huì)發(fā)出警報(bào)，同時(shí)，該信息也會(huì)發(fā)送到項(xiàng)目負(fù)責(zé)人與監(jiān)理人員那里，讓其及時(shí)響應(yīng)并采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

3.8 無人機(jī)巡查

定期定時(shí)按照設(shè)置的飛行線路進(jìn)行空中巡查，動(dòng)態(tài)跟蹤工程建設(shè)進(jìn)度，更加直觀地展現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)實(shí)時(shí)場景，及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)過程中可能存在的安全問題，形成可追溯的影像資料，為重點(diǎn)工程項(xiàng)目管理、安全度汛、應(yīng)急搶險(xiǎn)以及重大活動(dòng)等工作提供“空中支援”。

3.9 AI行為分析

通過施工現(xiàn)場布設(shè)的視頻監(jiān)控設(shè)備及行為監(jiān)控系統(tǒng)識(shí)別施工現(xiàn)場的各種違規(guī)行為及安全問題。如不帶安全帽等行為的識(shí)別，高空作業(yè)不系安全帶、不做安全防護(hù)措施的識(shí)別，外來人員闖入識(shí)別，同一個(gè)作業(yè)面最高限制人數(shù)預(yù)警等，且可以根據(jù)各施工現(xiàn)場的要求，自定義識(shí)別內(nèi)容。

4 結(jié)束語

總之，在項(xiàng)目施工過程中，加強(qiáng)智慧工地安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用是很有必要的。由于智慧工地安全管理系統(tǒng)集諸多高科技技術(shù)于一身，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場安全管理進(jìn)行優(yōu)化，也能顯著改善整個(gè)工程建設(shè)情況，為整體工程質(zhì)量提供保障。

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