基于智慧工地安全監(jiān)管平臺的項(xiàng)目現(xiàn)場危險源實(shí)時監(jiān)控

劉廣東 曹汝坤 李帥

中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司 北京 100020

引言

建筑行業(yè)的發(fā)展影響著我國國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值核心產(chǎn)業(yè)之一，是人民生產(chǎn)、生活的有力保障。目前，建筑工程是我國安全事故高發(fā)的行業(yè)，部分建筑工程施工現(xiàn)場的安全管理方面還存在諸多問題，如安全管理系統(tǒng)落后、人員安全意識較低、安全設(shè)備配備不齊、安全監(jiān)管力度不夠、現(xiàn)代化技術(shù)程度低等，會導(dǎo)致建筑工程施工現(xiàn)場存在諸多安全隱患，如果發(fā)生安全事故，不僅會影響施工人員的人身安全，還會影響建筑工程的效率和質(zhì)量，對于建筑企業(yè)的效益影響是巨大的。據(jù)住建部發(fā)布《關(guān)于2021年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故和建筑施工安全專項(xiàng)治理行動情況的通報》顯示，2021年全國共發(fā)生房屋市政工程生產(chǎn)安全事故734起、死亡840人，因此，改變傳統(tǒng)安全監(jiān)管系統(tǒng)，利用現(xiàn)代化、信息化等新科技手段不斷優(yōu)化現(xiàn)有方式，提高建筑工地施工現(xiàn)場安全系數(shù)，是保障建筑企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的工作重點(diǎn)。智慧工地安全監(jiān)管平臺是建筑行業(yè)進(jìn)步的體現(xiàn)，是一種智能化的建筑工程施工全過程安全管理方式，是科學(xué)性和現(xiàn)代化的全新安全管理理念。通過智慧工地安全監(jiān)管平臺的應(yīng)用，可以對工程項(xiàng)目現(xiàn)場危險源實(shí)時監(jiān)測，也可以暢通人員間的有效溝通，對于建筑工程項(xiàng)目的工期也是有力保障[1]。

1 智慧工地安全監(jiān)管平臺的概念

智慧工地安全監(jiān)管平臺的應(yīng)用是建筑行業(yè)發(fā)展的必然選擇，是符合我國綠色發(fā)展的需要，但部分建筑企業(yè)的安全管理方式還不是很完善，通過硬性要求的定期巡檢和監(jiān)管是不可能保證建筑工地施工現(xiàn)場的安全隱患得到有效排除。這時就可以通過構(gòu)建智慧工地安全監(jiān)管平臺對施工場地進(jìn)行有效控制，智慧工地是利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對事物的實(shí)時監(jiān)控、安全管理全面智能、各部門暢通通訊、設(shè)備數(shù)據(jù)同步共享、分析安全隱患預(yù)警等科學(xué)技術(shù)手段，其核心目的就是圍繞建筑工程場地全員安全管理問題，嚴(yán)格把控建筑人員、機(jī)械設(shè)備、建筑材料、施工技術(shù)等關(guān)鍵性問題，全面應(yīng)用BIM、可視化技術(shù)、3S、虛擬現(xiàn)實(shí)VR、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等新信息技術(shù)構(gòu)件智慧工地安全監(jiān)管平臺，全過程、全方位地對施工場地進(jìn)行有效干預(yù)，利用設(shè)備感應(yīng)器、傳感器、探測器、監(jiān)控等方式收集施工場地全部信息，實(shí)時地將建筑人員、機(jī)械設(shè)備、物料信息等情況傳輸智慧工地安全監(jiān)管平臺，并可以各部門協(xié)同信息，利用計算機(jī)數(shù)據(jù)分析技術(shù)提前發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的安全事故，提前預(yù)警，消滅隱患，提高建筑工地的安全管理能力，實(shí)現(xiàn)建筑工地施工現(xiàn)場的信息化、智能化管理[2]。

2 智慧工地安全監(jiān)管平臺需要提升的問題

隨著我國城鎮(zhèn)化人口的不斷增多，新建建筑物的數(shù)量、規(guī)模和復(fù)雜程度都在不斷增大，對建筑工程施工現(xiàn)場的安全管理要求也越來越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的建筑工程施工現(xiàn)場管理模式無論是時效性，還是準(zhǔn)確性、效益性，都已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代建筑物施工的安全管理需要。智慧工地安全監(jiān)管平臺的應(yīng)用是現(xiàn)代建筑物向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，在大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)時代的背景下，促使我國建筑行業(yè)走向精細(xì)化發(fā)展階段，各種先進(jìn)的新型技術(shù)應(yīng)用于建筑工地，構(gòu)件智慧工地安全監(jiān)管平臺。但智慧工地還在發(fā)展中階段，其中也存在一定的問題，需要建筑行業(yè)相關(guān)人員不斷地創(chuàng)新、優(yōu)化，以下3個方面是智慧工地需要提升的問題。

2.1 政策方面

現(xiàn)階段，政府相關(guān)部門還沒有完善的文件對建筑行業(yè)智慧工地的構(gòu)件有明確要求，沒有統(tǒng)一性的硬性要求，責(zé)任劃分不明確，缺乏政府的有力引導(dǎo)工作，也沒有相關(guān)的構(gòu)建智慧工地優(yōu)惠政策和扶持工作，政府的政策規(guī)定和支持是實(shí)現(xiàn)全國性質(zhì)智慧工地應(yīng)用的有利條件。

2.2 人才方面

我國的新增建筑還是在大量增加，如果需要全部配備智慧工地安全檢測管理平臺，需要專業(yè)的設(shè)備技術(shù)和管理技術(shù)作為支持。建筑企業(yè)對于智慧工地方面人才的引入和培養(yǎng)系統(tǒng)也不完善，遇到突發(fā)問題的解決能力還有待加強(qiáng)，人才的引入和培養(yǎng)是建筑企業(yè)應(yīng)用智慧工地首先需要解決的問題。

2.3 技術(shù)方面

智慧工地的技術(shù)方面還是在不斷地更新、優(yōu)化，還存在一些不夠完善的技術(shù)問題。比如，同步、集成信息技術(shù)的還是不夠成熟，沒有科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和完善的設(shè)計，致使智慧工地應(yīng)用時各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息在共享方面存在延時或斷開，不能發(fā)揮智慧工地應(yīng)有的價值，因此，改進(jìn)優(yōu)化軟件接口，契合配套設(shè)施有效接通，充分發(fā)揮計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)，是建筑行業(yè)技術(shù)人員需要解決的瓶頸[3]。

3 智慧工地安全監(jiān)管平臺的實(shí)際應(yīng)用分析

智慧工地是將計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)引入建筑工地的智能安全管理系統(tǒng)，從建筑工程施工現(xiàn)場源頭抓取，全面性的對人員、環(huán)境、設(shè)備、材料等關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)收集、匯總和共享，提升建筑工地的安全管理水平，如圖1所示為某建筑工地智慧工地安全監(jiān)管平臺。

圖1 某建筑工地智慧工地安全監(jiān)管平臺

3.1 智慧工地人員安全管理系統(tǒng)

3.1.1 勞務(wù)實(shí)名制管理系統(tǒng)。近年來，我國建筑工地內(nèi)的施工人員招聘門檻相對較多，多以進(jìn)城務(wù)工人員為基礎(chǔ)，有一定的基礎(chǔ)專業(yè)技能，但理論知識、施工技能和綜合素養(yǎng)卻參差不齊，甚至是無經(jīng)驗(yàn)者直接進(jìn)場作業(yè)，這樣就會對建筑工程的質(zhì)量和效率帶來很多不可控因素，甚至給建筑物安全和人員自身安全留下安全隱患。應(yīng)用智慧工地勞務(wù)實(shí)名制管理系統(tǒng)，對所有簽訂勞務(wù)合同施工人員的姓名、年齡、技能、經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行真實(shí)登記，使用計算機(jī)技術(shù)軟件對施工人員信息進(jìn)行匯總，從而對所有人員按一定規(guī)律進(jìn)行有效管理。為保證安全管理的需要，要對建筑工地要進(jìn)行封閉式管理，進(jìn)出人員要利用人臉識別技術(shù)進(jìn)行刷臉登記，確認(rèn)為場內(nèi)施工人員再允以放行，并按照崗位要求查看進(jìn)場人員的防護(hù)設(shè)備配備情況，沒配備必要防護(hù)設(shè)備或不規(guī)范的人員不予進(jìn)入，如安全帽、防護(hù)服、護(hù)目鏡等。另外，沒有在數(shù)據(jù)庫的人員決不允許隨意進(jìn)入，防止出現(xiàn)人員傷害。

3.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)安全教育系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)安全教育系統(tǒng)就是摒棄傳統(tǒng)教書式的教育形式，建立一個感官性高的3D虛擬世界，讓建筑人員可以直觀地體驗(yàn)建筑工地中存在的安全隱患，如高空墜落、重物打擊、設(shè)備損傷等安全事故。讓建筑人員從遇難者角度體驗(yàn)不遵守規(guī)則、不配備防護(hù)措施等違規(guī)操作的后果，從而達(dá)到全員預(yù)防安全隱患的效果。

3.1.3 智能安全帽管理系統(tǒng)。安全帽是所有人員進(jìn)入建筑工地施工現(xiàn)場必須配備的防護(hù)用品，傳統(tǒng)安全帽可以起到墜落和打擊的緩沖作用，起到防護(hù)使用者頭部的目的。而智慧工地智能安全帽不僅延續(xù)傳統(tǒng)安全帽的作用，還配備了使用者身份識別功能和語音溝通功能，并可以對使用者進(jìn)入不同施工場地進(jìn)行安全警告，大大提高了管理者的安全管理水平和有效提高施工現(xiàn)場人員的保護(hù)。

3.1.4 特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)。建筑施工特種作業(yè)人員上崗必須經(jīng)過嚴(yán)格的考核并配有相關(guān)的資格證，對于特種作業(yè)人員所需操作的機(jī)械設(shè)備要利用指紋技術(shù)或鑰匙嚴(yán)格管理登記，防止他人亂動機(jī)械設(shè)備，并對于每次使用要進(jìn)行實(shí)名登記[4]。

3.2 塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)

塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)是通過特殊部位安裝感應(yīng)器，設(shè)置安全數(shù)值范圍，并通過傳感器向智慧工地安全監(jiān)測平臺傳輸塔吊的數(shù)據(jù)信息，實(shí)時的對塔吊進(jìn)行有效監(jiān)測，如果超出安全數(shù)值范圍和塔吊運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時，要對司機(jī)和總控室發(fā)出預(yù)警，甚至是發(fā)出停機(jī)指令，嚴(yán)格保障塔吊的安全工作。

3.3 深基坑監(jiān)測系統(tǒng)

深基坑監(jiān)測系統(tǒng)是通過在坑內(nèi)合適部位安裝特殊感應(yīng)器來監(jiān)測深基坑的施工，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將得到的數(shù)據(jù)信息實(shí)時傳輸?shù)街腔酃さ匕踩O(jiān)測平臺，平臺利用計算機(jī)技術(shù)對所得數(shù)據(jù)動態(tài)進(jìn)行分析，如有異常數(shù)據(jù)會通過智能頭盔對建筑工人進(jìn)行警告，也會共享信息給相應(yīng)技術(shù)人員，第一時間共享異常信息數(shù)據(jù)，最快地制定解決方案。

3.4 高支模監(jiān)控系統(tǒng)

高支模監(jiān)控系統(tǒng)主要是針對橋梁、高架橋等需要高支模方式施工的安全監(jiān)控手段，其相比普通建筑物，難度系數(shù)要大，安全管理不當(dāng)極易出現(xiàn)安全事故。高支模監(jiān)控系統(tǒng)是通過在橋梁主要構(gòu)件上安裝特殊感應(yīng)器連接智慧工地安全監(jiān)測平臺濟(jì)寧監(jiān)控，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，如壓力過載、構(gòu)件位移、橋體傾斜等，會進(jìn)行報警，實(shí)時分析監(jiān)測目的。

3.5 生活區(qū)智能限電控制系統(tǒng)

建筑工程是具有規(guī)模大、周期長和人員多等特點(diǎn)，需要配備臨時的建筑工人居住生活區(qū)，生活區(qū)的安全管理也屬于建筑工程的安全監(jiān)測范圍，由于人員密集原因，如果使用大功率設(shè)備或胡亂接線會容易造成電火。智能限電控制系統(tǒng)可以對生活區(qū)的電負(fù)荷、用電時間進(jìn)行有效控制，根據(jù)每個宿舍人數(shù)固定插座數(shù)量，禁止私自安裝插座，并在插座上設(shè)置電子限荷自動控制器，超過限定電流自動斷電。安裝時間控制器，在工人上班期間統(tǒng)一斷電，防止工人上班有遺漏使用電器繼續(xù)工作造成火災(zāi)[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，智慧工地是對建筑工程項(xiàng)目全過程現(xiàn)場危險源實(shí)時監(jiān)控的安全管理系統(tǒng)，建筑企業(yè)在應(yīng)用智慧工地安全檢測平臺時，相關(guān)技術(shù)人員和管理人員要不斷吸收新技術(shù)，總結(jié)各種安全問題經(jīng)驗(yàn)，不斷地對已有系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，并加強(qiáng)高質(zhì)量人才的吸收和內(nèi)部人員的專業(yè)培訓(xùn)，提升企業(yè)內(nèi)部專業(yè)人才團(tuán)隊(duì)，也要對各種監(jiān)測設(shè)備配備專人定期檢測，防止設(shè)備故障信息數(shù)據(jù)錯誤，影響智慧工地安全監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)分析，以此不斷地提升企業(yè)自身安全管理水平，促進(jìn)建筑企業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展。