孫帥 SUN Shuai
(航天科工廣信智能技術(shù)有限公司,杭州 310000)
施工安全管理就是施工項(xiàng)目在施工過程中,組織安全生產(chǎn)的全部管理活動(dòng)。建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多變,是一個(gè)多工種立體、動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)過程,整個(gè)過程是一個(gè)人、機(jī)、料的動(dòng)態(tài)組合運(yùn)作過程,必然存在很多安全隱患問題。這就要求我們始終堅(jiān)持“安全第一,預(yù)防為主”的方針,不斷加強(qiáng)施工安全生產(chǎn)管理。這不僅是建設(shè)工程企業(yè)管理的一項(xiàng)基本原則,也是施工安全生產(chǎn)人員的重要工作職責(zé)[1]。在建設(shè)工程施工中,由于各施工點(diǎn)眾多,且各工點(diǎn)分散在全線各處,距離較遠(yuǎn),交通通信有諸多不便,給監(jiān)控管理帶來許多困難。施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠很好的實(shí)現(xiàn)宏觀監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理各種異常情況,極大地提高了工程監(jiān)控的效率,因此在項(xiàng)目建設(shè)中有廣闊的應(yīng)用空間。
建筑業(yè)是一個(gè)安全事故多發(fā)的高危行業(yè)。如何降低施工風(fēng)險(xiǎn),做到早發(fā)現(xiàn),早防治。避免違規(guī)操作,提高建設(shè)工程質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)高效的施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理,是擺在我們面前的難題。施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)就是利用信息化手段著力解決當(dāng)前工地現(xiàn)場(chǎng)管理的突出問題,圍繞現(xiàn)場(chǎng)人員、機(jī)械、材料等重要資源實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高效的整合優(yōu)化管理,而搭建的一個(gè)遠(yuǎn)程智能監(jiān)管平臺(tái)。項(xiàng)目管理的深度決定了企業(yè)生存與業(yè)務(wù)開展,也影響著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展,而工地現(xiàn)場(chǎng)是項(xiàng)目順利實(shí)施的重要環(huán)節(jié),也是信息化落地的最后“一公里”[2]。因此,打造施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng),助力每個(gè)工程項(xiàng)目順利完工,對(duì)企業(yè)及行業(yè)發(fā)展有著重要的意義。建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控的意義主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。
現(xiàn)場(chǎng)人員、機(jī)械、材料的配置以及場(chǎng)地環(huán)境因素等都將影響人員的工作效率,而人員工作效率對(duì)工程的質(zhì)量、進(jìn)度、成本起著舉足輕重的作用。施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)通過先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用,讓施工現(xiàn)場(chǎng)感知更透徹、互通互聯(lián)更全面,智能化更深化,大大提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的工作效率。首先,施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)可以提高施工組織策劃的合理性,運(yùn)用BIM建模新技術(shù),整合資源,優(yōu)化施工工藝,合理安排施工進(jìn)度,杜絕影響整體效率的不良狀況。其次,可以合理優(yōu)化資源配置,施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)材料,設(shè)備和場(chǎng)地布置等的有序管理,保證機(jī)械設(shè)備、材料場(chǎng)地布置的合理調(diào)配[3]。例如,通過智能地磅系統(tǒng)對(duì)進(jìn)出運(yùn)輸車輛進(jìn)行拍照及稱重統(tǒng)計(jì),實(shí)時(shí)錄入材料進(jìn)出詳情,對(duì)比材料計(jì)劃清單,實(shí)時(shí)掌握工地物料的進(jìn)場(chǎng)進(jìn)度,質(zhì)量溯源等信息。最后,施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)可以提高現(xiàn)場(chǎng)人員的溝通效率,通過移動(dòng)終端和云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的溝通,并可通過視頻會(huì)議,巡檢日志及整改跟蹤來共同解決現(xiàn)場(chǎng)問題??梢詫?shí)時(shí)監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)的情況:如圖1。
圖1 施工現(xiàn)場(chǎng)安防監(jiān)控情況
施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),視頻監(jiān)控技術(shù),采用RFID數(shù)據(jù)采集技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員、設(shè)備、物資的實(shí)時(shí)定位,有效獲取人員,機(jī)械設(shè)備、物資的位置信息、時(shí)間信息、軌跡信息等,提高應(yīng)急響應(yīng)速度和事件的處置速度;形成人管﹑技管、物管、聯(lián)管、安管“五管合一”的立體化管控格局,變被動(dòng)式管理為主動(dòng)式智能化管理,有助于完成施工現(xiàn)場(chǎng)人、機(jī)、料、法、環(huán)各關(guān)鍵要素實(shí)時(shí)、全面、智能地監(jiān)控和管理,有效提高施工現(xiàn)場(chǎng)的管理水平和管理效率。與BIM系統(tǒng)配合運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目資源信息與基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化[4]。提高對(duì)施工質(zhì)量、安全、資金成本和進(jìn)度的控制程度,減少浪費(fèi),有效加強(qiáng)對(duì)工程項(xiàng)目的精益化管理。
通過施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,建立基于BIM、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等技術(shù)的工程質(zhì)量、安全監(jiān)管系統(tǒng)。加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的行業(yè)監(jiān)管,規(guī)范施工流程,將安全隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)排查,確保工程安全施工。真正實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)人員實(shí)名制信息采集及考勤管理服務(wù)。大大提升建筑行業(yè)主管部門監(jiān)管和服務(wù)能力,真正對(duì)建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量、安全實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)管服務(wù)。
構(gòu)建施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理的安全監(jiān)控系統(tǒng),其目的主要是運(yùn)用對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的互聯(lián)網(wǎng)或微波傳輸技術(shù),以及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)。利用新技術(shù)對(duì)建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)開展安全防護(hù)管理措施。全過程監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)措施的實(shí)施情況,分析施工作業(yè)面中各安全因素,比如基坑防護(hù)、邊坡支護(hù)、塔吊、中小型施工機(jī)械、井架、施工電梯、施工安全網(wǎng)、施工電網(wǎng)鋪設(shè)、安全防護(hù)帽的佩戴(識(shí)別率90%以上),這些都能夠?qū)崿F(xiàn)有效監(jiān)控。通過監(jiān)控畫面,能夠清晰看到各個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的圖像畫面,還能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向前置攝像頭和高速球發(fā)送控制指令,調(diào)節(jié)攝像頭鏡頭焦距或控制云臺(tái)傾斜角度,對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)插檢監(jiān)控。在監(jiān)督施工現(xiàn)場(chǎng)是否規(guī)范的同時(shí),要及時(shí)消除施工安全隱患,確保建筑材料和設(shè)備的安全。視頻監(jiān)控功能模塊的內(nèi)容應(yīng)包括視頻數(shù)據(jù)采集、視頻數(shù)據(jù)查看、視頻監(jiān)控、視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、視頻報(bào)警聯(lián)動(dòng)、多個(gè)監(jiān)控中心。在施工現(xiàn)場(chǎng)分布廣泛、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差的建筑業(yè)中,保證規(guī)范施工,保證工程質(zhì)量和施工現(xiàn)場(chǎng)施工材料、設(shè)備等財(cái)產(chǎn)的安全是施工單位管理者的重中之重。施工現(xiàn)場(chǎng)屬于環(huán)境復(fù)雜、人員復(fù)雜的區(qū)域。從工程監(jiān)理安全、工程進(jìn)度安全、設(shè)備安全、人員安全等方面考慮,建設(shè)工程中構(gòu)建有效的安全監(jiān)控系統(tǒng)意義重大。能夠有效控制工程施工進(jìn)度,有效控制施工安全,有效控制施工質(zhì)量,確保建設(shè)工程順利施工。(圖2)
圖2 建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)功能需求
通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來,設(shè)計(jì)了有別于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的數(shù)字安全監(jiān)控系統(tǒng),利用其信息化手段,對(duì)施工工地進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵位置安裝各種攝像頭,以便監(jiān)控整個(gè)施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)項(xiàng)目關(guān)鍵施工部位、工序、主要危險(xiǎn)源,實(shí)行24小時(shí)全過程監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工違規(guī)操作行為,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患,并及時(shí)制止糾正。優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)的人力、機(jī)、料的優(yōu)化配置,合理使用。確保提高生產(chǎn)效率。對(duì)施工重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)可以通過錄像保存下來,已備后查。便于監(jiān)管人員通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)直觀了解現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度及生產(chǎn)操作過程。遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安全和物料安全,大大減輕了工作強(qiáng)度,提高了工作效率,增強(qiáng)了對(duì)工地的監(jiān)管力度,進(jìn)一步提高建設(shè)工程施工質(zhì)量,規(guī)范施工行為,減少安全事故的發(fā)生。另外,配合遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控,可以突出現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)控制和參建隊(duì)伍管理,實(shí)現(xiàn)“全企業(yè)、全員、全過程”的全面安全質(zhì)量管理。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中,建設(shè)單位利用遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng),堅(jiān)持每月“三全”檢查制度,在組織上保證“三全”檢查的可靠性;每月實(shí)行建設(shè)單位領(lǐng)導(dǎo)分組帶隊(duì)、交叉檢查,在分工上保證“三全”檢查的合理性;現(xiàn)場(chǎng)檢查按職能分成三個(gè)小組,實(shí)現(xiàn)了全方面、全覆蓋、逐公里、逐項(xiàng)平推檢查,結(jié)果及時(shí)通報(bào)全線,網(wǎng)上動(dòng)態(tài)跟蹤問題閉合,在效果上保證“三全”檢查的目的性。
基于BIM和RFID的安全監(jiān)控系統(tǒng)模型,安全監(jiān)控系統(tǒng)可以通過RFID技術(shù)、WSN技術(shù)獲取相應(yīng)的實(shí)時(shí)位置信息、對(duì)象屬性信息以及環(huán)境信息,RFID技術(shù)收集數(shù)據(jù)信息可以有效跟蹤施工現(xiàn)場(chǎng)的工人、材料、機(jī)械設(shè)備等,并在安全監(jiān)控系統(tǒng)中反映出位置信息,監(jiān)控建筑現(xiàn)場(chǎng)的施工過程。一旦人、施工機(jī)械進(jìn)入了安全危險(xiǎn)區(qū)域或者模板支撐體系,腳手架出現(xiàn)了安全隱患便可立即發(fā)現(xiàn),并在安全預(yù)警系統(tǒng)中發(fā)出預(yù)警信息,及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施,有效地降低安全事故發(fā)生的可能性。安全實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)的目標(biāo)是監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)安全事故即時(shí)因素的前饋信號(hào)。該系統(tǒng)將從事故前饋信號(hào)和事故直接因素的數(shù)據(jù)庫(kù)開始,該數(shù)據(jù)庫(kù)是基于對(duì)安全事故的歷史數(shù)據(jù)分析而建立的。對(duì)于某一類具體的安全事故而言,該數(shù)據(jù)庫(kù)主要的成果便是相關(guān)安全事故前饋信號(hào)和事故直接因素的監(jiān)控清單。然后,隨著項(xiàng)目的不斷進(jìn)行,按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的途徑對(duì)事故前饋信號(hào)和即時(shí)因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并計(jì)算相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。在這個(gè)概念下,如果某事件超過了一定的警戒線,那么立即將預(yù)警信號(hào)傳遞給即將被卷入隨之而來的安全事故的當(dāng)事人,從而避免該可能的事故。同時(shí),在施工現(xiàn)場(chǎng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施,從而提高施工現(xiàn)場(chǎng)的安全績(jī)效。
施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)是建設(shè)工程行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵支撐,可使現(xiàn)場(chǎng)人員工作更智能化,可使項(xiàng)目管理更精細(xì)化,可使項(xiàng)目參建者更協(xié)作化,可使建筑產(chǎn)業(yè)鏈更扁平化,可使行業(yè)監(jiān)管與服務(wù)更高效化,可使建筑業(yè)發(fā)展更現(xiàn)代化。
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)早已被人們廣泛使用各個(gè)領(lǐng)域。目前已被建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理中得到很好的利用,并且發(fā)揮了重要作用。運(yùn)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建一套完善的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。全面做好施工現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)管理措施,確保安全生產(chǎn)措施落實(shí)到位,確保各安全要素:塔吊、井架、施工電梯、中小型施工機(jī)械、安全網(wǎng)、外部腳手架、臨時(shí)線路架設(shè)、基坑防護(hù)、邊坡支護(hù)、施工人員安全帽佩戴率(識(shí)別率90%以上)。監(jiān)管部門可以第一時(shí)間實(shí)時(shí)掌控施工現(xiàn)場(chǎng)的情況,進(jìn)行必要的生產(chǎn)監(jiān)督管理,及時(shí)排除安全生產(chǎn)隱患,杜絕違規(guī)操作,確保工程質(zhì)量和施工現(xiàn)場(chǎng)安全。充分發(fā)揮遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理的優(yōu)越性。(圖3)
圖3 應(yīng)用案例
通過對(duì)杭州某建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用后產(chǎn)生了良好的運(yùn)用效果,建設(shè)單位可依據(jù)監(jiān)控平臺(tái)實(shí)時(shí)掌握施工進(jìn)度、合理進(jìn)行工程調(diào)度、合理安排建設(shè)資金。落實(shí)崗位職責(zé),把控工程質(zhì)量。規(guī)范施工行為,提高安全管理意識(shí)。確保施工單位能實(shí)時(shí)了解施工現(xiàn)場(chǎng)基本情況、安全情況及揚(yáng)塵污染情況等,降低自身管理成本、提升施工質(zhì)量。為建設(shè)項(xiàng)目施工提供了實(shí)時(shí)的安全監(jiān)控,從實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性的安全監(jiān)管角度,為該施工項(xiàng)目提供了比較科學(xué)的動(dòng)態(tài)管理方案。從而很好的降低了管理成本,提高管理效率。建設(shè)工程項(xiàng)目管理中安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用是項(xiàng)目建設(shè)中的一項(xiàng)新技術(shù),值得我們推廣使用。
建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)管理尤為重要,該系統(tǒng)主要是通過現(xiàn)代高新互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)手段,視頻傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),決策支持系統(tǒng)綜合運(yùn)用,注重管理策略對(duì)該系統(tǒng)的作用具有重要意義。
①互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)背景下,加強(qiáng)安防監(jiān)控系統(tǒng)科學(xué)優(yōu)化管理模式。轉(zhuǎn)變了安全監(jiān)督部門管控模式,運(yùn)用遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控平臺(tái),運(yùn)用自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng),對(duì)視頻數(shù)據(jù)信息分析,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、移動(dòng)監(jiān)察,增強(qiáng)了監(jiān)督工作效率和監(jiān)督管理水平。改變以往實(shí)地檢查又費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的方式,通過遠(yuǎn)程視頻自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)控系統(tǒng),真正做到實(shí)時(shí)掌控建設(shè)工程安全施工情況,避免施工單位違規(guī)操作,及時(shí)消除安全隱患,確保生產(chǎn)安全。
②加強(qiáng)系統(tǒng)安全保密性策略。該平臺(tái)為確保信息安全,對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)都進(jìn)行加密處理、設(shè)置多重防火墻保護(hù)技術(shù)、引用先進(jìn)的人臉識(shí)別系統(tǒng),虹膜識(shí)別技術(shù),關(guān)鍵部件冗余技術(shù)及實(shí)現(xiàn)安全保障認(rèn)證體系。確保系統(tǒng)的安全性、可靠性。
③加強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)用性、適應(yīng)性和靈活性策略。系統(tǒng)實(shí)施需要按照建設(shè)工程實(shí)際情況,施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,合理安排計(jì)算機(jī)應(yīng)用,監(jiān)控設(shè)備的布控。確保安防系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)效率最大化,從而符合安全監(jiān)督工作的各種實(shí)際需求,加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)督功能。
④實(shí)現(xiàn)全面全程監(jiān)管,提高政府管理效率策略。
根據(jù)《杭州市智慧工地實(shí)名制考勤管理辦法(試行)》規(guī)定,建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)人員實(shí)名制信息采集及考勤管理在杭州建設(shè)工程管理中已經(jīng)普遍運(yùn)用。施工現(xiàn)場(chǎng)人員即智慧工地實(shí)名制考勤對(duì)象為現(xiàn)場(chǎng)管理人員(包括進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的建設(shè)單位、承包單位、監(jiān)理單位的項(xiàng)目管理人員)以及作業(yè)人員(包括特種作業(yè)人員、技術(shù)工人和普通工人)。
本辦法所稱智慧工地實(shí)名制考勤是指通過手機(jī)掃“杭州工地碼”二維碼采集每天施工現(xiàn)場(chǎng)人員考勤信息,自動(dòng)錄入“杭州市智慧工地實(shí)名制管理應(yīng)用系統(tǒng)”平臺(tái)。采用二代身份證、人臉、指紋、虹膜等其他識(shí)別技術(shù)進(jìn)行考勤信息采集的,由施工總承包企業(yè)負(fù)責(zé)將采集信息錄入實(shí)名制應(yīng)用系統(tǒng)。市建設(shè)行政主管部門負(fù)責(zé)組織實(shí)施全市智慧工地實(shí)名制考勤管理、監(jiān)督和指導(dǎo)工作。真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建設(shè)工程項(xiàng)目的建設(shè)創(chuàng)新管理,大大提高了政府管理水平和管理效率。不斷開展建筑技術(shù)創(chuàng)新,并利用各種新知識(shí),新技術(shù)和新設(shè)備來提高建筑智能工程項(xiàng)目的技術(shù)含量。
建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)非常成熟,結(jié)合我國(guó)建設(shè)工程實(shí)行“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針政策,施工安全管理成本提高,加上安全事故發(fā)生的不確定性,導(dǎo)致越來越多的企業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的動(dòng)力不足,因此建立一個(gè)建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)就具有十分重要的意義。針對(duì)杭州某工程的實(shí)際運(yùn)用,我們對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)功能需求進(jìn)行分析,分析運(yùn)用效果。針對(duì)建設(shè)工程施工安全管理實(shí)際情況,分析遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)的管理策略,可知該系統(tǒng)具有功能多、效率高、安全可靠性好,又具有實(shí)用性、適應(yīng)性和靈活性等諸多優(yōu)點(diǎn),可以大大提高建設(shè)工程安全管理水平。