智慧工地在項(xiàng)目安全管理中的應(yīng)用與發(fā)展研究

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑企業(yè)面臨人員流動(dòng)性大、管理難度大等問(wèn)題。當(dāng)前，建筑工程施工行業(yè)的信息化程度普遍偏低，安全檢查、隱患排查治理等管理方法難以及時(shí)跟蹤安全隱患。基于此，本文分析智慧工地的內(nèi)涵和優(yōu)勢(shì)，探討建筑施工安全管理中存在的問(wèn)題，并從技術(shù)支撐、結(jié)構(gòu)組成、具體應(yīng)用等進(jìn)行具體分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：智慧工地；安全管理；項(xiàng)目

DOI：10.12433/zgkjtz.20232550

建筑行業(yè)是一個(gè)勞動(dòng)密集的行業(yè)，人、財(cái)、物的大量流動(dòng)，建筑工程的各工序往往出現(xiàn)大量的交叉作業(yè)，造成安全風(fēng)險(xiǎn)和管理困難。智慧工地是指在整個(gè)工程的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，利用信息技術(shù)，構(gòu)建一整套支持現(xiàn)場(chǎng)管理、互聯(lián)協(xié)調(diào)、智慧工地，包括質(zhì)量管理、技術(shù)管理和BIM技術(shù)等多個(gè)方面。新形勢(shì)下，施工工程項(xiàng)目安全工作具有了全新的意義。

一、智慧工地的內(nèi)涵

在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展下，智能化的概念也隨之出現(xiàn)，在施工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面管理，可以提高工程的整體水平，增強(qiáng)可信度。智慧工地的構(gòu)成包括：第一，利用現(xiàn)代的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，例如手機(jī)、電腦等智能裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各種信息進(jìn)行匯總、整理和調(diào)度，提高安全管理的效果。第二，運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建立體模型，提高工程施工的安全性。

二、當(dāng)前建筑施工安全管理中存在的問(wèn)題

（一）施工人員安全意識(shí)相對(duì)淡薄

由于建筑工程的行業(yè)特性，工地上的人員流動(dòng)較多，所以很多企業(yè)會(huì)臨時(shí)雇傭一些工人，總體上，工人的教育程度較低，安全意識(shí)較弱。在工程施工中，盡管有三層的安全教育，但教學(xué)流程固定，教學(xué)內(nèi)容單一，教學(xué)方法不夠豐富，未能與建筑的實(shí)際情況相適應(yīng)，缺少具體的教學(xué)實(shí)例，加之工人不能認(rèn)真對(duì)待工作，造成安全宣傳工作不能取得理想效果。

（二）施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)有待提高

施工企業(yè)因其特殊性，對(duì)施工企業(yè)的整體安全管理工作提出了更高的需求，要求企業(yè)的管理能力和技術(shù)能力有較大的提高。管理者要完善安全工作，確定安全管理的目的。但管理者普遍缺乏專業(yè)知識(shí)和能力，未能切實(shí)實(shí)施安全生產(chǎn)管理體系和相關(guān)安全管理措施。我國(guó)現(xiàn)行的安保工作計(jì)劃制定和實(shí)施工作都較滯后。如何提升工程項(xiàng)目經(jīng)理的業(yè)務(wù)水平和整體水平成為當(dāng)前施工企業(yè)亟需解決的問(wèn)題，將有助于提升企業(yè)的安全工作質(zhì)量和工作效能。

三、智慧工地在安全管理方面的優(yōu)勢(shì)

（一）對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行更加智慧化的管理

從安全的角度看，在施工工程中，必須加強(qiáng)對(duì)起重機(jī)和機(jī)器設(shè)備的管理。采用常規(guī)的管理方式下，企業(yè)不能及時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)際使用，引發(fā)系統(tǒng)安全問(wèn)題。而采用智慧工地管理模式，可以提升建筑機(jī)械和建筑設(shè)備的智能經(jīng)營(yíng)水平，如果運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，可以協(xié)助裝置進(jìn)行降擋、減速，通過(guò)感應(yīng)告警及切斷電源，確保裝置安全，提高裝置的工作效能。

（二）開(kāi)展更生動(dòng)的安全教育培訓(xùn)

在實(shí)施智慧工地現(xiàn)場(chǎng)的同時(shí)，也可以將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等新技術(shù)運(yùn)用到施工現(xiàn)場(chǎng)。VR等新技術(shù)在實(shí)際中的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、安全的經(jīng)驗(yàn)教育。例如，工人可以在現(xiàn)場(chǎng)模擬火災(zāi)、高空墜落等事故的真實(shí)情境，模擬各種事故的嚴(yán)重性，演示各種事故的處置，激發(fā)工人主動(dòng)參與的熱情。同時(shí)，通過(guò)智慧工地的方法可以增強(qiáng)工人的安全觀念，確保在特定的工程施工中有效控制自身行為，進(jìn)一步完善工作。

（三）使智慧工地勞務(wù)管理更加高效準(zhǔn)確

智慧工地現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的運(yùn)用促使勞動(dòng)管理更加完備，提升了施工現(xiàn)場(chǎng)的工作效率，實(shí)現(xiàn)實(shí)名化，有效管控工人進(jìn)出。此外，運(yùn)用勞動(dòng)登記制度，可以詳細(xì)記錄工人考勤、出入工地人數(shù)等，并明確工人在施工現(xiàn)場(chǎng)的位置，以便有效管理，提升施工現(xiàn)場(chǎng)的管理效果。

（四）使安全巡檢更加高速快捷

在管理方面，智慧工地現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控體系可以建立一系列的風(fēng)險(xiǎn)信息表和風(fēng)險(xiǎn)信息庫(kù)，監(jiān)測(cè)各種風(fēng)險(xiǎn)源，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的即時(shí)上傳，使工程經(jīng)理實(shí)時(shí)監(jiān)控工程現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程的全部操作流程自動(dòng)化；全體員工均可參加安全工作，以便仔細(xì)查看人力、物力和環(huán)境狀況。智慧工地現(xiàn)場(chǎng)管理體系會(huì)降低各類意外事件的發(fā)生概率，提升監(jiān)控的準(zhǔn)確性。

四、智慧工地的技術(shù)支撐

（一）大數(shù)據(jù)技術(shù)

智慧工地采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，深入剖析工程施工過(guò)程中搜集到的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，從而得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)特征，由于工程整體數(shù)據(jù)的數(shù)量龐大，使數(shù)據(jù)獲取變得困難，將工程與大數(shù)據(jù)系統(tǒng)相融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合，可以避免數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題影響項(xiàng)目的整體效益。

（二）虛擬技術(shù)

將虛擬技術(shù)引進(jìn)到建筑工程的安全生產(chǎn)中，改善工程施工的安全性。通過(guò)VR技術(shù)對(duì)建筑工地進(jìn)行仿真，利用BIM技術(shù)構(gòu)建立體建筑，讓建筑工地在現(xiàn)實(shí)中呈現(xiàn)，讓人產(chǎn)生一種“真實(shí)”的錯(cuò)覺(jué)，例如，土方坍塌、高空墜落等。另外，要有與之對(duì)應(yīng)的音響效果，增強(qiáng)使用者的神經(jīng)張力，提升建筑工程的安全管理水平。

（三）BIM技術(shù)

BIM技術(shù)與智慧工地施工有著密切聯(lián)系，利用 BIM技術(shù)集成建筑場(chǎng)地的各種信息，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而使工程設(shè)計(jì)更具科學(xué)性。運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑工地的立體模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)與科學(xué)分析，以此提高工地的安全性。此外，BIM技術(shù)還能建立一種安全的設(shè)計(jì)模式，防止出現(xiàn)品質(zhì)問(wèn)題。

五、智慧工地結(jié)構(gòu)組成

（一）傳輸層

智慧工地的傳輸層由工作經(jīng)驗(yàn)連接各個(gè)建筑設(shè)備和系統(tǒng)，完成對(duì)所有資料的全面分析和處理，滿足智慧工地系統(tǒng)對(duì)資料的需求。

（二）處理層

智慧工地平臺(tái)的工作是通過(guò)分析收集到的數(shù)據(jù)，使智能管理系統(tǒng)和員工之間建立連接。例如，采用現(xiàn)代信息技術(shù)分析和加工采集到的資料，以實(shí)時(shí)傳遞現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)為中心，提高信息傳輸能力。

六、智慧工地在施工安全管理中的具體應(yīng)用

（一）人員智慧管理系統(tǒng)

人員智慧管理系統(tǒng)的實(shí)名管理功能可以為每位員工創(chuàng)建檔案或記錄，個(gè)人信息與他們的工作活動(dòng)密切相關(guān)，能隨時(shí)更新。通過(guò)該方法，可以查看員工的工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違法操作，并將其上報(bào)至班組和主管部門(mén)，采取有效的解決措施。員工信息管理模塊每月末會(huì)匯總違法違紀(jì)情況，并通過(guò)分析、評(píng)價(jià)，確定各崗位的“平安”等級(jí)。

此外，本系統(tǒng)更重視特殊員工的安全工作。不僅有詳盡的員工資料，而且會(huì)定期對(duì)特殊工作人員進(jìn)行人證統(tǒng)一、證件合法等方面的檢查。對(duì)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)與分析，為今后施工工程企業(yè)的招聘決策奠定基礎(chǔ)；讓員工通過(guò)智能手機(jī)得到相關(guān)的資料，還可以利用信息收集的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行多角度、多角度的剖析，從而推動(dòng)企業(yè)的安全勞動(dòng)管理向信息化、智能化的方向發(fā)展。

（二）機(jī)械設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)

智慧工地現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器裝備的監(jiān)控和管理。機(jī)械設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)能監(jiān)測(cè)工程設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行預(yù)警。由于具備辨識(shí)危險(xiǎn)點(diǎn)的良好依據(jù)，員工可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑工程的危險(xiǎn)性并進(jìn)行評(píng)估分析，制定相應(yīng)的整改方案；在所有施工項(xiàng)目完成后，由監(jiān)理及有關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)具有一定風(fēng)險(xiǎn)的或超出一定范圍的、具有重大風(fēng)險(xiǎn)的分項(xiàng)工程進(jìn)行驗(yàn)收；同時(shí)，在工程機(jī)械設(shè)備的安全監(jiān)控中，安裝移動(dòng)App，每日派人定期檢測(cè)工地，并由第三方的專業(yè)人員在移動(dòng)終端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)共享。此外，BIM技術(shù)在本體系中的應(yīng)用也是以建立一個(gè)立體的模型為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)因子的綜合評(píng)價(jià)，制定防范措施。

（三）危險(xiǎn)化學(xué)品監(jiān)管

由于建筑工程中包括許多焊接、噴漆、黏合等作業(yè)，經(jīng)常有乙炔、氧氣、乙醇、溶劑油以及其他的化工產(chǎn)品，大多是有毒、有害或易燃的，儲(chǔ)存、使用和廢棄處理都具有很大的危險(xiǎn)性，因此必須加強(qiáng)安全控制。在以往的工作中，常常出現(xiàn)人為疏忽，而智慧工地現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)是一種特殊的危險(xiǎn)品監(jiān)控系統(tǒng)，按數(shù)量、種類、用途等類別對(duì)每批進(jìn)出工地的物質(zhì)電子登記，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)不能用的材料集中存放，嚴(yán)格按照防火預(yù)案和出庫(kù)記錄，及時(shí)防范和處理火災(zāi)、爆炸、中毒等安全事件，確保施工過(guò)程的安全。

（四）隱患排查治理

智慧工地系統(tǒng)中對(duì)存在的隱患和治理是在收集近四百多個(gè)施工中存在的主要安全風(fēng)險(xiǎn)后進(jìn)行的。風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)和管理系統(tǒng)會(huì)按照一定頻率對(duì)工地進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)檢查，檢查頻率視具體情況而定。對(duì)于違規(guī)或重大違規(guī)行為要馬上糾正，如有問(wèn)題，一定要在規(guī)定的期限內(nèi)解決。對(duì)于整改意見(jiàn)落實(shí)不力的予以處罰，甚至部分停工。此外，平臺(tái)每天都會(huì)安排專門(mén)的員工進(jìn)行重點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)檢查，24小時(shí)錄像監(jiān)視，必要時(shí)，可以聘請(qǐng)第三方機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)，對(duì)潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)做出定性或定量的警告。系統(tǒng)和移動(dòng)終端是相連的，只要有一個(gè)監(jiān)控設(shè)備超出警戒范圍，就會(huì)立刻報(bào)警，確保員工第一時(shí)間趕到事故地點(diǎn)進(jìn)行檢查和處理。

七、智慧工地的未來(lái)發(fā)展方向

（一）VR安全教育系統(tǒng)

在施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)員工進(jìn)行安全教育，將安全知識(shí)強(qiáng)行灌輸給員工和管理人員，但在安全問(wèn)題上，警覺(jué)和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力有待提高。如果在安全知識(shí)教學(xué)中應(yīng)用VR技術(shù)，讓受教育者親身感受災(zāi)難、高處墜落、物體打擊等，可以讓受教育者體驗(yàn)違章操作后的嚴(yán)重后果。采用這種方式，可以大大提高工程施工中存在的危險(xiǎn)感知能力，提高工程質(zhì)量。

（二）智能安全帽管理系統(tǒng)

由于項(xiàng)目施工的規(guī)模和復(fù)雜程度不斷提高，工作人數(shù)較多，工期較長(zhǎng)，因此，從管理者角度進(jìn)行綜合監(jiān)管較困難。

智能安全帽管理系統(tǒng)的概念是為施工現(xiàn)場(chǎng)的智能化管理提供便利。施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的意外，除工人自身的不安全行為外，還有機(jī)械、材料等方面的因素。智能頭盔是利用RFID技術(shù)、無(wú)線語(yǔ)音、圖像傳輸技術(shù)以及語(yǔ)音報(bào)警技術(shù)，在工程工地上實(shí)時(shí)采集各種數(shù)據(jù)，并利用BIM 技術(shù)監(jiān)控工地。每頂智能頭盔都是工地工人的身份證，里面存放著工人資料，可以看到工人的年齡、工種、班組、職位和工作區(qū)域，實(shí)時(shí)反映工人的身體狀況，同時(shí)，還可以為工地劃定安全區(qū)，如果工人在靠近巖壁的入口停留時(shí)間太長(zhǎng)，或進(jìn)入了危險(xiǎn)區(qū)，則會(huì)自動(dòng)報(bào)警，通知其迅速離開(kāi)。

八、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，盡管智慧建筑工程的安全管理實(shí)踐和實(shí)踐已初見(jiàn)成效，但也需要看到，當(dāng)前智慧工地管理技術(shù)在運(yùn)用的深度和廣度上還存在一些問(wèn)題。展望未來(lái)，科技不斷更新與改進(jìn)，數(shù)字化改造、智能建造、5G技術(shù)將推動(dòng)智能建筑、智能建筑與5G技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步深化智慧工地與現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合。隨著5G通信、人工智能、機(jī)器人等技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與深入發(fā)展，將會(huì)有更多的產(chǎn)品被整合到智能建筑中。AI的智能辨識(shí)技術(shù)將會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用；在非安全性環(huán)境下，利用5G通訊技術(shù)，可以完成機(jī)械裝置的非安全性操作。

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作者簡(jiǎn)介：程煒（1987），男，河南省鞏義市人，碩士研究生，工程師，二級(jí)項(xiàng)目主辦，主要研究方向?yàn)轫?xiàng)目管理。