智慧工地安全管理信息化應(yīng)用障礙因素探究

【摘要】智慧工地安全管理信息化是建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要組成部分，目前正面臨著多重應(yīng)用挑戰(zhàn)。研究深入剖析了技術(shù)、管理、人員和成本等因素的制約作用，揭示了硬件設(shè)施不足、系統(tǒng)兼容性差、傳統(tǒng)管理模式滯后、人才短缺以及資金投入大等關(guān)鍵問題。針對這些挑戰(zhàn)，文章提出了構(gòu)建統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)、優(yōu)化管理制度與流程、加強人員培訓(xùn)、實施分步推進等對策。研究結(jié)果表明，要克服這些障礙，建筑企業(yè)需要在技術(shù)創(chuàng)新、管理變革、人才培養(yǎng)和資金投入等方面進行系統(tǒng)性改進，以推動智慧工地安全管理信息化的深入應(yīng)用，進而提升建筑行業(yè)的整體安全水平和管理效率。

【關(guān)鍵詞】智慧工地；安全管理；信息化應(yīng)用

【中圖分類號】TU714 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）10-0163-03

0 引言

隨著城市化進程的加快和建筑行業(yè)的快速發(fā)展，工程項目規(guī)模不斷擴大，施工過程日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的安全管理模式越來越難以應(yīng)對新的挑戰(zhàn)。在此背景下，智慧工地安全管理信息化應(yīng)運而生，它結(jié)合了先進的信息技術(shù)與建筑施工安全管理，旨在創(chuàng)建一個更加智能、高效、安全的建筑施工環(huán)境。這一創(chuàng)新理念不僅能夠有效降低安全事故發(fā)生的概率，還能提高施工效率，降低管理成本，為建筑企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟和社會效益。然而，智慧工地安全管理信息化的推廣和應(yīng)用并非一帆風(fēng)順，它面臨來自技術(shù)、管理、人員和成本等多方面的挑戰(zhàn)。深入研究這些應(yīng)用障礙因素，對于推動建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、提升安全管理水平具有重要的現(xiàn)實意義。

1 智慧工地安全管理信息化概述

1.1 定義與特點

智慧工地安全管理信息化是建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要組成部分，它結(jié)合了先進的信息技術(shù)與傳統(tǒng)的工地安全管理，旨在創(chuàng)建一個更智能、高效、安全的建筑施工環(huán)境。其概念核心在于應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)，構(gòu)建一個全方位、多層次的安全管理體系[1]。其特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1）數(shù)據(jù)驅(qū)動決策。通過實時采集和分析施工現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)，為管理決策提供科學(xué)依據(jù)。

2）智能化監(jiān)控。利用智能傳感器、攝像頭等設(shè)備，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的全天候、全覆蓋監(jiān)控。

3）預(yù)警機制完善。系統(tǒng)能夠基于歷史數(shù)據(jù)和實時信息，對潛在的安全風(fēng)險進行預(yù)測和預(yù)警。

4）協(xié)同效率提升。信息化平臺能夠促進各參與方之間的信息共享和協(xié)作，提高安全管理的整體效率。

智慧工地安全管理信息化不僅能夠顯著降低安全事故發(fā)生的概率，還能提高施工效率，降低管理成本，為建筑企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟和社會效益。

1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，智慧工地安全管理信息化在建筑行業(yè)已經(jīng)開始得到廣泛應(yīng)用，但其發(fā)展程度在不同地區(qū)和不同規(guī)模的項目中存在顯著差異。在大型建設(shè)項目和發(fā)達地區(qū)，智慧工地安全管理信息化的應(yīng)用相對成熟。例如，一些項目使用了基于人工智能的視頻分析系統(tǒng)，能夠自動識別工人是否正確佩戴安全帽、是否違規(guī)操作等。還有一些項目采用了智能定位系統(tǒng)，能夠?qū)崟r掌握工人的位置信息，防止其進入危險區(qū)域。此外，BIM技術(shù)的應(yīng)用使得項目管理人員能夠在虛擬環(huán)境中模擬施工過程，提前識別和消除潛在的安全隱患[2]。然而，在中小型項目和欠發(fā)達地區(qū)，智慧工地安全管理信息化的應(yīng)用仍處于起步階段。許多企業(yè)面臨著技術(shù)、資金和人才等多方面的限制，難以全面推廣智慧化管理。智慧工地安全管理信息化雖然已經(jīng)顯示出巨大的潛力和應(yīng)用價值，但在推廣普及和深度應(yīng)用方面還有很長的路要走。

2 智慧工地安全管理信息化應(yīng)用的主要障礙因素分析

2.1 技術(shù)因素

智慧工地安全管理信息化的推廣面臨著嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，硬件設(shè)施的不足限制了信息化系統(tǒng)的全面部署。許多工地缺乏必要的傳感器、攝像頭和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集不全面，監(jiān)控覆蓋不完整。其次，軟件系統(tǒng)的兼容性問題阻礙了信息的有效整合和利用。不同廠商提供的系統(tǒng)往往存在數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一、接口不兼容等問題，使得各子系統(tǒng)之間難以實現(xiàn)無縫對接和數(shù)據(jù)共享。這不僅增加了系統(tǒng)集成的難度，還降低了整體運行效率。此外，數(shù)據(jù)安全與隱私保護的挑戰(zhàn)日益突出[3]。如何保證敏感信息不被泄露、確保系統(tǒng)免受黑客攻擊，成為亟須解決的難題。這些技術(shù)因素相互交織，形成了一個復(fù)雜的障礙網(wǎng)，嚴(yán)重制約了智慧工地安全管理信息化的深入應(yīng)用。

2.2 管理因素

智慧工地安全管理信息化的實施過程中，管理難題構(gòu)成了一道難以逾越的障礙。首先，多數(shù)建筑企業(yè)仍然沿用層級分明、部門分割的管理體制，這與信息化要求的扁平化、網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)格格不入。其次，許多企業(yè)在引入信息化系統(tǒng)時，未能對原有的管理流程進行相應(yīng)的優(yōu)化和重構(gòu)，會導(dǎo)致新系統(tǒng)與舊流程產(chǎn)生沖突，反而降低了工作效率。此外，信息孤島現(xiàn)象普遍存在，各部門之間的數(shù)據(jù)壁壘難以打破，信息流通不暢阻礙了整體效能的發(fā)揮[4]。這種局面主要源于部門利益的考量和固有的工作習(xí)慣。管理者往往低估了信息化轉(zhuǎn)型的復(fù)雜性，忽視了配套的管理創(chuàng)新，導(dǎo)致信息化工具難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2.3 人員因素

智慧工地安全管理信息化的推進過程中，人員因素成為一個不容忽視的障礙。許多決策者仍然堅持傳統(tǒng)管理模式，對新技術(shù)的價值認識不足，導(dǎo)致在資源配置和政策支持上猶豫不決。另外，一線施工人員對新技術(shù)普遍存在抵觸心理。他們習(xí)慣了傳統(tǒng)的工作方式，面對復(fù)雜的信息化系統(tǒng)通常會感到不適應(yīng)，甚至產(chǎn)生抗拒情緒，這直接影響了新技術(shù)的實際應(yīng)用效果。更為嚴(yán)重的是專業(yè)人才的短缺問題。智慧工地需要懂建筑并精通信息技術(shù)的復(fù)合型人才，但這類人才在市場上極為稀缺。這種人才結(jié)構(gòu)的失衡導(dǎo)致了系統(tǒng)設(shè)計、實施和維護等各個環(huán)節(jié)都面臨著嚴(yán)重的人才缺口。

2.4 成本因素

智慧工地安全管理信息化的實施面臨著嚴(yán)峻的成本挑戰(zhàn)，這成為許多建筑企業(yè)望而卻步的主要原因。首先，構(gòu)建一個完整的智慧工地系統(tǒng)需要大量的硬件設(shè)備、軟件平臺和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，這些都需要巨額資金的投入。對于中小型建筑企業(yè)來說，如此高額的前期投資通常超出了其財務(wù)承受能力。其次，智慧工地系統(tǒng)需要專業(yè)的技術(shù)團隊進行日常維護、升級和優(yōu)化，這意味著企業(yè)需要長期投入大量的人力和物力資源。更為棘手的是，智慧工地系統(tǒng)的投資回報周期較長，短期內(nèi)難以看到明顯的經(jīng)濟效益。這種長期投入、緩慢回報的特性導(dǎo)致許多企業(yè)對投資智慧工地系統(tǒng)持觀望態(tài)度。

3 克服智慧工地安全管理信息化應(yīng)用障礙的對策建議

3.1 技術(shù)層面的改進措施

為克服智慧工地安全管理信息化應(yīng)用中的技術(shù)障礙，建筑企業(yè)應(yīng)構(gòu)建統(tǒng)一的智慧工地技術(shù)架構(gòu)，該架構(gòu)應(yīng)以開放性和可擴展性為核心，采用模塊化設(shè)計，以便不同系統(tǒng)和設(shè)備的接入與集成，如圖1所示。

1）可以構(gòu)建基于云計算平臺的統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心，通過標(biāo)準(zhǔn)化接口實現(xiàn)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互和共享。同時，采用微服務(wù)架構(gòu)提高系統(tǒng)的靈活性和可維護性，使各個功能模塊能夠獨立開發(fā)、部署和升級，有效解決軟件系統(tǒng)的兼容性問題[5]。

2）加強智能硬件設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用，與設(shè)備制造商合作，開發(fā)適應(yīng)建筑工地環(huán)境的高性能、高可靠性傳感器、攝像頭和通信設(shè)備。例如，研發(fā)防塵、防震、防水的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，或者利用邊緣計算技術(shù)提高數(shù)據(jù)處理的實時性和效率。

3）建立健全的數(shù)據(jù)安全和隱私保護機制，采用多層次的安全防護策略，包括網(wǎng)絡(luò)層的防火墻和入侵檢測系統(tǒng)，應(yīng)用層的身份認證和訪問控制，以及數(shù)據(jù)層的加密和脫敏技術(shù)。同時，引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，利用區(qū)塊鏈記錄施工過程中的關(guān)鍵安全數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的真實性和可追溯性。

3.2 管理制度與流程的優(yōu)化

針對智慧工地安全管理信息化應(yīng)用中的管理障礙，企業(yè)需要從管理制度和流程優(yōu)化方面著手，實現(xiàn)全面變革和創(chuàng)新。首要任務(wù)是建立適應(yīng)信息化要求的組織結(jié)構(gòu)和管理模式?？梢栽O(shè)立首席信息官（CIO）或數(shù)字化轉(zhuǎn)型官（CDO）等專門崗位，負責(zé)統(tǒng)籌智慧工地的整體規(guī)劃和實施。同時，打破傳統(tǒng)的部門壁壘，建立跨部門的項目團隊，促進信息共享和協(xié)作。例如，組建由信息技術(shù)、安全管理、工程管理等多個部門人員組成的智慧工地推進小組，定期召開協(xié)調(diào)會議，解決實施過程中的問題。

其次，企業(yè)應(yīng)對現(xiàn)有管理流程進行全面梳理和再造，將信息化手段有機融入日常工作中?？梢圆捎脴I(yè)務(wù)流程重構(gòu)工程（BPR）的方法，以數(shù)據(jù)驅(qū)動和智能決策為導(dǎo)向，重新設(shè)計安全檢查、風(fēng)險評估、應(yīng)急處置等核心流程。例如，將傳統(tǒng)的紙質(zhì)安全檢查表替換為移動端APP，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集和自動分析，提高檢查效率和準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)還需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，明確數(shù)據(jù)的采集、存儲、使用和共享的原則和流程。如建立工地安全數(shù)據(jù)庫，整合各類安全相關(guān)數(shù)據(jù)，為不同部門和崗位提供定制化的數(shù)據(jù)服務(wù)。

3.3 人員培訓(xùn)與意識提升

解決智慧工地安全管理信息化應(yīng)用中的人員障礙，需要系統(tǒng)性地開展人員培訓(xùn)和意識提升工作。企業(yè)應(yīng)針對不同層級和崗位的人員制定差異化的培訓(xùn)計劃。對于管理人員，可以通過組織高級管理培訓(xùn)課程、參觀標(biāo)桿企業(yè)、邀請行業(yè)專家講座等方式，幫助管理者深入理解智慧工地的價值和發(fā)展趨勢，重點提升其信息化戰(zhàn)略思維和數(shù)字化領(lǐng)導(dǎo)力。對于一線施工人員，則應(yīng)注重實操技能的培訓(xùn)，采用“理論+實踐”的培訓(xùn)模式，通過情景模擬、虛擬現(xiàn)實（VR）等技術(shù)，創(chuàng)造沉浸式的學(xué)習(xí)環(huán)境，幫助他們熟練使用智能設(shè)備和信息化工具[6]。

與此同時，企業(yè)可以與高校和職業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)合作，定制智慧工地相關(guān)的專業(yè)課程，培養(yǎng)復(fù)合型人才。同時建立有競爭力的薪酬體系和職業(yè)發(fā)展通道，吸引和留住優(yōu)秀的信息化人才。例如，設(shè)立“智慧工地工程師”等新崗位，為具備建筑和信息技術(shù)雙重背景的人才提供發(fā)展平臺。另外，企業(yè)還可以通過組織信息化創(chuàng)新競賽、設(shè)立最佳實踐獎勵等方式，激發(fā)員工的參與熱情和創(chuàng)新意識。例如，舉辦智慧工地創(chuàng)新應(yīng)用大賽，鼓勵員工提出創(chuàng)新方案并參與實施。

3.4 成本控制與效益優(yōu)化策略

為克服智慧工地安全管理信息化應(yīng)用中的成本障礙，企業(yè)需要采取科學(xué)的成本控制和效益優(yōu)化策略。制定分步實施的信息化規(guī)劃是控制初始投資的有效方法。一方面，企業(yè)可以根據(jù)自身實際情況和發(fā)展需求，將智慧工地建設(shè)分為多個階段，逐步推進?？梢圆捎谩跋纫缀箅y、先急后緩”的原則，優(yōu)先實施投資回報周期較短、見效快的項目。這種漸進式的實施方案不僅可以降低一次性投資壓力，還能為后續(xù)項目積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

另一方面，企業(yè)可以考慮采用“軟件即服務(wù)”（SaaS）或“平臺即服務(wù)”（PaaS）等云服務(wù)模式，減少自建系統(tǒng)的硬件投入和維護成本。同時，可以探索設(shè)備共享、平臺共建等合作模式，實現(xiàn)資源的高效利用。例如，與同區(qū)域的其他建筑企業(yè)共同投資建設(shè)區(qū)域性的智慧工地管理平臺，分?jǐn)偝杀静⒐蚕頂?shù)據(jù)資源。除此之外，企業(yè)還需構(gòu)建全面的績效指標(biāo)體系，包括安全事故減少率、施工效率提升、能源消耗降低等多個維度，定期評估智慧工地系統(tǒng)的實施效果?？梢圆捎闷胶庥嫹挚ǖ裙ぞ撸C合考慮財務(wù)、客戶、內(nèi)部流程、學(xué)習(xí)與成長等多個角度，全面評估信息化投資的效益。

4 結(jié)語

智慧工地安全管理信息化的應(yīng)用障礙是一個復(fù)雜的系統(tǒng)性問題，需要建筑企業(yè)、相關(guān)部門和技術(shù)供應(yīng)商等多方共同努力才能有效解決。本研究提出的對策和建議，期望能為行業(yè)提供有益的參考價值。未來，隨著技術(shù)的進步、管理的創(chuàng)新和人才的培養(yǎng)，智慧工地安全管理信息化必將在建筑行業(yè)得到更廣泛應(yīng)用，為打造安全、高效、環(huán)保的現(xiàn)代化建筑工地作出重要貢獻，推動整個建筑行業(yè)向更高水平發(fā)展。

參考文獻

[1] 馬濤.信息化技術(shù)在智慧工地安全管理中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2023，40（11）：158-159.

[2] 崔進.基于智慧工地的信息化安全質(zhì)量管理系統(tǒng)研究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2023（3）：187-189.

[3] 王宇祥.智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢研究[J].四川水泥，2022（5）：40-42.

[4] 于超，吳軍.智慧時代的建筑工地安全管理分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2022（10）：136-138.

[5] 智健.建筑工程智慧工地安全管理系統(tǒng)研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2021.

[6] 劉宏偉，嚴(yán)雷廣.基于“智慧工地”的施工現(xiàn)場安全管理[J].智能建筑與智慧城市，2020（10）：90-91.

[作者簡介]錢畢生（1992—），男，貴州興義人，本科，助理工程師，研究方向：建筑工程施工安全管理。