用科技打造安全智慧工地

文｜本刊記者 萬曉曦

目前，建設(shè)工程項目日趨大型化、復雜化，施工工藝和技術(shù)難度不斷提高，但建筑工地的安全管理大多還采用傳統(tǒng)管理模式，安全管理普遍存在信息缺乏、信息傳遞渠道不通暢、信息反饋不及時等問題。如何提升現(xiàn)場安全管理技術(shù)水平，實現(xiàn)安全管理“智慧化”，已成為建筑行業(yè)安全管理亟待考慮的問題。

隨著科技的進步，信息技術(shù)能夠作為一個直觀有效的載體，實現(xiàn)安全生產(chǎn)過程的動態(tài)管控，將整體或是局部的安全管理狀況，以信息化的方式即時呈現(xiàn)出來，提升現(xiàn)場安全管理技術(shù)水平。以中建八局為例，在互聯(lián)網(wǎng)時代下，中建八局創(chuàng)新應用了多種信息技術(shù)，從而助推安全智慧工地建設(shè)。

無線射頻技術(shù)在建筑工地安全管理中的應用

本系統(tǒng)旨是實現(xiàn)施工現(xiàn)場人員、設(shè)施設(shè)備安全管理信息化；減輕安全員記錄、資料整理工作，提高安全員的工作效率；對人員違章/設(shè)備安全隱患進行統(tǒng)計、分析，為項目安全管理提供依據(jù)；方便項目管理人員現(xiàn)場監(jiān)管和公司安全管控。系統(tǒng)主要包括手持機、智能芯片、信息管理平臺三部分。

施工現(xiàn)場所有作業(yè)人員、重點部位、重要設(shè)施設(shè)備等都登記發(fā)放智能芯片，項目安全管理人員通過手持機掃描相關(guān)智能芯片，能更快捷、更高效的掌握施工現(xiàn)場安全管理的狀況。

項目安全管理人員攜帶手持機對現(xiàn)場進行巡查，在發(fā)現(xiàn)人員違章、設(shè)備安全隱患時，用手持機進行拍照取證，照片自動保存。相對于傳統(tǒng)的安全巡查方式，手持機可以對發(fā)現(xiàn)的隱患進行有針對性的記錄，直接落實責任單位和責任人，同時可拍攝并保存照片，節(jié)約巡查時間。

通過掃描工人安全帽、設(shè)施設(shè)備上的智能芯片，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)置危險源數(shù)據(jù)庫中信息進行點選匹配，完成隱患記錄，有效解決隱患表述不清的問題，保存后上傳至安全信息管理平臺，自動生成違章處罰通知單，同時快速篩選出多次違章人員，方便企業(yè)有針對性的開展安全教育。

將危險源數(shù)據(jù)庫導入系統(tǒng)。危險源數(shù)據(jù)庫涵蓋建筑施工安全檢查標準，并配有正確操作的圖片，現(xiàn)場巡檢人員在檢查過程中隨時使用手持機調(diào)出標準條文和圖片作為參考，有效彌補部分檢查人員安全知識技能不足的缺陷。該數(shù)據(jù)庫可隨時更新。對現(xiàn)場重點部位、重要設(shè)施設(shè)備設(shè)置智能芯片，并利用智能芯片的定位功能逐個巡查，手持機自動標示巡查狀態(tài)，正常標綠，“帶病”、漏檢的標紅。通過檢查提醒功能，項目管理人員可以對標紅的點位進行重點監(jiān)控，督促責任單位、責任人整改，確保重點部位、重要設(shè)施設(shè)備安全運轉(zhuǎn)。解決傳統(tǒng)檢查模式存在的漏巡、漏記、補記、不按時巡檢，數(shù)據(jù)的準確性無法保證等問題。

項目管理人員將信息平臺收集的手持機數(shù)據(jù)自動生成各類報表，包括違章記錄和整改通知單，安全信息分類統(tǒng)計數(shù)據(jù)表，實時項目巡檢記錄清單，工人個人安全征信檔案以及各類安全匯總數(shù)據(jù)等。通過對違章總量、違章類別、違章單位進行縱向比對、橫向比較、整體分析，對勞務單位安全管理績效進行客觀公正評價。公司可通過云平臺的遠程監(jiān)控功能了解施工現(xiàn)場安全狀態(tài)，準確判定需改進事項，督促項目采取整改措施，確保生產(chǎn)安全有序。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑工地安全管理中的應用

虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，體驗人員通過VR穿戴設(shè)備沉浸到環(huán)境中。

將VR技術(shù)應用于施工安全方面是一大創(chuàng)新領(lǐng)域，即以實際建筑施工中的安全體驗為切入點，采用先進的VR技術(shù)打造出虛擬的體驗場景，讓體驗人員體驗施工過程中的各種安全問題。虛擬化的安全體驗場景比實體的安全體驗區(qū)場景更加真實，內(nèi)容更加豐富，環(huán)境貼近項目實際，也減少實體體驗區(qū)的重復建設(shè)。

VR技術(shù)的實現(xiàn)需先根據(jù)項目現(xiàn)場實景搭建3D模型，將場景模型導入VR程序引擎，配合引擎的渲染技術(shù)，設(shè)計出逼真的場景環(huán)境，按體驗需求進行后續(xù)的場景交互程序開發(fā)。

目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)運用在一些體驗項目中，例如高空墜落體驗，模擬在天津周大福項目287米高且沒有防護狀態(tài)下的高空行走和墜落的體驗過程。項目體驗人員在進入場景后，第一感受就是場景真實，配上施工現(xiàn)場聲效，讓人感覺身臨其境，即使是體驗者知道自己所處的真實位置是在地面，仍然有易于墜落的恐懼感，從而感受到無防護狀態(tài)下高處作業(yè)的危險性。物體打擊體驗，項目體驗人員在進入場景后，扣件從高處墜落擊打到頭部，伴隨著聲音、VR穿戴設(shè)備的震動，讓體驗者感受到被物體打擊時的恐懼感。

通過直觀感受違章作業(yè)帶來的危害，VR世界的沉浸感會將人們置身于這些“真實的”場景中，可以最大程度地讓人們從心底認識到發(fā)生安全事故的危害性及預防的重要性。

BIM技術(shù)在建筑工地安全管理中的應用

BIM作為一種將信息高精度集成的新興技術(shù)，BIM模型的三維表現(xiàn)力及其包含的各項工程技術(shù)信息提高了現(xiàn)場安全管理的表現(xiàn)形式，以直觀的表現(xiàn)、準確的數(shù)據(jù)、精細的方案設(shè)計提高安全管理策劃質(zhì)量，增強管理人員對施工過程中的安全控制能力，創(chuàng)造新的安全管理方式。

基于BIM施工現(xiàn)場安全設(shè)施的布置管理，建立企業(yè)標準化的安全設(shè)施BIM族庫，在施工現(xiàn)場布置策劃階段直接運用BIM族建立虛擬場地，利用BIM三維可視化完成對場地安全設(shè)施布置合理的驗證，避免返工，進一步完善安全設(shè)施的布置。在安全設(shè)施搭建階段，嚴格按照基于BIM模型的實施交底，確保安全設(shè)施完成效果與策劃一致。

針對現(xiàn)場主體施工階段的臨邊防護布置，通過建立高精度的施工建筑模型，進行臨邊洞口、危險部位的辨識分析，生成安全分析報告，得出臨邊洞口面積、數(shù)量，從而明確現(xiàn)場臨邊防護布置位置及防護欄數(shù)量等詳細數(shù)據(jù)，建立虛擬安全防護模型。在保證安全防護無遺漏的同時，事先掌控安全物資調(diào)配需求及安全設(shè)施布置效果，提升安全管理能效。

同時，針對危險性較大的分部分項工程，在施工方案選擇及優(yōu)化階段，對施工工藝流程、安全防護需求及重要施工節(jié)點進行模擬分析，驗證實施過程的合理性及安全性，選擇安全、適用的施工方案。應用BIM技術(shù)還可進行施工現(xiàn)場火災處理過程模擬演習，立體化展示面對突發(fā)事件施工現(xiàn)場救援體系的應急響應機制，從消防設(shè)備設(shè)施布設(shè)、施工人員撤離路線及自救方式、火情掌控及應急響應、場外救援等多個方面立體演示，再辨識真實的演練前景。在安全風險的同時，讓受教育人熟悉應急程序，提升應急演練效果。