一種智慧工地安全隱患和教育培訓IT解決方案研究

文/張健

1 背景

1.1 業(yè)務現(xiàn)狀

在建筑工程的施工過程中，安全隱患自查自糾、安全教育培訓必須貫穿其中。但是目前我國建筑行業(yè)的現(xiàn)場施工在這兩個方面做的還不夠全面，安全隱患自查自糾和安全教育停留在傳統(tǒng)的管理方式，落后的培訓方式、缺乏IT和信息化技術的應用，不能夠滿足日益復雜的現(xiàn)場施工生產(chǎn)要求，導致安全事故的不斷發(fā)生。

1.1.1 缺乏科學、系統(tǒng)的監(jiān)管手段

在施工過程中，安全隱患問題無法進行科學、合理的收集。工地管理人員在現(xiàn)場巡視，發(fā)現(xiàn)隱患問題，只能通過口頭、文字等方式進行記錄、傳遞。隱患問題的照片、問題的描述、涉及的相關整改人員等關鍵信息無法進行保存，只能依靠人來維持問題的溝通和傳遞。導致溝通隱患問題不能第一時間處理，或者問題處理無法閉環(huán)管理監(jiān)督，存在由隱患轉化為安全事故的風險。

1.1.2 缺乏可重現(xiàn)的安全事故培訓手段，工人無法真實體驗安全事故場景感受

當前，建筑施工缺少針對實際工地為原型的實景體驗，工人無法通過直觀的視角來了解工地，只停留在自己所在的作業(yè)區(qū)域。工人的培訓的方式主要以傳書面化的授課形式進行，缺乏更為有效的手段。同時，隨著施工進度不斷變化，作業(yè)區(qū)域也隨之變化。重新來到一個陌生的作業(yè)區(qū)域，不了解周圍的安全防護措施，容易發(fā)生安全事故。

1.2 目前工地安全隱患和教育培訓的規(guī)范要求

圖1

貫穿落實十九大精神，深化建筑業(yè)改革，提高工程質量和安全水平，完善監(jiān)管體制。江蘇省政府發(fā)布《江蘇建造2025行動綱要》文件，要求進一步加強工地安全監(jiān)督檢查、實行科學系統(tǒng)管理，推動建筑施工安全的標準化、信息化、智能化的建設。

2 系統(tǒng)解決方案

2.1 系統(tǒng)整體架構設計

基于物聯(lián)網(wǎng)技術、VR、BIM、信息化集成手段對工地的安全隱患自查自糾和安全教育培訓的智慧工地信息化管理平臺。如圖1所示。

2.2 管理平臺功能模塊設計及介紹

管理平臺包括安全隱患上報“隨手拍”系統(tǒng)、安全隱患自咎系統(tǒng)、VR實景漫游教育系統(tǒng)、VR典型案例教育系統(tǒng)。

2.2.1 安全隱患自查系統(tǒng)

2.2.1.1 隱患上報“隨手拍”系統(tǒng)

隱患上報“隨手拍”手機APP，管理人員在工地日常巡視發(fā)現(xiàn)隱患問題，使用隱患上報功能，填寫相關信息，如發(fā)現(xiàn)時間、隱患的地點、隱患的問題描述、隱患圖片、責任人等數(shù)據(jù)上傳到管理平臺。

2.2.1.2 安全隱患自糾系統(tǒng)

管理平臺收到“隨手拍”上報隱患問題進行分類展示，同時將隱患問題發(fā)送給對應的整改人及所屬安全員。整改人通過手機收到任務進行整改，完成后錄入完成時間和整改后效果圖片，點擊完成。管理平臺收整改的狀態(tài)更新，推送給相關的工地管理人進行復查。

2.2.2 VR安全教育培訓系統(tǒng)

2.2.2.1 VR實景漫游系統(tǒng)

利用VR虛擬現(xiàn)實技術，結合工地的實際場景BIM模型圖，在計算機上生成可交互的三維環(huán)境。體驗者可通過佩戴VR眼鏡和手柄，在工地的實景里面進行漫游，了解工地的全貌及各個作業(yè)區(qū)的安全防護措施。

2.2.2.2 VR典型案例教育系統(tǒng)

采用先進成熟的 VR、AR、3D 技術，結合 VR 設備、電動機械，以三維動態(tài)的形式全真模擬出工地施工真實場景和險情，實現(xiàn)施工安全教育交底和培訓演練的目的，體驗者可通過 VR 典型案例教育系統(tǒng)，“親歷”施工過程中可能發(fā)生的各種危險場景，并掌握相應的防范知識及應急措施。

3 平臺建設成效

江蘇省智慧產(chǎn)業(yè)研究院固定場所項目通過應用安全隱患系統(tǒng)和VR安全教育培訓系統(tǒng)，有以下幾點成效：

（1）能夠通過信息化系統(tǒng)對施工現(xiàn)場隱患問題及時排查處理，形成完整證據(jù)鏈。從安全事故的源頭進行預防，降低安全事故的發(fā)生，確保工地進行安全施工生產(chǎn)活動。

（2）建立科學、易用的安全教育體系。通過系統(tǒng)，可以進行定制化的課程培訓，依據(jù)工種的不同，安排對應的VR典型場景課程。可模擬真實場景下的任何安全事故和險情，教導體驗者在工地中實施正確操作，從而保證體驗者能在實際工作場合規(guī)避安全風險。

（3）建立VR工地實景體驗，提前了解工地完工后的場景。實景教育可以用于安全技術交底、實景交底，工人通過實景的漫游來了解工地，知道自己作業(yè)的所屬區(qū)域及周圍的環(huán)境。管理人員通過實景漫游熟悉工地各個場所和作業(yè)區(qū)域的劃分，了解工地的施工情況。