智慧化工地建設(shè)對大型工業(yè)建設(shè)項目安全管理工作的提升初探

摘要：大型工業(yè)建設(shè)項目占地面積大、施工分布面廣、施工外界環(huán)境復(fù)雜、參建隊伍多、勞務(wù)人員素質(zhì)低、事故預(yù)防應(yīng)急落實困難、材料多管理難度大，綠色環(huán)保要求高、特種設(shè)備管控難等多重問題。智慧化工地在大型工業(yè)建設(shè)項目中的應(yīng)用相對于傳統(tǒng)工地施工環(huán)境來說，不僅讓施工環(huán)境管理更加安全可靠，還能讓智能化信息化管理流程達到更高標準，明確各種安全隱患指定責任人進行提前預(yù)防，有效避免出現(xiàn)各種意外疏漏，能大程度降低施工環(huán)境出現(xiàn)的損失，提高施工安全性，讓施工工程管理更加省心專業(yè)。

關(guān)鍵詞：智慧化工地;安全管理;實施監(jiān)控

我國工業(yè)生產(chǎn)采用大型化、連續(xù)化、自動化是一個明顯的趨勢，大型工業(yè)建設(shè)項目占地面積大、施工分布面廣、施工外界環(huán)境復(fù)雜、參建隊伍多、勞務(wù)人員素質(zhì)低、事故預(yù)防應(yīng)急落實困難、材料多管理難度大，綠色環(huán)保要求高、特種設(shè)備管控難等多重問題，使用傳統(tǒng)項目安全管理方法，很難滿足大型工業(yè)建設(shè)項目的安全管理要求，因此，如何立足互聯(lián)網(wǎng)+，采用云計算、BIM大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)建設(shè)智慧化工地對施工過程安全管理提升具有重要意義。

某省煤制氫綜合利用項目，項目總投資40億元，占地667畝，設(shè)計規(guī)模為氫產(chǎn)量53000Nm3/h，同時年產(chǎn)甲醇40萬噸與合成氨20萬噸，為省重點項目。參建單位16個，參建人數(shù)最高時每天達3000余人。該項目由于前期并購、項目融資等管理原因，造成項目管理混亂，自2017年10月開工至2018年6月，發(fā)生多起安全事故。其中包括一起高空墜亡事故、一起高空墜落事故、三起機械傷害致殘事故，多次粉塵超標，多次車輛污染道路事件，受到當?shù)卣嗖块T的多次處罰。次年五月，建設(shè)單位聘請專業(yè)的安全服務(wù)團隊對項目進行綜合安全管控，提出了智慧化工地建設(shè)。2018年7月智慧化工地建成投入使用至2019年9月未發(fā)生一起安全事故，更未受到過當?shù)卣鞑块T的處罰。

筆者有幸成為該項目智慧化工地建設(shè)的項目負責人，與國內(nèi)多家智能化設(shè)計單位在綜合考慮項目近況與未來發(fā)展，搭建多管理單位、多部門協(xié)同平臺，針對工程施工過程“人、機、料、法、環(huán)”五個因素，與傳統(tǒng)安全管理進行融合，建設(shè)智慧化工地。

一、實行施工現(xiàn)場全封閉，實現(xiàn)安防與安全管理雙重管理。

建設(shè)項目現(xiàn)場周界長達2000多米，三通一平時由于建設(shè)單位考慮的臨時圍墻的施工成本，采用簡易的樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)。周界設(shè)置了10個巡邏點，每班12名安保人員巡邏執(zhí)勤。由于勞務(wù)工人多數(shù)為當?shù)孛窆ぃ胰藬?shù)眾多，上下班時為了行走方便，多次不顧安保人員阻攔將圍欄破壞。

造成的問題：

1、工地大量銅芯電纜、不銹鋼管道、閥門、施工機具等貴重物品丟失嚴重;

2、一些缺乏安全意識的非施工人員隨意進入了施工現(xiàn)場，或者一些不具備施工資格的人員進入施工現(xiàn)場進行施工操作給施工安全埋下隱患。

為了避免以上問題而采取的措施：

1、在有條件建設(shè)永久圍墻的周界，建造永久圍墻。在無條件建設(shè)永久圍墻地方建設(shè)2米高的臨時圍擋。2、在周界圍墻上安裝高壓周界防范電網(wǎng)裝置。3、每隔50米安全周界巡視攝像頭。4、一旦有人員進入周界區(qū)域，攝像頭自動對焦，自動跟蹤。5、在工地四周分別設(shè)置門禁系統(tǒng)，方便人員進出。6、施工人員必須經(jīng)過培訓考核合格后方可進入現(xiàn)場，嚴禁外來人員進入現(xiàn)場

采取措施后達到的效果：

1、減少項目物品丟失，原工地丟失物品月累計額在3萬余元，最高時達到過10萬元，自智慧工地投運后，未發(fā)生大額的偷盜事件。2、降低項目維護成本，現(xiàn)場每班12名安保人員，消減至每班5名，每月人工成本約節(jié)約2.5萬元。

二、安裝人臉識別門禁系統(tǒng)，實時動態(tài)監(jiān)管施工人員變化情況。

項目也曾安裝有門禁系統(tǒng)，但傳統(tǒng)的門禁管理模式無法有效進行人員身份甄別，攜帶的傳統(tǒng)門禁卡全部一致，門禁“認卡不認人”。這就無法識別施工人員的身份。

造成以下安全隱患：

1、特種作業(yè)人員人證不符，存在無證上崗。

2、項目經(jīng)理等、安全管理人員存在未按要求在崗。

3、人員更替后，存在借卡上班現(xiàn)象。

針對以上安全隱患，采取的措施：

1、工地安裝了10套人臉識別門禁系統(tǒng)。在輸入姓名與身份證號碼并進行人臉識別錄入后，每位施工人員正式成為該項目建設(shè)中的一員。后臺設(shè)備會實時記錄每個人的出入情況，并能統(tǒng)計出他們每個月的出勤情況。2、在門口的電子顯示屏幕上，實時顯示施工現(xiàn)場全部人員的動態(tài)情況以及每個施工隊各個工種的人數(shù)。3、對于項目經(jīng)理、安全管理人員、特種作業(yè)人員的不在崗情況進行實時反映，并傳至業(yè)主、監(jiān)理人員手機上。

采取措施后達到的效果：

智慧工地建成后，不僅保證了入場施工人員的安全培訓考核合格率達到了100%，特種作業(yè)均由持證的人員上崗操作，更保證了項目經(jīng)理、安全管理人員的在崗時間。

三、進行實名制管理，防止勞資糾紛。

由于承包單位缺少準確的考勤記錄，導(dǎo)致工資核算與支付證據(jù)鏈模糊，存在勞資糾紛時很難取證。項目因各種勞資糾紛造成民工堵塞工地大門多次，給企業(yè)帶來不良輿論影響。

通過人臉識別技術(shù)，錄入工地員工信息，再通過實名制閘機通道，管控工地人員的出入和考勤管理。每月所有參建人員的考勤電腦儲存，一旦出現(xiàn)勞資糾紛，可準確的提供佐證。確保顯失公平的事件發(fā)生。其次謹防非工作人員進出工地，影響施工正常進行，有效杜絕工地魚龍混雜的現(xiàn)象發(fā)生。

四、構(gòu)建視頻監(jiān)控平臺，防止施工人員違章作業(yè)。

原項目雖然配備了10名專職安全管理人員，但大型工業(yè)項目占地廣、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、樓層多、施工人員分布散，僅憑安全管理人員的現(xiàn)場巡視，很難達到管控目的。

針對以上不足，經(jīng)過實地考察在工地選擇煙囪、塔吊、高大建筑頂端設(shè)置3個高點監(jiān)控，各施工區(qū)域設(shè)置巡視監(jiān)控共計15個，配合周界監(jiān)控，各施工單位會議室監(jiān)控形成多達100多點的安全監(jiān)控系統(tǒng)。使安全管理人員變過去“尋檢”到坐在監(jiān)控中心對施工現(xiàn)場全方位、全過程和不間斷的監(jiān)管。各個施工單位、監(jiān)理單位、業(yè)主管理部門都可以從不同視角了解施工畫面。監(jiān)控中心內(nèi)安全管理人員不僅能在監(jiān)控大屏上看到工地實景。只需輕點鼠標即可進行同步操控，實現(xiàn)平面350度，上下90度立體化監(jiān)控，并可隨時調(diào)整攝像頭焦距，掌握微觀、宏觀場景，監(jiān)控畫面可多幅、單幅切換、使監(jiān)控更具針對性。

智慧化工地建成后的優(yōu)勢：

1、利用監(jiān)控平臺，對于作業(yè)人員而言，無形之中增加了制約力度，規(guī)范了施工行為，提高了安全意識。在很大程度上督促了施工人員的責任心和工作積極性，促進規(guī)范操作意識。

2、通過施工單位會議室監(jiān)控攝像頭的接入，可全程監(jiān)控施工單位安全培訓、安全交底，方案論證，安全會議并形成視頻資料。

3、當事故、事件發(fā)生后，通過查找施工過程備份，可還原事故過程，查清事故原因，明確事故責任。

4、配合現(xiàn)場廣播，對危險作業(yè)、特種作業(yè)中的安全隱患。安全管理人員能及時提出管理意見，叫停作業(yè)，避免事故發(fā)生。

5、事故發(fā)生后，監(jiān)控中心能通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)選擇最合適的路線，疏散相關(guān)人員，快速制定出逃生線路和救援方案。

6、構(gòu)建了施工單位、監(jiān)理單位、業(yè)主單位等多方齊抓共管的安全管理平臺。

7、監(jiān)控中心的設(shè)立，大大減輕了專職安全管理人員的勞動強度，并能在同一時間內(nèi)對多點進行監(jiān)控。

五、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，防止環(huán)保事件發(fā)生

大型工業(yè)建設(shè)項目在施工過程中，因施工過程中產(chǎn)生的揚塵和噪聲污染，一直是施工工地與附近居民最主要糾紛問題，也是環(huán)境監(jiān)管部門比較關(guān)注的部分。建設(shè)項目為防止環(huán)保事件的發(fā)生，在圍墻、道路兩側(cè)設(shè)置了噴霧抑塵裝置，在大門處設(shè)置了洗車裝置，工地內(nèi)還配備了灑水車、霧炮等降塵設(shè)備。但因各設(shè)備多為人工控制，仍多次因粉塵超標，受到環(huán)保、城管部門的警告與處罰。

為了有效控制施工現(xiàn)場揚塵、噪聲污染，現(xiàn)場在特定位置安裝揚塵噪聲在線監(jiān)測設(shè)備，對施工現(xiàn)場的噪聲、粉塵、PM2.5等污染信息實施24小時全天候監(jiān)測，并安裝預(yù)警裝置與原噴淋系統(tǒng)形成連鎖，當污染源超過相應(yīng)的限值指標，預(yù)警裝置就會自動報警，而此時自動噴淋系統(tǒng)就會自動噴淋，直至指標滿足相關(guān)環(huán)保要求時，自動噴淋系統(tǒng)才會關(guān)閉。對于出門車輛，必須經(jīng)過自動洗車機，沖洗干凈后門禁系統(tǒng)才能自動打開放行。

六、特種設(shè)備監(jiān)控，防止特大事故發(fā)生。

特種設(shè)備涉及到生命財產(chǎn)安全，安全事故時有發(fā)生，危險性較大，是項目安全管理的重點。塔吊，汽車吊、施工升降機等特種設(shè)備的使用尤為頻繁，工地在最高峰期曾經(jīng)有12臺塔吊，25臺汽車吊、4臺施工升降機作業(yè)。

我們在每個塔吊、施工升降機上安裝監(jiān)控系統(tǒng)，利用網(wǎng)橋遠程傳輸塔吊、施工升降機作業(yè)工況數(shù)據(jù)，在監(jiān)控中心對工地所有塔吊、施工升降機進行遠程的實時監(jiān)控。特別是在塔吊吊臂上安裝傳感器收集信息，利用數(shù)傳電臺將數(shù)據(jù)發(fā)射至接收端，利用軟件計算出塔吊間相互位置和運動情況，能夠在塔機接近危險位置時自動發(fā)出提示或控制信號，輔助操作人員合理操作，避免安全事故的發(fā)生。

七、基于天氣記錄、預(yù)報的智能化預(yù)警系統(tǒng)

施工作業(yè)過程嚴禁在六級（風速10.8m/s）以上大風和雷電、暴雨、大霧等氣象條件下以及40℃及以上高溫、-20℃及以下寒冷環(huán)境下從事高空作業(yè)，在30--40℃的高溫環(huán)境下的高空作業(yè)應(yīng)按《高溫作業(yè)允許持續(xù)接觸熱時間限值》（GB935-89）標準中“重勞動”工作時間輪換作業(yè)。在平臺設(shè)置時通過連接項目屬地城市國家氣象局網(wǎng)站公開預(yù)報的天氣，系統(tǒng)會在惡劣氣候來臨時，能及時提醒施工人員規(guī)避風險，合理安排施工作業(yè)。

八、施工現(xiàn)場管理系統(tǒng)。

在施工管理中，基于控制中心操作平臺，設(shè)立項目施工現(xiàn)場管理系統(tǒng)APP。APP提供了工程巡檢、巡檢統(tǒng)計分析、巡檢項目問題追蹤以及施工日志、管理知識庫、隱患庫等功能。巡檢人員在現(xiàn)場巡查時，用手機巡檢掃描各個質(zhì)量節(jié)點、安全節(jié)點及相關(guān)設(shè)備上的二維碼，進行現(xiàn)場取證和巡檢情況登記，有需要可發(fā)起整改通知。施工單位人員接到整改通知書后，當整改工作完成向管理人員反饋整改情況，可手機拍照對整改情況進行取證，管理人員可通過圖片查看，對比整改前后變化。同時，巡檢信息可實時與參建各方人員共享，從而做到有據(jù)可依、有證可查、現(xiàn)場辦公、實時反饋，提高了巡查效率，使工程的安全和質(zhì)量得到有效保障。

九、應(yīng)急預(yù)案管理系統(tǒng)。

通過軟件預(yù)先錄入，明確事故處理方案，根據(jù)每個階段危險源不同，實施更新排序，對工地常見的事故如觸電、火災(zāi)、高處墜落等事故有快捷警報功能，讓警報更有效率。

十、智慧化平臺的其他功能

智慧化平臺除了對安全工作有很大的提升外，在材料管理、勞務(wù)管理、進度管理、資料管理、任務(wù)管理上都有創(chuàng)新。

在當今互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能化的信息化浪潮中，“項目建設(shè)+互聯(lián)網(wǎng)”的步伐急需加快，對于大型工業(yè)項目建設(shè)相對于傳統(tǒng)工地施工環(huán)境來說，不僅讓施工環(huán)境管理更加安全可靠，還能讓智能化信息化管理流程達到更高標準，明確各種安全隱患指定責任人進行提前預(yù)防，有效避免出現(xiàn)各種意外疏漏，自然就能大程度降低施工環(huán)境出現(xiàn)的損失，提高施工安全性，讓施工工程管理更加省心專業(yè)。

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作者簡介：張建立，注冊安全工程師、一級建造師，中化環(huán)境科技工程有限公司HSE部HSE高級經(jīng)理，中化環(huán)境科技工程有限公司。