智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢分析

李傳磊 曲琳琳 孫吉卓

【摘要】智慧工地是互聯(lián)網(wǎng)時代的產物，在構建的過程中引入了多種現(xiàn)代化技術，通過計算機信息技術、網(wǎng)絡技術等聯(lián)合使用，對整個施工流程實現(xiàn)全方位的把控。智慧工地建成投入使用以后，因為實現(xiàn)了信息化管理，也就在很大程度上減少了工程現(xiàn)場的質量、安全等各種問題出現(xiàn)，不僅提升了整體的施工效率，更為工程項目經濟和社會效益的實現(xiàn)提供了保障。基于此，文章展開分析，期望能夠帶來借鑒。

【關鍵詞】智慧工地;建筑工程;安全管理優(yōu)勢? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.058

1、智慧工地研究情況

國內外學者開展了大量的探索和研究，提出了“智慧工地”的概念。1975 年，Chunk Eastman 教授[1]團隊首次提出 BIM（Building Information Modeling）的概念，為工程建設的參與方提供了一種新的管理思路和信息交互的平臺，通過幾十年的探索與發(fā)展，BIM 技術為工程建設的信息化、管理的科學化、提質增效等方面提供了強大的助力。國內建筑行業(yè)長期以來雖然信息化比率極低，不足 0.1%，但是提升空間巨大，在國家發(fā)布的《建筑業(yè) 10 項新技術》《中國制造2025》《中國建筑施工行業(yè)信息化發(fā)展報告（2017）：智慧工地應用與發(fā)展》等文件中，強調信息化、智能化的作用，提出要通過新技術改變傳統(tǒng)建筑行業(yè)低效率、低回報的問題。國內的專家學者在智慧工地方面開展了大量的研究，研究了基于 BIM 技術的工程項目管理協(xié)同機制;在 RFID 技術的基礎上，完成了裝配式建筑監(jiān)管系統(tǒng)的設計。智慧工地是信息化技術、工業(yè)化技術、智能化等技術在建筑行業(yè)的整合，體現(xiàn)了不同學科交叉的優(yōu)勢。雖然國內外學者針對智慧工地的概念開展了大量的研究，但是隨著新技術的不斷涌現(xiàn)和行業(yè)形勢的不斷變化，智慧工地的理論和實踐還無法完美地契合，很多理論的實現(xiàn)還需要進一步研究和探索[2]。

2、智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢分析

2.1安全體驗教育生動有效

智慧工地是建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要標志，在當前的一些大型工程項目中得到了一定的應用，改變了傳統(tǒng)的工程管理模式，尤其是在安全管理方面，智慧工地的優(yōu)勢非常突出。工程企業(yè)通過新型技術的應用，就可以構建完善的智慧工地管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的 VR 技術、BIM 技術等都有模擬性特征，可以給現(xiàn)場施工人員以高度的沉浸感和現(xiàn)實感，通過施工模擬，現(xiàn)場施工人員和管理人員可以根據(jù)最終的模擬結果來識別出其中存在的安全隱患，智慧功能的虛擬現(xiàn)實功能，可以對高處墜落、機械傷害等各種安全事故通過真實的場景模擬，使得安全體驗教育更為生動和有效，現(xiàn)場作業(yè)人員可以通過這一模擬充分認識到安全管理的重要性，積極遵守安全施工的相關規(guī)范和要求。

2.2機械設備管理安全智能

現(xiàn)階段，我國的建筑工程項目規(guī)模日漸增大，塔吊和升降機等在施工作業(yè)中的使用非常多，是重要的機械設備。綜合分析建筑工地上安全事故的發(fā)生頻次，機械設備引起的安全事故占比較高，其中，塔吊、升降機等更易出現(xiàn)各種的安全事故。智慧工地在安全管理中的應用，同樣可以對現(xiàn)場的各種機械設備加以安全管理。以塔吊為例，在塔吊的各個部位安裝專門的傳感器，通過回轉、重量、傾角、風速、高度等各類傳感器的配合，完全可以保持塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的可靠運轉，因為這些傳感器具有自動的信息采集和分析功能，所采集到的信息可以實時傳輸給施工人員，也就可以保障操作的安全性。此外，塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)中還存在著智能化模塊設計，智能化模塊可以自動判斷塔機的起重量和起重力矩，當出現(xiàn)異常情況時，該模塊會立即進行異常信息的發(fā)送，啟動報警機制，在操作人員接收到相應的預警信息以后，就可以快速進行操作調整，保持塔吊的安全運行。再比如，智慧工地中的安全監(jiān)控系統(tǒng)同樣可以對升降機開展全過程、全方位的監(jiān)測，這種實時監(jiān)測、遠程控制使得后臺人員對設備運行狀態(tài)的掌握更具實時性，可以在識別出潛在安全風險的基礎上開展預防與控制。

2.3勞務實名制管理高效準確

智慧工地中集成了多種現(xiàn)代化的技術，比如，信息技術、門禁安全控制技術、數(shù)字信號模擬技術等均是其中的關鍵技術，這些技術的相互配合，有效避免了無關人員進入施工現(xiàn)場，在施工人員進入工地的過程中，通過人臉識別或者生物識別等技術，就可以直接采集人員信息，通過這一方式，有效對工地內人員的進出實現(xiàn)了智能化管理[3]。智慧工地具有勞務實名制管理功能，系統(tǒng)中的相應模塊可以快速采集信息并保存，實現(xiàn)對現(xiàn)場施工人員的實名制管理，掌握各個崗位上人員的出勤狀態(tài)、位置等信息，使管理更為高效與便捷。

2.4安全巡檢快捷高效

智慧工地在施工安全管理中起到安全巡檢的作用，這種安全巡檢是智能化巡檢，而傳統(tǒng)的巡檢中，由施工企業(yè)深入現(xiàn)場進行安全隱患的排查，耗時長、人力投入多，部分巡檢人員在巡檢過程中無法及時識別和發(fā)現(xiàn)安全隱患，巡檢效果不佳。智慧工地中，安全巡檢系統(tǒng)是其中的重要構成，該系統(tǒng)包含安全隱患清單、危險源數(shù)據(jù)庫等模塊，這些模塊可以進行現(xiàn)場的全面監(jiān)測，也可以幫助現(xiàn)場管理機構更好地開展安全管理。專業(yè)管理人員可以直接利用系統(tǒng)功能來開展危險源識別與監(jiān)控、安全隱患排查與整治，并實時上傳相應的安全信息，幫助各部門共享安全信息，保障安全管理的全面性[4]。

3、智慧工地在建筑工程安全管理中的應用研究

3.1塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)

塔吊作為建筑工程施工項目中的關鍵機械設備，其承擔著重要的施工任務，在一定程度上，通過塔吊的使用取代了部分的人工作業(yè)，改變了傳統(tǒng)的施工模式。但因為塔吊施工的特殊性，使施工作業(yè)中也伴隨一定的安全風險，如果塔吊操作不當，甚至會引起嚴重的安全事故，因此，建筑工程安全管理中，塔吊管理非常重要。智慧工地中，通過塔吊監(jiān)測系統(tǒng)的建設，可以由該系統(tǒng)監(jiān)督塔吊施工的全過程，這一監(jiān)測方式，可以對全部的工程信息加以記錄與分析，因為其監(jiān)測具有智能化，也就保障了危險源排除的及時性，對塔吊事故的預防與控制有著重要的意義。此外，塔吊作業(yè)中伴隨著設備的不斷運轉，在監(jiān)控系統(tǒng)內也同步產生了各種的記錄，系統(tǒng)中的相應模塊通過對參數(shù)的記錄與分析，可以及時發(fā)現(xiàn)在塔吊中的損壞零部件，以告知維修人員快速更換與維護。

3.2升降機監(jiān)控系統(tǒng)

升降機監(jiān)控系統(tǒng)同樣是智慧工地中的重點模塊，這一系統(tǒng)運行中可以有效利用其遠程控制功能對升降機的使用和操作給予一定的指導。在升降機的一些特殊部位，安裝傳感器和應變檢測器，隨著升降機的運轉，應變器可以在設備使用的同時不斷掌握設備工作時的受力狀態(tài)，一旦設備存在危險操作或異常情況，傳感器會立即接收到這些異常信號與數(shù)據(jù)，快速對設備開展相應的保護或控制，如果升降機的安全問題非常突出，傳感器甚至會發(fā)送停止指令。當升降機監(jiān)控系統(tǒng)將有關信息傳輸給相關部門和單位以后，管理人員經由專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析，就可以不斷對系統(tǒng)加以升級與優(yōu)化，這種實時監(jiān)測、遠程控制的模式下，極大保障了安全管理的水平。

3.3深基坑監(jiān)測系統(tǒng)伴

隨著高層建筑的日漸增多，基坑深度越來越大，深基坑施工作業(yè)的特殊性使得在工程現(xiàn)場面臨著很多的安全風險，因此，深基坑施工作業(yè)中的安全管理也是非常重要的。智慧工地下，深基坑監(jiān)測系統(tǒng)可以在基坑開挖作業(yè)開始之前，提前根據(jù)所收集到的基坑工程現(xiàn)場信息，確定開挖位置、方法。深基坑監(jiān)測作業(yè)中，利用無線網(wǎng)絡將所采集到的信息傳輸?shù)街腔酃さ仄脚_，后臺管理人員經由數(shù)據(jù)分析，就可以發(fā)現(xiàn)深基坑作業(yè)環(huán)節(jié)的潛在風險，及時將這些信息分享給其他部門，提前制定應急預案。

3.4視頻監(jiān)控系統(tǒng)

建筑工程現(xiàn)場所涉及的工程要素是非常多的，安全隱患存在于施工作業(yè)的各個環(huán)節(jié)和方方面面，視頻監(jiān)控系統(tǒng)下，智慧工地在工程安全管理中的優(yōu)勢得以凸顯，因為視頻監(jiān)控系統(tǒng)下的工程現(xiàn)場情況完全可以以視頻的方式呈現(xiàn)出來，這種呈現(xiàn)方式更為直觀，不論是作業(yè)面，還是原材料堆放點、施工機械設備等，均可以在視頻監(jiān)控系統(tǒng)內直接展現(xiàn)，實現(xiàn)了全過程、全方位的監(jiān)測，避免了監(jiān)控死角的出現(xiàn)。各個部門在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信息共享下，就可以快速掌握現(xiàn)場的各種信息，快速識別安全隱患并加以處理[5]。

結語：

安全管理是建筑工程項目中不可忽視的管理方面，因為建筑工地上涉及了各種的工程要素，再加上現(xiàn)場施工工序的繁多性，使得工程現(xiàn)場遍布安全風險，這些安全風險可能源自機械設備、人員操作，也可能源自工地環(huán)境，如果安全管理不到位就會增大現(xiàn)場安全事故的發(fā)生頻次。現(xiàn)階段，隨著信息時代的到來，一些工地擬建了智慧工地，通過智能化系統(tǒng)的構建，有效實現(xiàn)了對現(xiàn)場安全風險的監(jiān)測與排查。

參考文獻：

[1]Rafael S， Chuck E， Kathleen L， et al. BIM Handbook：AGuide to Building Information Modeling for Owners，Designers， Engineers， Contractors， and Facility Managers[M].Hoboken：John Wiley & Sons，2018.

[2]段媛媛.智慧工地系統(tǒng)在施工現(xiàn)場安全管理中的應用[J].建筑安全，2019（7）：44-46.

[3]宋輝，何曉衛(wèi).打造智慧工地深化施工現(xiàn)場安全管理[J].建筑技術開發(fā)，2019，046（013）：63-64.

[4]霍旭薪，李欣宇，何宇航.推進智慧工地建設助力建筑行業(yè)發(fā)展[J].土木建筑工程信息技術，2019，11（02）：133-138.

[5]吳海清，吳鎮(zhèn)清.基于"智慧工地"管理系統(tǒng)和BIM技術的建筑施工安全生產管理分析[J].建筑與裝飾，2020（7）：27+30.