基于“智慧工地”平臺提升建筑施工企業安全管理的研究

宋世銳，唐波，劉洋

（中機中聯工程有限公司）

1“智慧工地”平臺的搭建

1.1 智慧工地”平臺概念和定義

“智慧工地”平臺指通過對各種數據、聲音、圖像信息通過有線、無線通信技術相連接，再進行數字化處理、集成、疊加后，組成的綜合性管理平臺。

1.2 智慧工地的架構

《中國建筑施工行業信息化發展報告（2017）智慧工地的應用與發展》對智慧工地的應用框架做了較為全面的介紹，框架內容主要包括現場應用、集成監管、數據中心、決策分析、行業監管5個方面，實現了對施工過程的全面感知、協同互聯和智能處理[1]。

2“智慧工地”平臺安全管理系統的應用

2.12 應用范圍

智慧工地平臺的應用功能劃分為人員實名制管理、視頻監控、揚塵噪聲監測、施工升降機安全監控、塔式起重機安全監控、危險性較大的分部分項工程安全管理、工程監理報告、工程質量驗收管理、建材質量監管、工程質量檢測監管、工資專用賬戶管理等11 項元素。其中，安全管理信息化應用功能是“智慧工地”的重要部分。

2.2 安全管理信息化各功能的具體應用

目前，市場上“智慧工地”管理平臺產品種類繁多，根據現有的“智慧工地”管理平臺在安全管理信息化上的應用，主要集中在五類功能板塊：人員實名制管理、視頻監控預警、危險性較大的分部分項安全管理、特種設備監測預警、安全隱患排查[2]。

2.2.1 人員實名制管理

1）應用背景

人員實名制管理主要涉及作業人員的基本身份信息、考勤信息等數據，通過采集實名制數據，促進企業安全用工，避免不安全用工和惡性事件的發生。本節以某公司自主研發的“智慧工地”管理平臺實名管理模塊的實際應用數據進行研究。

2）應用內容

①通過在各項目施工現場出入口設立人臉識別門禁考勤系統，對所有的管理人員、現場操作人員、外來訪客進行無死角監管。

②基于人臉識別考勤系統和“智慧工地”管理平臺的數據互通，將人員身份信息通過考勤系統或手機移動端APP 進行錄入，分單位、班組、工種進行登記在冊。

③通過現場門禁考勤系統顯示屏或手機移動端實時對各分包、班組、工種進出場人數、情況明細進行查看，對人工資源進行統計。

④通過考勤歷史記錄，返回查看、統計作業人員工作天數。

2.2.2 視頻監控預警

1）應用背景視頻監控預警利用視頻監控設備及其配套監控軟件，對現場進行實時視頻監控。

2）應用內容

①通過在辦公區、生活區、施工現場等區域的出入口內外側、主要作業面、料場、加工區、倉庫、圍墻、塔吊等重點部位安裝監控攝像頭，實現圖像和視頻的實時采集。

②通過移動寬帶、專線或無線等互聯網將采集的圖像和視頻等傳輸至遠程服務器進行集中存儲，用戶通過客戶端軟件對儲存文件進行統一管理和調用。

③具備遠程視頻直播功能，企業利用配套的可視化監控軟件，在監控中心和手機移動端查看實時視頻圖像，對各項目施工情況和安全生產狀況進行遠程監督管理。

④采用視頻圖像識別技術，識別并抓取作業人員未戴安全帽、未系安全帶等常見違章行為的圖像。

2.2.3 危險性較大的分部分項安全管理

1）應用背景

危險性較大的分部分項安全管理“智能化應用”是指利用“智慧工地”信息管理平臺對施工中的危險源及危險性較大的分部分項工程進行辨識、方案編制、審核、論證、實施及驗收等環節，實施信息化管理的管控措施。

2）應用內容

①危險源管理：企業每年定期將各類工程項目可能導致危險事故的所有危險源進行收集整理，辨識、評價出較大及重大危險因素清單。

企業各項目結合危險性較大分部分項對項目進行預識別，引用、補充清單內容，利用“智慧工地”管理平臺統一錄入危險源管理系統，建立危險因素數據庫。根據危險源時態、狀態的不同，確定危險源是否正在發生危險以及其風險系數。

②施工方案管理企業管理部門及技術負責人基于綜合管理信息系統對各項目上報的各類施工方案進行線上審核、審批。通過系統聯動，自動將審核通過后的施工方案電子文件共享至“智慧工地”管理平臺，企業及項目管理人員利用手機移動端實時查閱。

2.2.4 特種設備監測預警

1）應用背景

特種設備監測預警系統是在塔式起重機、施工升降機等特種設備內安裝安全監控設備，并利用其配套監控軟件，實現駕駛員身份識別、升降機運行狀態的實時監控、預警。

2）應用內容

①在塔吊、施工升降機等特種設備上安裝高精度傳感器、視頻監控設備等。

②通過傳感器及視頻監控實時采集來自力矩限制器、起重量限制器、幅度回轉限位器、高度限位器等的各項安全運行參數（見表1）。

表1 塔式起重機監測參數

③“智慧工地”管理平臺對傳輸回來的參數進行數據關聯分析，判斷出設備運行狀態，對超限和超載等異常狀態自動進行聲光預警和移動端APP 預警。以某項目為例，手持移動端的企業管理人員在接收到塔吊高度限位和幅度回轉限位報警后，點擊查看異常數據，進行人工分析，確定高度和幅度回轉數據超出了額定值范圍，立即向該項目提出停止作業、對該塔吊進行檢查、并對操作人員進行安全再教育的處理意見。

2.2.5 安全隱患排查

1）應用背景

2007 年12 月28 日，國家安全生產監督管理總局令第16 號公布了《安全生產事故隱患排查治理暫行規定》，對企業建立健全事故隱患排查治理制度、建立事故隱患信息檔案提出了明確要求。企業通過在“智慧工地”管理平臺建立安全隱患排查專項功能系統，功能覆蓋企業、項目兩級的安全檢查結構。

2）應用內容

①制定安全檢查計劃：安全檢查計劃是企業或項目對安全管理人員進行安全隱患排查任務的安排，任務包括日檢、周檢、月檢和專項檢查等。

以某項目為例，項目經理在2020 年端午節前安排項目管理人員開展節前專項安全檢查，在安排任務時，從系統制定的檢查內容分類中選擇了文明施工、施工用電、分包單位、腳手架。管理人員接收到任務后，進行安全隱患排查工作。

②安全隱患排查：企業及項目管理人員通過手機移動端將日常巡視發現的安全隱患拍照上傳，設定責任人整改，相關責任人可立即收到整改提醒，落實整改并反饋，通過隱患發現、整改、復查等流程，實現安全隱患動態跟蹤、閉環管理（見圖1）。

圖1 安全隱患排查流程

③將未整改閉合完成的安全隱患推送至整改責任人的待辦事項中，并實時提醒、預警，直至隱患處理完成。

④根據安全隱患排查數據庫統計情況，對隱患排查治理工作的開展情況、一般及重大隱患、隱患分類等內容進行統計分析。

3 取得的效果

3.1 實名制管理

通過智慧工地平臺，加強了企業對作業人員的管理，可精確掌握工人信息及考勤情況等，實現施工現場勞務人員實時動態管理和安全監管，并通過考勤管理功能提供的信息數據，有效遏制農民工工資糾紛事件的發生，提升企業勞務管理水平。

3.2 視頻監控

通過視頻監控預警的應用，便于企業遠程監控多個項目的施工安全生產過程，實時掌握、了解各個施工現場安全動態、關鍵施工環節及重大危險源控制等，提高企業整體的安全監管效率。

3.3 危險性較大分部分項管理

通過危險性較大分部分項管理功能，企業安全管理部門人員通過遠程監督終端信息，及時做出對項目施工現場安全狀況的研判，制定下一步的監督管控措施及檢查計劃，并基于此，提高企業對高風險危險源的有效識別，開展相應的風險分級管控、預測與預警。

3.4 監測預警

通過安裝在建筑施工作業現場、特種設備上的各類監控、監測預警設施，構建智能監控防范體系，有效彌補傳統方法和技術在監管中的缺陷，實現對人員、機械、環境的全方位實時監控，真正做到事前預警、事中常態監測、事后規范管理。

3.5 安全隱患排查

通過安全隱患排查的應用，便于安全管理人員對現場的隱患排查工作，并實時提醒、監督隱患對應的整改責任人，有效提高隱患整改的及時性、有效性。通過隱患數據庫的建立，對隱患進行歸類總結、統計分析，直觀展現企業及項目當前安全管理狀況，幫助企業確定針對隱患預防預控的核心點，提高企業安全管理水平。

4 存在的問題及不足

目前，各個企業在開展智慧工地安全管理信息化建設的過程中，引入各類“智慧工地”管理平臺，但在使用過程中，未能結合企業自身實際情況，制定相應的使用、監管制度，功能的應用及運行缺少維護和監管手段，安全管理功效難發揮[5]。

“智慧工地”管理平臺目前更為廣泛的應用是在智能手機上安裝APP，對使用人員、手機智能化有較高要求，而對現階段年長及學歷較低的專職安全管理人員而言，其任務處理效率明顯不足。

企業在推廣使用“智慧工地”管理平臺時，一是多數人員傳統管理模式根深蒂固，認為是增加了個人的工作量，有一定的排斥現象；二是不熟悉操作流程，導致使用過程中一旦遇到操作盲點便敷衍了事。

5 發展前景及建議

5.1 發展前景

現階段，“智慧工地”管理平臺仍處于發展階段，安全管理信息化功能也主要用于重點企業重點項目的重點監管區域，其推廣受到多方面制約因素。下一階段，一是結合監控、傳感設備實時收集、處理與分析現場數據，實現基于施工現場作業人員的不安全行為、物的不安全狀態和重要環境區域的不良狀態的實時快速預測預警；二是結合BIM、VR 模型，利用實際監測數據，具備自我研判、反演功能，判斷施工現場、建筑結構、危大分部分項內容的安全生產狀況；三是基于大數據的隱患排查系統，整合VR 設備，針對不同人群、不同崗位實現在線虛擬方式模擬安全技術交底、安全教育等；四是隨著工程項目大樣本的數據采集，進行數據分析與挖掘，有效得出利于企業安全管理及決策的數據，為企業安全管理經驗的總結提供數據支持。

5.2 對策建議

①企業在推廣應用“智慧工地”管理平臺時要明確建設初衷，要基于企業自身實際需求的定位，提高安全管理信息化應用效益。

②企業要以安全規章制度為保障，合理規劃工作流程，使安全管理信息化各個功能、模塊都契合科學化、規范化、可操作化的要求，有效實現管理落地。

③企業要穩步推進“智慧工地”管理平臺的應用，在安全管理信息化技術和工作流程中，給管理人員適應階段。同時，企業通過開展專題培訓和實操實踐，讓管理人員逐漸適應“智慧工地”管理平臺帶來的思維模式的轉變。