智慧工地在安全生產標準化建設中的探索與應用

郭學太 王 進

（浙江省第一水電建設集團股份有限公司 杭州 310051）

1 智慧工地的概念

智慧工地是通過3G/4G 寬帶多媒體信息網絡、GPS 地理信息系統等基礎設施平臺，整合智能安全帽等可穿戴設備以及設備智能感應裝置，形成“物聯網”。并通過通信網+互聯網＋物聯網構成了智慧工地的基礎網絡，并在此基礎上迭加施工信息化應用APP。

智慧工地的核心是改進施工中人、機之間、各級管理層之間的交互方式。建立互聯協同、安全監控、數據收集、經驗共享等信息化生態圈，并將數據進行實時分析，實現工程的智能管理和自我成長。

2 智慧工地建設成果

渦河蒙城樞紐建設工程自2018年12月8日開工以來，始終秉承“確保大禹獎、爭創魯班獎”的創優目標，將安全生產無事故列為第一目標。該工程依托信息化、智慧化技術支撐平臺，打造“互聯網+集成化、數據化、智能化”的“智慧型工程項目管理”新模式，基于BIM+GIS、物聯網、云計算、無人機、智能感知等前沿科技手段開發了一套適用于本項目的“工程全生命周期智慧化管控平臺”，引領前沿科學技術在水利工程項目管理上的深度融合與應用，見圖1。

圖1 智慧工地建設應用簡圖

2.1 BIM+GIS 工程項目管理+安全管理系統開發與應用

渦河蒙城樞紐建設工程BIM+GIS 項目管理系統已于2019年6月正式投入使用。該系統集成三維地理場景、三維傾斜實景模型、BIM 技術等多項技術，構建基于BIM+GIS 的宏微觀多尺度地理建筑信息精細化模型，實現對渦河蒙城水利樞紐工程建設全生命周期的科學管控。基于BIM+GIS 工程項目管理模式使項目信息共享、協同合作、成本控制、虛擬情境建立、可視化交付、能源合理利用和能耗分析方面更加便捷，實現項目進度、質量、安全、成本等管理要素的數據監控采集、分析統計、實時預警、用以指導和輔助項目管理。

2.2 傾斜攝影技術安全管理的應用

傾斜攝影是用于制作三維實景模型的關鍵技術。在借助具有高性能、協同并行處理能力的數據處理系統下，可快速建立能夠反映施工現場地面物體的外觀、位置、高度等屬性的三維實景模型。利用無人機傾斜攝影技術，建立不同時期渦河蒙城水利樞紐工程三維實景模型，動態展示渦河蒙城水利樞紐工程建設和進展情況，并為BIM+GIS 平臺提供精準的區域地形、臨建設施布置影像數據。

2.3 基于BIM 的可視化施工技術、安全交底的應用

基于BIM+GIS 工程項目管理模式使項目信息共享、協同合作、成本控制、虛擬情境建立、可視化交付、能源合理利用和能耗分析方面更加便捷，實現項目進度、質量、安全、成本等管理要素的數據監控采集、分析統計、實時預警、用以指導和輔助項目管理。

2.4 視頻監控系統在安全管理上的應用

2.4.1 人臉識別系統

該系統是對參與該工程建設的管理人員、施工作業人員人臉信息、身份證信息全部錄入，設置門禁通道，只有備案和錄入的人員才能進入施工現場，是施工現場全封閉管理及人員管理的一項重要手段。該工程實施人臉識別系統后，對進出施工場地的人員自動識別記錄，不僅對監理人員、安全管理人員、技術管理人員及施工作業人員的履職情況進行了記錄，而且杜絕了附近村名及無關人員的進入，大大減少了施工現場無關人員帶來的安全隱患。

2.4.2 車輛識別系統

施工現場進場車輛，先報驗，報驗合格之后，進行車輛車牌號、駕駛員及車輛信息錄入，同時對參建各方乘坐車輛進行信息錄入，車輛只有錄入信息才能進入施工現場。車輛識別系統對車輛進行自動識別，保存車輛進出記錄，為車輛有序管理、開挖土方棄土作業強度分析、統計提供有效數據。同時，杜絕了社會無關車輛進入施工現場。

2.4.3 場景化視頻監控系統

采用高清球形攝像頭、360°旋轉，施工現場全覆蓋，從各個不同角度實時監控施工現場，使現場作業、形象面貌一目了然，且能夠高倍放大近景，讓施工作業面完整展現，通過巡屏檢查，能及時發現施工現場作業人員的違章現象或者作業環境及設備設施的安全隱患，不僅減少了安全管理人員安全巡查的工作強度，而且對施工現場作業人員違章作業形成了一種“威懾”。場景化視頻監控系統在該工程的應用，有力促進了施工現場的安全管理。

2.5 二維碼在安全管理上的應用

隨著智能手機的普及，“掃一掃”正在成為智能手機用戶的必備時尚用語，不需要注冊網站，只需用手機掃一掃，即可獲得所有的信息，在移動互聯網時代，二維碼技術的應用越來越廣泛，在工程建設中也不斷普及、廣泛應用，二維碼技術的應用在項目管理中簡化了工作流程，同時也提高了工作效率。

為提高項目管理水平，加強“互聯網+”在該工程安全管理中的應用，在施工現場只要拿起手機掃描二維碼，項目工程概況、施工工藝、施工工序、操作規程、危險源管控等信息可以隨時隨地查看，且文件可以保存至手機，方便隨時隨地查閱。

2.6 大屏幕監控系統的應用

大屏幕顯示系統是集多種信息接收處理顯示、多類人員操作控制于一體的涉及聲光電多方面技術問題，也涉及有關部門的管理協調問題，還與顯示大廳整體結構密不可分，必須注重多媒體互動系統，需求為主、統籌兼顧、運用綜合集成技術，才能使之達到預期效果。

大屏幕監控系統作為該工程的大型顯示終端，集成監測系統的視頻監控圖像及實時監控狀況等功能，通過DLP 大屏幕監控系統，實現遠程控制和實時查看；施工項目部、項目建設單位、監理單位可以通過控制和使用大屏幕監控設備實時監管，實現全方位監控施工場地的監測效果。

2.7 混凝土拌和站施工服務平臺的應用

水泥混凝土站集中攪拌時，現場的設備性能、人員操作規范性、原材料質量等不確定因素將直接影響到混凝土的配合比、含水量、材料用量、拌和時間等生產控制指標，從而導致混凝土質量不過關。在傳統管理中，往往到了前場施工或檢測環節才會發現質量問題，勢必將增加大量的生產成本，影響產品品質，甚至造成不良的社會影響。

通過在后場安裝智能化采集與傳輸設備，全自動化采集生產數據，智能化比對與分析生產數據，一旦數據出現異常或者超出限值，系統立即發出告警，提示現場技術人員與遠程管理者，及時查找原因，規避質量隱患。從數據采集、分析到告警的整個過程不超過1min，完全自動化與智能化，無需任何人為干預。混凝土拌和站服務系統圖見圖2。

圖2 混凝土拌和站服務系統圖

3 應用成效

智慧型工程項目管理是推動工程管理從傳統的粗放式管理向現代化、智能化、宏觀化及精細化管理方式邁進的有效手段，使得工程管理信息化、安全管理可視化、施工進度形象化、項目成本具體化。通過智慧工地的建設，實現了信息的互聯互通和數據的交互共享，極大地提高了信息的準確性和傳遞效率，提高了工程安全管理的實效性，提升了管理效率。智慧型工程項目管理助力項目管理的同時，提升了工程的安全管理技術手段，為工程安全管理奠定了堅實的技術支撐■