淺論智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢

文／武模磊、王豪 華潤置地上海公司 上海 201103

引言：

隨著我國信息技術(shù)的發(fā)展，我國建筑工程中引用了大量的新型施工作業(yè)技術(shù)、建筑管理技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用對建筑工程的安全管理也提出了新的要求。智慧工地是自動化技術(shù)、智能化技術(shù)集合的產(chǎn)物，其在建筑工地的安全管理中得到了廣泛的應(yīng)用。通過建筑工地模塊與模塊之間的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)實施施工模擬等功能，使施工現(xiàn)場的安全風險得到有效識別與控制。本主要針對智慧工地在建筑工程安全管理中的應(yīng)用優(yōu)勢進行了他探討，具體內(nèi)容如下。

1、項目概述

本文以華潤置地上海公司嘉興東柵未來社區(qū)項目智慧工地的應(yīng)用為例進行研究，該項目為嘉興市首個未來社區(qū)的試點項目，項目總占地約14 萬方，總建面約為35 萬平方米。該項目作為示范性工地，利用人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，打造了企業(yè)級的智慧工地平臺，平臺由智能監(jiān)測、智慧學習、勞務(wù)管理等多個功能模塊構(gòu)成。通過施工現(xiàn)場人員實名制、施工現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測、大型機械在線監(jiān)控、遠程視頻監(jiān)管等功能，對施工現(xiàn)場人員構(gòu)成、工程進度、工程問題等內(nèi)容進行全面監(jiān)管。具有抓拍違規(guī)事件、輔助監(jiān)管人員指揮調(diào)度等功能。能夠有效提升建筑工地的監(jiān)督管理水平，構(gòu)建多部門協(xié)同管理的監(jiān)管平臺。

2、智慧工地平臺模塊分析

2.1 勞務(wù)管理模塊

勞務(wù)管理模塊指的是利用人臉識別技術(shù)、門禁系統(tǒng)技術(shù)對施工人員的進出進行管理，通過這項技術(shù)了解、調(diào)查、分析工人的出勤率。利用智慧工地勞務(wù)管理模塊對管理人員的出勤率、監(jiān)督人員的履職情況、工人的出勤率等因素進行分析，判斷施工現(xiàn)場的勞動力數(shù)量是否能夠滿足工程的需求，提升工程的效率。

2.2 大型機械安全監(jiān)測模塊

大型機械安全監(jiān)測模塊指的是利用塔吊黑匣子，對塔吊的防碰撞、風速、垂直度、力矩、載重等指標進行檢測，一旦指標出現(xiàn)異常，第一時間推送預警信息。在塔吊報警或預警時，將信息推送至項目內(nèi)的網(wǎng)格化責任管理人員，有效避免違章作業(yè)現(xiàn)象的出現(xiàn)。保障大型機械能夠科學、合理、安全的使用。除此之外，吊鉤可視化技術(shù)能夠解決以往塔吊司機存在的遠距離視線模糊、視覺死角等問題，使現(xiàn)場施工的安全效率得到有效提升，大幅減少安全事故的發(fā)生概率。

2.3 視頻監(jiān)控模塊

視頻監(jiān)控模塊指的是對施工現(xiàn)場的出口、入口、作業(yè)面進行實時監(jiān)控，對工人違章作業(yè)、冒險作業(yè)等行為進行抓拍，再利用智能廣播模塊對工人的違規(guī)行為進行勸阻。現(xiàn)場人員還可以利用巡檢記錄儀，進行線上飛檢，實現(xiàn)遠程指揮，提升檢查的實時性與效率。

2.4 隱患排查模塊

隱患排查模塊可以創(chuàng)建巡檢任務(wù)，并將巡檢任務(wù)分發(fā)給管理人員。再利用實時監(jiān)控技術(shù)，對任務(wù)的執(zhí)行狀況、隱患的整改情況進行分析，落實網(wǎng)格化區(qū)域管理人員的責任，達到一崗雙責的效果，使現(xiàn)場的安全管理水平得到有效提升。

2.5 消防壓力監(jiān)測模塊

消防壓力檢測模塊指的是在消防泵房、消防水管端頭、各樓棟消防水管末端安裝相應(yīng)的壓力傳感器，對各支路消防管網(wǎng)的壓力進行實時監(jiān)測。在出現(xiàn)問題時，通過平臺推送報警信息至網(wǎng)格化管理人員，再由網(wǎng)格化管理人員進行隱患排查處理，實現(xiàn)保障消防管網(wǎng)正常運行的效果。

2.6 環(huán)境監(jiān)測模塊

環(huán)境監(jiān)測模塊指的是利用多種類型的傳感器，對AQI（環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)）PM2.5、PM10、噪聲、風速、風向、溫度、濕度等信息進行實時監(jiān)控與預警。在平臺監(jiān)測到某一指標出現(xiàn)問題時，向管理人員推送預警信息，并由管理人員采取遠程控制噴淋開關(guān)等措施，對施工現(xiàn)場進行降塵。確保施工現(xiàn)場環(huán)境的綠色與健康，使施工現(xiàn)場能夠滿足政府環(huán)境監(jiān)測的需求。

2.7 智慧學習模塊

智慧學習模塊每日向施工人員推送安全題目、安全教育視頻、安全教育文章等信息，施工人員通過點擊學習即可獲取積分。施工人員日常的規(guī)范作業(yè)、合規(guī)操作也能夠獲取積分。通過積攢積分，施工人員可以利用積分兌換生活用品，從而幫助施工人員樹立安全意識，提升施工現(xiàn)場安全管理的效果。

3、智慧工地的實現(xiàn)路徑與優(yōu)勢分析

3.1 人員實名制與人臉識別（全高閘兩通道）

3.1.1 人員實名制與人臉識別的實現(xiàn)路徑

硬件上利用了人臉識別系統(tǒng)與閘機。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)。

3.1.2 人員實名制與人臉識別的優(yōu)勢

智慧工地系統(tǒng)能夠調(diào)出各個單位公司工作人員的出勤率，分析總包管理人員的到崗率。通過調(diào)用智慧工地系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，能夠發(fā)現(xiàn)個別人員沒有考勤記錄，進而通過復核，能夠發(fā)現(xiàn)沒有考勤記錄的人員確實存在未到崗現(xiàn)象。由項目部對總包項目負責人進行約談，及時更換不履職人員，改善項目管理人員的到崗情況。利用人員實名制能夠有效統(tǒng)計管理人員的出勤率，對管理人員的到崗履職情況進行有效監(jiān)督。利用閘機能夠有效統(tǒng)計工人的出勤率，判斷現(xiàn)場的現(xiàn)有的勞動力與施工進度需求是否匹配。如果發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的實際需求人員數(shù)量與實際進場人員數(shù)量存在偏差，可以及時投入相應(yīng)工種，調(diào)出多余工種，實現(xiàn)勞動力的合理配置。在嘉興東柵未來社區(qū)項目中，智慧工地人員實名制率達到了100%。利用智慧工地系統(tǒng)每日自動統(tǒng)計人員的出勤率。能夠有效避免農(nóng)民工惡意討薪、農(nóng)民工工傷詐騙現(xiàn)象，控制工程項目的施工成本，保障工程項目的施工進度。

3.2 塔吊安全監(jiān)測

3.2.1 塔吊安全監(jiān)測的實現(xiàn)路徑

硬件上利用了黑匣子。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)、微信小程序等軟件。

3.2.2 塔吊安全監(jiān)測的優(yōu)勢

利用塔吊安全監(jiān)測，能夠?qū)崟r監(jiān)測各臺塔吊的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，對無法人為識別的指標進行分析，如風俗、載重、幅度、傾斜、回轉(zhuǎn)等指標，并及時地將預警信息推送給現(xiàn)場塔司、信號工、管理人員。幫助作業(yè)人員、管理人員了解塔吊設(shè)備的運行狀況，確保大型機械使用的安全性。在塔吊出發(fā)載重報警時，報警信息能夠第一時間反饋到智慧工地系統(tǒng)、微信小程序上，管理人員通過報警信息能夠發(fā)現(xiàn)并分析塔吊運轉(zhuǎn)過程中存在的隱患，及時制止作業(yè)人員停止超載作業(yè)，在消除安全隱患后再投入使用，提升塔吊使用的安全性。見表1。

表1 某日塔吊監(jiān)測預報警次數(shù)統(tǒng)計

3.3 AI 偵測識別（安全帽識別）

3.3.1 AI 偵測識別的實現(xiàn)路徑

硬件上利用了AI 監(jiān)測攝像頭。

軟件上利用了AI 監(jiān)測分析技術(shù)。

3.3.2 AI 偵測識別的優(yōu)勢

利用AI 監(jiān)測攝像頭，能夠抓拍現(xiàn)場施工人員的違規(guī)行為，如未佩戴安全帽、未穿反光背心等。由管理人員定期根據(jù)AI 偵測結(jié)果，對違章人員進行公示，并對處理結(jié)果進行公示。能夠起到強有力的警示作用，為施工現(xiàn)場營造良好的安全管理氛圍，提升工人的安全管理意識。例如：12月1日，AI 檢測攝像頭總共抓拍到10 起工人違章現(xiàn)象，管理人員及時對抓拍收據(jù)進行收集，并開展了違規(guī)人員的反思教育活動，并對處理結(jié)果進行通報，見表2。后續(xù)施工人員的違規(guī)現(xiàn)象得到了顯著減少。

表2 AI 偵測識別違規(guī)人員記錄情況

3.4 視頻監(jiān)控

3.4.1 視頻監(jiān)控技術(shù)的實現(xiàn)路徑

硬件上利用了槍機與球機攝像頭。

軟件上利用了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

3.4.2 視頻監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢

管理人員能夠利用攝像頭，實現(xiàn)遠程操縱，對施工現(xiàn)場進行實時視頻監(jiān)控，對現(xiàn)場的安全管理狀態(tài)、作業(yè)面施工情況、管理人員履職情況進行監(jiān)督。通過操縱攝像頭，從不同的視覺角度對施工現(xiàn)場進行監(jiān)控，對現(xiàn)場安全管理的狀態(tài)進行管控，能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場管理人員容易忽視的區(qū)域，實現(xiàn)全方位的管控。通過視頻監(jiān)控能夠掌握現(xiàn)場施工進度。

3.5 升降機監(jiān)控

3.5.1 升降機監(jiān)控的實現(xiàn)路徑

硬件上利用了黑匣子。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)、微信小程序等。

3.5.2 升降機監(jiān)控的優(yōu)勢

幫助管理人員實時監(jiān)測升降機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，向現(xiàn)場管理人員推送人為無法識別的指標，如超重、超速等。使管理人員了解升降機設(shè)備的運行狀態(tài)。在升降機觸發(fā)超重、超速等風險行為時，報警信息通過智能工地系統(tǒng)實時的反饋到微信小程序上。管理人員通過微信小程序推送的報警信息，能夠第一時間發(fā)現(xiàn)升降機運轉(zhuǎn)過程中存在的問題。及時暫停升降機的作業(yè)，通知升降機維保單位進場維修，在安全隱患消除后，才可以開展后續(xù)施工。

3.6 環(huán)境監(jiān)控的實現(xiàn)途徑與優(yōu)勢

3.6.1 環(huán)境監(jiān)控的實現(xiàn)途徑

硬件上利用了環(huán)境監(jiān)測儀。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)、微信小程序等。

3.6.2 環(huán)境監(jiān)控的優(yōu)勢

環(huán)境監(jiān)控能夠幫助管理人員實時監(jiān)測人為無法判斷的指標，例如AQI（環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)）PM2.5、PM10、噪聲、風速等。能夠保障工人在綠色、健康的環(huán)境中作業(yè)，滿足政府環(huán)境監(jiān)測的要求。例如，某日現(xiàn)場揚塵、PM2.5、PM10達到預警值，預警信息將實時通過智慧工地系統(tǒng)，反饋到微信小程序上。在管理人員收到預警信息后，可遠程控制噴淋開關(guān)，對施工現(xiàn)場進行降塵處理，使施工現(xiàn)場的揚塵隱患得到有效控制，為工人提供安全健康的施工環(huán)境。如果揚塵超出了報警值，那么噴淋系統(tǒng)會自動開啟。管理人員也可以根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)的變化情況，采取相應(yīng)的措施進行管控。見表3。

表3 某日環(huán)境監(jiān)控情況記錄

3.7 消防管網(wǎng)壓力監(jiān)測

3.7.1 消防管網(wǎng)壓力監(jiān)測實現(xiàn)路徑

硬件上利用了壓力傳感器。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)、微信小程序。

3.7.2 消防管網(wǎng)壓力監(jiān)測的優(yōu)勢

幫助管理人員識別消防管網(wǎng)末端壓力值是否滿足需求，在壓力值出現(xiàn)異常時，實時推送報警信息至智慧工地系統(tǒng)與微信小程序上。使管理人員能夠有效掌握施工現(xiàn)場消防管網(wǎng)末端壓力的情況，提升管理的效率。例如：12月1日，小程序推送8#、9#、13#消防末端壓力報警信息到安全管理人員手機上，發(fā)現(xiàn)8#、9#、13#消防管網(wǎng)末端存在壓力不足現(xiàn)象。采取措施，消除隱患后，消防出水量恢復正常，出水量充足。

3.8 安全隱患排查

3.8.1 安全隱患排查的實現(xiàn)路徑

軟件上利用了智慧工地平臺。

3.8.2 安全隱患排查的優(yōu)勢

通過安全隱患排查，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域網(wǎng)格化管理的可視化，利用智慧工地平臺的網(wǎng)格化管理，監(jiān)督責任人員各項任務(wù)的完成進度，了解各項責任人員的履職情況，并應(yīng)用專業(yè)管理人員對現(xiàn)場進行針對性的有效管控。將項目網(wǎng)格化管理架構(gòu)輸入至智慧工地平臺內(nèi)，管理人員能夠通過平臺，向各個網(wǎng)格化區(qū)域內(nèi)的責任人員下發(fā)每日任務(wù)，制定相應(yīng)的巡檢任務(wù)、督促責任人員履行自身責任。并對隱患整改情況進行記錄，統(tǒng)計與排名。對于排名倒數(shù)的人員與區(qū)域，要進行約談、培訓、考核，提升各個網(wǎng)格化區(qū)域人員的責任意識。

3.9 智慧學習與行為之星

3.9.1 智慧學習與行為之星的實現(xiàn)路徑

軟件上利用了微信小程序。

3.9.2 智慧學習與行為之星的優(yōu)勢

通過智慧學習能夠提升施工人員的安全意識，使施工人員在施工的過程中能夠辨別危險源，避免危險行為。讓施工人員意識到勞防的重要性，提升施工人員的綜合素質(zhì)，在項目部內(nèi)營造良好的學習氛圍。工人通過登錄微信小程序，通過完成小程序內(nèi)推送的智慧答題能夠獲取相應(yīng)的積分。管理人員對積分進行統(tǒng)計、分析與排名。再將上文中提到的智慧工地人員實名制、AI 識別情況與施工人員的安全積分相結(jié)合。將排名靠前的施工人員評為安全之星，并給予安全之星獎勵。調(diào)動施工人員日常工作的主動性、積極性。推動施工人員安全素質(zhì)的提升。

結(jié)語：

本文首先闡述了工程項目的具體內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上分析了智慧工地的組成模塊，并針對智慧工地應(yīng)用于建筑工程安全管理的實現(xiàn)路徑與優(yōu)勢進行了分析。隨著我國信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智慧工地系統(tǒng)也變得日益成熟。智慧工地系統(tǒng)的發(fā)展推動了工地管理從方式單一、效率低、被動的管理模式向著方式多樣、效率高、更加主動的管理模式方向發(fā)展。智慧工地系統(tǒng)加成下的建筑工程安全管理模式能夠為建設(shè)、監(jiān)理、施工三方提供更為有效的輔助，推動傳統(tǒng)工地向智慧工地的轉(zhuǎn)型。廣大工程建設(shè)單位要注重智慧工地的應(yīng)用，利用智慧工地推動建筑工程安全管理水平的提升，實現(xiàn)建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。