淺論智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢

武模磊　王豪

【摘要】隨著近年來我國建筑工程規(guī)模與數(shù)量的不斷擴大，建筑工地所涉及的工程要素也變得越來越多。施工現(xiàn)場涉及多項工序，施工現(xiàn)場的工地環(huán)境、人員操作、機械設備等因素都有可能存在安全風險，引發(fā)安全事故。信息技術的應用使得智慧工地在建筑工程安全管理中得到了廣泛的應用。本文主要針對智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢進行了研究，期望能夠推動我國建筑工程安全管理水平的提升，為廣大同行提供參考與借鑒。

【關鍵詞】智慧工地;建筑工程;安全管理;優(yōu)勢? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.12.043

引言：

隨著我國信息技術的發(fā)展，我國建筑工程中引用了大量的新型施工作業(yè)技術、建筑管理技術，新技術的應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、智能化技術集合的產(chǎn)物，其在建筑工地的安全管理中得到了廣泛的應用。通過建筑工地模塊與模塊之間的關聯(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用優(yōu)勢進行了他探討，具體內容如下。

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，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、勞務管理等多個功能模塊構成。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)場人員構成、工程進度、工程問題等內容進行全面監(jiān)管。具有抓拍違規(guī)事件、輔助監(jiān)管人員指揮調度等功能。能夠有效提升建筑工地的監(jiān)督管理水平，構建多部門協(xié)同管理的監(jiān)管平臺。

2、智慧工地平臺模塊分析

2.1勞務管理模塊

勞務管理模塊指的是利用人臉識別技術、門禁系統(tǒng)技術對施工人員的進出進行管理，通過這項技術了解、調查、分析工人的出勤率。利用智慧工地勞務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，并將巡檢任務分發(fā)給管理人員。再利用實時監(jiān)控技術，對任務的執(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。通過調用智慧工地系統(tǒng)內的數(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，可以及時投入相應工種，調出多余工種，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，能夠實時監(jiān)測各臺塔吊的運轉狀態(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。

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。

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偵測結果，對違章人員進行公示，并對處理結果進行公示。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。

3.4視頻監(jiān)控

3.4.1視頻監(jiān)控技術的實現(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，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，采取相應的措施進行管控。見表3。

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，能夠實現(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的完成進度，了解各項責任人員的履職情況，并應用專業(yè)管理人員對現(xiàn)場進行針對性的有效管控。將項目網(wǎng)格化管理架構輸入至智慧工地平臺內，管理人員能夠通過平臺，向各個網(wǎng)格化區(qū)域內的責任人員下發(fā)每日任務，制定相應的巡檢任務、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，在項目部內營造良好的學習氛圍。工人通過登錄微信小程序，通過完成小程序內推送的智慧答題能夠獲取相應的積分。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的提升。

結語：

本文首先闡述了工程項目的具體內容，在此基礎上分析了智慧工地的組成模塊，并針對智慧工地應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、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型。廣大工程建設單位要注重智慧工地的應用，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。

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