智慧工地技術在建筑施工 起重機械設備安全管理中的應用研究

李文瑜

（重慶應用技術職業學院，重慶 401520）

工程項目的建設中，經常會受到各種外界因素的影響，以此導致項目的建設面臨著較大的挑戰。因此，在現階段進行項目的建設中，就需要積極地運用智慧工地技術，對各種機械設備開展相應的安全管理，以此保障項目當中使用的機械設備可以有較高的安全性與可靠性。

1 智慧工地

1.1 含義

在現階段我國現代化的建設進程中，信息技術高速的發展與普及當中，因此智慧工地的出現，也預示著我國建筑行業的發展，全面進入到了信息化的階段當中，工程項目生命周期管理理念也得到了進一步的延伸。在項目的建設進程中，往往會與物聯網技術、智能化技術有著較為緊密的聯系。在當今信息技術的應用下，工程項目的開展，基本上都會搭建出一個具體的信息化管理平臺。其次，在人工智能化技術的使用過程中，還要積極的保障進出口傳感器，以及各種設備，始終會與建筑工人的操作系統，保持較強的信息共享聯系程度。在這樣的信息技術應用模式下，實現了工地現場的物聯網系統搭建。這種信息技術的使用極大提升了現場的管理效率，便于工作人員進行全面的管理以及處理，提升管理能力。

1.2 智慧工地系統結構

首先從功能性的角度進行分析，智慧工地的搭建中，基本上可以分為3種常見的系統類型，分別為信息感知層、網絡傳輸層以及應用處理層這3個方面。

1.2.1 信息感知層

這個層級當中，主要是與建筑工作人員保持較強的聯系程度，并使用各種軟硬件設備，進行信息數據的采集以及后續的反饋處理。這樣的層級構建，可以采集到較為全面的數據信息以及信息內容。在全面的保障應用層的處理過程中，要積極地保障施工人員可以得到進一步的接受以及處理。

1.2.2 網絡傳輸層

這個層級的構建中，是一種對于管理工作人員，對于現場的管理中，可以實現將各個設備以及裝置，與系統進行連接，以此實現全面的處理以及分析。從功能性的角度進行分析，這樣的層級設計，是可以保障信息的采集與主體，始終產生較為緊密的聯系，以此滿足人們對于信息處理的實際需求。

1.2.3 應用處理層

這個階段的信息處理過程中，基本上都是在處理過程中，對于各種建筑人員與系統之間的聯系處理。例如，將工作站與數據庫進行良好的連接，同時加上各種智能化軟件的系統處理能力。現階段在大數據技術的發展與應用進程中，可以有效的將信息感知層進行針對性的處理，同時發揮出信息采集以及收集的作用。當下網絡傳輸層的處理進程中，其主要的方式是進行信息方面的傳達，同時加強信息傳遞過程中的主要作用。

2 智慧工地技術在建筑起重機械設備中的應用

建筑施工建設的開展中，起重機械始終都有著明顯的作用，特別是在其建設的過程中，會起到十分重要的作用。起重機械設備設計運行中，基本上分為塔式起重機與施工升降機，這兩種常見的類型。

2.1 建筑起重機械智慧安全監控系統

在建筑起重機的智慧安全監控的過程中，其系統的設計基本上就是采用智慧工地技術，對其開展針對性的信息處理。例如，采用傳感器技術、嵌入式技術以及數據采集技術等諸多方面的技術類型。而在塔機以及施工的升降機運行過程中，由于涉及到吊重、起重力矩等方面的數據信息，因此就要開展詳細的采集、分類、處理，之后起到預警與控制的安全管理作用。

建筑起重機的機械智慧安全監控系統的構建，可以開展對現場起重機械設備的針對性動態監控，進而保障其設備在運行以及保存中，都采集到較為全面的數據信息。智慧安全監控的系統搭建，已經成為了當下工地對于其中機械設備安全管理的主要技術。一般情況下，是在升降機或者塔機完成安裝之后，進行相應的系統搭建。其次，還需要相關系統的搭建完畢之后，由相關領域的專業機構，進行相應的檢測以及分析，只有保障安全監控系統的安全穩定性，才可以在后續的安裝中，實現穩定的運行。

建筑起重機的智慧安全監管工作，基本上可以起到三方面的功能性。首先是安全防護，對于塔機、施工升降機以及各種起重機械，都可以得到全面的監控，最快采集到一些危險源信息，并為相關領域研究人員，提供一定的數據參考。需要注意的是，對于智慧起重機械設備的安全監管系統，要避免對設備運行的影響。其次是可以提供監管的功能。在投入使用之后，由于安全管理系統可以及時的采集到各種與起重機械相關聯的數據信息，因此在后續的進行分析后，可以得到相應的良好數據信息報表，并進一步的在處理的過程中，極大提升數據信息的效果。另外在進行處理的過程中，可以發揮出全程保護的效果。例如，在建筑起重機的機械智慧安全監管系統的處理中，往往可以實現異地作業，以及進行全過程的監控和預警。在這樣的系統運行中，加上互聯網技術的使用，實現較為便捷高效率的施工現場的視頻監控，提升管理效率。

2.2 智慧安全監控系統功能性分析

2.2.1 起重量與起重力矩監控

在塔機以及施工的升降機運行環節，一旦出現起重超載的情況，就會直接導致項目的建設出現嚴重的安全影響。甚至出現對施工機械設備的疲勞損壞之后，導致機械設備的壽命受到嚴重的影響，這樣并不利于建筑的建設。建筑起重機的智慧安全監控系統，可以很好的在其運行的過程中，對起重機的機械設備進行起吊數據的自動化采集，并在操作司機的系統上顯出出來，以此明確處是否出現超載的情況。而在吊重的獲取出現超載的情況是，就需要自動觸發聲光報警系統。而在起重量大于機械設備最大閾值時，就要馬上自動切斷上升的電源，僅僅可以進行下降處理，以此避免危險的發生。其次，系統也可以對其運行當中的載重量進行針對性分析，進而對其進行操作的過程中，可以實現自動控制降檔的處理，輔助操作人員進行吊重處理。只有保障這樣的操作方式，才可以便于起重機械設備的安全管理與操作。

2.2.2 群塔作業防碰撞

由于我國現代化建設進程的不斷加快，基本上項目建設的規模都比較大，涉及到的施工建設內容也較為的豐富。現階段在工地上安裝的塔機數量也比較多，為了實現安全合理的施工建設，就需要積極的避免其施工中，所出現的一些碰撞事故。這樣的事故基本上都是由于操作人員操作不當，以此導致機械設備之間發生碰撞問題，對司機以及施工現場會帶來較為嚴重的影響。下圖1為群塔作業防碰撞設計方案。

圖1 群塔作業防碰撞設計方案

為了保障現階段施工建設的安全，就需要積極的設置出塔機防碰撞系統。這樣的系統設計，主要是在滿足現場施工的功能性前提下，避免塔吊之間的相互干擾，同時全面加強塔吊之間的溝通以及聯系，并對塔機實現集中化的管理以及處理。這樣的管理方式下，全面提升了機械設備的管理能力。具體的操作中，主要設置出對塔機的遠程監控，以此對當下的作業狀態，進行轉角、半徑以及高度等諸多方面的信息采集。通過這樣的處理方式，極大提升整體的系統安全性。在出現可能的危險之前，就可以發出相應的預警信息，以此提升施工建設的整體安全性。在安裝防碰撞系統之后，可以提升安全管理的效果，特別是在出現一些危險情況之前，就可以為司機提供一定的安全預警，以此約束工作人員的操作以及行為。現階段進行處理的過程中，系統的處理方式可以提升處理的能力，特別是在整個處理的過程中，始終可以發揮出應有的作用與效果。

2.2.3 特定區域監控

在施工現場的開展中，由于會涉及到諸多方面的內容，因此就會導致在其建設的過程中，會受到較為明顯的限制。特別是對于我國的一些中心城市的建設工作而言，會面臨著較多的建設挑戰。例如，建設區域周圍存在著大量的既有建筑物，這樣就會對塔機大臂回轉的半徑，提出更高的要求。在實際建設中，一旦無法進行嚴格的安全管理，就會出現觸電事故風險。

為了保障安全管理的效果，既要在其建設的過程中，對塔機的運行狀態，始終提升信息采集的能力，保障在一些特定的區域當中，實現較為全面的監控以及監管。這樣就可以利用自動化的處理方式，保障工作人員的工作安全性。

2.2.4 塔機吊鉤的可視化

這是對于塔機吊鉤的信息化建設，實際操作中，基本上會采用球形攝像機，將其安裝到塔機的滑行小車上，并使用互聯網信息系統，進行信號方面的傳輸。在這樣的處理方式下，司機可以在操作臺上了解到吊鉤的實際作業情況，全面減少施工建設過程中的死角。其次，對于塔機司機而言，需要全面提升處理的效果。讓其司機在操作的過程中，提升對危險問題的預警。下圖2為塔機吊鉤的可視化。

圖2 塔機吊鉤的可視化

2.2.5 生物識別系統

施工現場當中的各種起重機械設備的運行管理工作，一直都是項目施工建設進程的重要管理組成部分。但是由于現場的情況較為復雜，因此會導致監管工作的開展面臨著較多的挑戰。為了實現這樣的建設方式，就需要進行管理的過程中，全面提升系統的監管能力。需要注意的是，雖然我國建筑工程項目的監管體系，得到了進一步的發展，但是依然存在著大量套牌、假牌的現象。因此，為了全面提升塔機以及施工升降機的監控系統，就要進一步的提升系統的管理能力。通過一個科學合理的管理方式，保障起重機械設備的管理能力。

具體的管理進程中，要對塔機以及施工升降機，設置出人臉識別以及指紋識別系統。通過這樣生物識別系統的處理方式，加上與互聯網系統的聯通，對相關工作人員進行全面的管理，最大化管理能力。這種對于工作人員的管理方式，避免了一些潛在的安全隱患。也相應的在實際處理過程中，最快找到潛在的影響因素。

3 建筑起重機智能安全監控安全管理的發展

在現階段信息技術的發展進程中，對于起重機械設備的安全保護功能，依然呈現出較為單一的特征，因此面對我國未來建筑行業的多樣化發展，還需要進一步提升監管的多樣性與全面性。特別是在監管系統的搭建過程中，需要進一步的提升管理的能力以及強度。其中對于數據記錄以及分析功能，都需要在黑匣子當中，進行指紋認證系統，以及人臉識別系統的集中處理。通過一個科學合理的處理方式，可以極大的滿足人們對于起重機的運行以及處理效果。利用這樣的處理方式，不僅僅解決了傳統的運行問題，也相應的提升了安全管理的強度，是符合我國現階段建筑行業信息化發展與建設的重要發展方向。最后，在法律法規方面，也需要順應技術的發展，得到不斷完善。

4 結語

綜上所述，在信息技術時代下，為了保障建筑行業的各種起重機械設備的安全運行，就需要積極地對出現的安全隱患問題開展針對性的處理。當下所構建出的起重機智能化的管理方式，發揮出了信息技術的優勢，有效為工作人員提供較為全面的數據信息。