物聯網技術在建筑工程施工安全管理中的應用研究

高紅娟

（東營市不動產登記中心河口分中心，山東 東營 257091）

物聯網是目前信息時代主要的技術之一，也是基于計算機技術以互聯網進行延伸的一項新興技術。例如，我們常見的馬路邊的共享單車、家里的智能電視、建筑工程中的BIM模型、工廠里的自動化生產線等等這些都包含了物聯網技術，這些技術的應用對于社會發展具有重要意義。

1 物聯網概念

物聯網的基本理念是指把所有物品通過計算機科學技術如射頻識別、人工智能、嵌入式技術等科學技術與互聯網相連接，從而實現智能化管理。物聯網也是互聯網中的一部分，物聯網主要是將互聯網的基礎設備作為信息傳遞的載體實現現代產品通過“物”進行使用與交互，其物聯網設備大部分都包含傳感器用于收集數據,傳感器收集的信息取決于具體任務，例如，工業機械傳感器可以測量壓力、安全攝像頭可保存視頻。例如，從軟件的開發到信息的傳遞都離不開計算機科學技術。并且對于物聯網來說，聯網是必備要素，傳輸層主要是在網絡層考慮，從網絡技術、通信技術去考慮。所以如果要實現物聯網應用，應充分利用計算機科學技術從而帶動物聯網的快速發展，在物聯網的發展下不但增生了一批電子產業比如物流管理、醫療電子、電力控制和智能家居、等，同時也促進了智慧城市發展理念。

2 物聯網技術分析

2.1 傳感器技術

在物聯網技術中傳感器技術作為基礎技術之一，是推動物聯網發展的主要內容之一。傳感器技術可分為三種，第一種是結構傳感器，在物聯網發展中利用傳感器造成的結構參量來感知信號與轉化信號。第二種是固體式傳感器，固體式傳感器一般是利用半導體或者電介質組成的。第三種是智能型傳感器，隨著計算機科學技術的發展，智能型傳感器是目前被應用最廣的傳感器，通過智能傳感器可利用多元件集成電路從而實現信息采集、信息轉換與處理、信息存儲等功能，并且智能傳感器在物聯網大數據的應用中，可推動傳感技術由單點突破向系統化、體系化的協同創新轉變。目前智能傳感器的應用區域主要有消費電子產業、汽車電子產業、工業與醫療電子產業中，由此可見在物聯網各項基礎技術中，傳感器是物聯網的根底和核心，同時也是促進我國物聯網發展的主要內容。

2.2 射頻識別技術

物聯網指的是將各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。其中非常重要的技術是射頻識別電子標簽技術。射頻識別標簽技術是將無線的射頻技術與嵌入式技術相結合的綜合應用技術。目前我國將物聯網作為主要戰略性新興產業，也逐漸成為國內外所關注的重點內容。在物聯網產業的快速發展下，射頻識別標簽技術不僅可以自動識別也采集到一定的數據。射頻識別標簽相比普通的電子標簽具備一定的柔性抗金屬體，這種金屬體不但從技術上解決了普通電子標簽不能附著于金屬表面使用的難題，還能像普通標簽一樣貼在曲面上，擔負起在金屬等極端環境下采集數據的重要職責。并且在人工智能與射頻識別射頻標簽技術下，實現5G物聯網時代。例如，我們常見的京東無人便利店。

2.3 納米技術

在物聯網技術中，其納米技術實現物聯網當中體積越來越小的物體進行交互與連接。在納米技術下可將結構尺寸規定在0.1～100nm之間，并將其材料的性質和應用進行構造。例如，Terepac公司是世界上微小數字電子技術的領先者，在納米技術下，能允許幾乎所有的物體加入到物聯網。這種標簽，悄無聲息地植入到主機中，卻帶來了一系列能力的提升，使得用戶能夠更方便和安全的識別、交流和操作。

2.4 嵌入式技術

隨著信息時代的發展，在綜合計算機技術、傳感器技術、電子化技術下形成了嵌入式技術。嵌入式技術相當于人體的核心許多智能設備如智能家電、智能手表、智能儀表上都會涉及到嵌入式技術，它是利用傳感器將傳感器內的信息進行分析與處理。在物聯網設備開發過程中，嵌入式技術的是一個重要的組成部分，也是核心技術。

3 物聯網技術應用優勢

首先，在物聯網技術中，可合理利用到建筑工程施工現場，并以射頻技術、無線傳感器技術，監控好建筑施工現場的作業情況，并將電子標簽貼于施工場地各類材料中，在通過無線傳感器進行安全管理時也形成了預警網絡。極大程度上降低了人員管理所帶來的不良影響因素。其次，在物聯網傳感器中利用傳感器將數據發送到物聯網設備下并利用Wi-Fi、5G等進行數據傳輸。在物聯網技術的應用中通過對硬件與軟件功能及設備之間的互通性進行有效利用，可促進設備在物聯網技術的帶動下更高效利用，目前各行各業為實現創新發展緊跟信息化時代都以物聯網為基本，以計算機科學技術為基礎推動物聯網的發展，從而有效為人們提供更安全、便捷、高效的服務與體驗。

4 建筑工程施工安全管理現狀

4.1 管理體系不合理

在目前建筑工程施工安全管理中，由于施工管理所涉及到的內容較多，其影響因素也較多，有人才因素、材料因素、設備因素、半成品構成因素等，這些因素都會導致管理體系出現無序性、復雜性，若管理不當會造成工程事故。根據調查，在傳統的建筑工程施工安全管理中，一般是以管理人員針對現場實際施工內容進行把控與管理，其管理人員的事無巨細的管理行為可防止安全事故發生，但這種管理體系并不完善，也并不合理。在建筑工程施工現場中，單單依靠于管理人員來監測出建筑工程施工現場的各種危險源時無法達到全程可控狀態，在危險發生時也無法對危險源范圍內的作業人員進行預警，其安全管理預警效果也不好，無法按照建筑工程施工現場實際情況進行優化，其總體管理體系不夠合理，無法降低安全事故發生率。

4.2 信息技術引入力度不夠

在建筑工程施工中，其安全管理是非常重要的，有助于保證人工安全、質量安全等。但由于在目前建筑工程安全管理中，其信息技術引入力度不夠。很多管理人員沒有認識到信息技術在安全管理方面發揮的價值。針對此，在建筑工程施工安全管理中，管理人員應改變傳統管理理念，應不斷以物聯網技術順應數字化與網絡化時代的發展，以此提高管理工作的質量與效率。而且由于管理人員不夠掌握數字化與網絡化的管理辦法，從而導致信息管理效率較差，也無法符合目前數字化與網絡化時代的發展以及建筑工程施工安全管理的實際需求。因此，管理人員應不斷提高自身對信息技術的認識，促進物聯網技術發揮它的優勢，在實際管理工程中應以物聯網技術掌握考勤管理、定位管理、設備管理、材料出入場管理等，并降低安全事故發生率，切實從技術上實現安全管理效能，促進建筑工程施工安全管理順應信息化與現代化發展。

4.3 設施技術不能滿足實際需求

目前，在建筑工程實際管理中，為了提高企業經濟效益，很多項目管理人員在壓縮其他施工成本時降低了施工質量，并且也會對施工全過程造成極大的危害。例如，在建設項目中，在降低工作設備、安全設備、工作技術等基礎性成本時，后期安全管理無法發揮效用，其前期存在的安全隱患問題也比較多，這對于施工全過程以及企業的長遠利益都會造成不良的影響。

5 物聯網技術在建筑工程施工安全管理中的應用

5.1 安全管理系統組成

在建筑工程施工安全管理中，為有效發揮物聯網技術，應明確其安全管理系統組成內容。首先，物聯網技術可在施工人員監管中發揮優勢。在實名制管理系統與后臺計算機管理進行結合后，管理人員可有效掌握施工人員、作業人員的信息，避免了非法務工人員進場的情況，提高了建筑工程施工安全效能，并能夠更及時地掌握各個作業勞動力數量，以便于合理安排分工滿足實際工程需求。其次，物聯網技術可在材料進場進行管理。在材料進場中，可通過物聯網技術內部管理體系以供應系統控制好微電子芯片，以此將數據進行分析與整合，將其安裝到建筑原材料包裝上，在通過無線電波進行數據傳輸時，微電子芯片可以對材料提供唯一的編碼，并進行識別。在材料進入到射頻識別區域后，即可轉為數字化信息，以此在系統后臺中形成數據，方便管理人員進行庫存管理。與此同時，在設備管理中，若是場地自用設備可以按照物聯網技術中的監控與編制功能進行檢修方案的設計，有效防止設備出現失修、損壞的情況。其材料進場情況也可以通過監控進行管理，以此使管理人員切實掌握施工材料數量、進場時間等，并合理改進材料計劃，控制好建筑工程材料實際使用情況，避免出現材料浪費的情況發生。最后，在安全管理系統中，可根據危險源監測功能針對建筑工程危險點進行分析。其危險源監測功能布置大量的傳感器，可有效實現對危險源的監測，并在高大模板區域中以電子標簽和傳感器功能，實現對建筑施工現場區域化安全管理。例如，在針對施工現場基坑進行監測時，可監測出基坑實際周邊的環境以及變化因素，并在基坑邊緣設置好傳感器，避免出現限值變化，以此提示管理人員針對危險區域進行把控。在檢測完畢后，危險源的實時變化可通過數據傳遞至監控室，及時幫助現場安全管理人員及時調整資源配置、優化施工方案、調整設計內容等，避免危險源進一步惡化，避免造成建筑施工安全事故。

5.2 安全管理系統特點

首先，在物聯網技術下可采用高效率傳感器、電子標簽等實施物聯網功能。其電子標簽有效識別傳感器，最遠距離目前已經達到了100m，其單臺讀卡器可統一獲取50個電子標簽，識別正確率目前已經達到了98%。其次，由于建筑工程施工現場相對復雜，在進行安全管理時干擾因素較多，產生的危險源也較多。針對這種情況，應積極發揮安全管理特點，在物聯網技術下可利用防水防塵性能較好的系統，滿足現場以及室外對于安全管理的實際需求，以此確保安全管理人員能夠及時面對現場干擾進行處理。

5.3 安全管理系統功能

在建筑工程安全管理中，其物聯網技術安全管理系統功能組成部分有警報功能、考勤功能、定位管理功能。首先，在物聯網技術中，警報功能可以有效確保施工現場施工環境，避免危險源進去。例如，可利用警報功能在施工場地前設置好讀卡器，在無卡人員進入時會自動發出報警功能，以此提醒安保人員及時了將情況。例如，在場地設置好傳感器后，若危險源發生變化，會自動發出安全警報并及時提醒處于危險源環境中的作業人員，使作業人員能夠及時離開危險環境。同時在警報功能下還可以協同配合不同的功能，形成警戒區，在不屬于該作業區域人員進入警戒區后會對該人員發出警報，以此實現了作業區間、人員區間的效果。其次，在考勤管理功能中，可為施工作業人員佩戴好電子標簽卡，在電子標簽卡中可形成該人員所屬部門、工種等。在利用設置在場地入口處的讀卡器讀取人員進入場地時間時，也形成了無人管理效果。最后，在定位管理功能中，其定位管理功能主要是將電子標簽卡可以被附近的讀卡器讀到，并獲取到多個信息，以便管理人員在系統中方便進行調配與管控。在隨時掌握各個人員的位置信息時，也可以監控作業人員在相應位置的實際工作情況，方便后期進行跟周密的安全管理工資，并及時調整好安全管理隊伍部署情況，切實做到對建筑工程施工安全管理危險源、危險區域進行管控。

6 結語

綜上所述，物聯網是計算機科學技術與互聯網共同構造的新型技術，在實際生活中例如建筑工程安全管理方面，其涉及的物聯網技術離不開計算機科學技術，因此，在建筑工程安全管理中，應實現信息采集、信息交換、數據共享等自動化管理，并有效降低安全事故發生率，讓物聯網技術在更多的建筑工程管理領域發揮顯著作用。