智慧工地在項目安全管理中的應用與發展研究

摘要：隨著我國經濟的快速發展，建筑企業面臨人員流動性大、管理難度大等問題。當前，建筑工程施工行業的信息化程度普遍偏低，安全檢查、隱患排查治理等管理方法難以及時跟蹤安全隱患。基于此，本文分析智慧工地的內涵和優勢，探討建筑施工安全管理中存在的問題，并從技術支撐、結構組成、具體應用等進行具體分析，以供參考。

關鍵詞：智慧工地；安全管理；項目

DOI：10.12433/zgkjtz.20232550

建筑行業是一個勞動密集的行業，人、財、物的大量流動，建筑工程的各工序往往出現大量的交叉作業，造成安全風險和管理困難。智慧工地是指在整個工程的整個生產過程中，利用信息技術，構建一整套支持現場管理、互聯協調、智慧工地，包括質量管理、技術管理和BIM技術等多個方面。新形勢下，施工工程項目安全工作具有了全新的意義。

一、智慧工地的內涵

在現代科技飛速發展下，智能化的概念也隨之出現，在施工的各個環節進行全面管理，可以提高工程的整體水平，增強可信度。智慧工地的構成包括：第一，利用現代的互聯網技術，例如手機、電腦等智能裝置，實時監測施工現場，同時對施工現場的各種信息進行匯總、整理和調度，提高安全管理的效果。第二，運用BIM技術構建立體模型，提高工程施工的安全性。

二、當前建筑施工安全管理中存在的問題

（一）施工人員安全意識相對淡薄

由于建筑工程的行業特性，工地上的人員流動較多，所以很多企業會臨時雇傭一些工人，總體上，工人的教育程度較低，安全意識較弱。在工程施工中，盡管有三層的安全教育，但教學流程固定，教學內容單一，教學方法不夠豐富，未能與建筑的實際情況相適應，缺少具體的教學實例，加之工人不能認真對待工作，造成安全宣傳工作不能取得理想效果。

（二）施工現場管理人員的專業能力和綜合素質有待提高

施工企業因其特殊性，對施工企業的整體安全管理工作提出了更高的需求，要求企業的管理能力和技術能力有較大的提高。管理者要完善安全工作，確定安全管理的目的。但管理者普遍缺乏專業知識和能力，未能切實實施安全生產管理體系和相關安全管理措施。我國現行的安保工作計劃制定和實施工作都較滯后。如何提升工程項目經理的業務水平和整體水平成為當前施工企業亟需解決的問題，將有助于提升企業的安全工作質量和工作效能。

三、智慧工地在安全管理方面的優勢

（一）對機器設備進行更加智慧化的管理

從安全的角度看，在施工工程中，必須加強對起重機和機器設備的管理。采用常規的管理方式下，企業不能及時監測設備的實際使用，引發系統安全問題。而采用智慧工地管理模式，可以提升建筑機械和建筑設備的智能經營水平，如果運行過程中出現問題，可以協助裝置進行降擋、減速，通過感應告警及切斷電源，確保裝置安全，提高裝置的工作效能。

（二）開展更生動的安全教育培訓

在實施智慧工地現場的同時，也可以將虛擬現實技術等新技術運用到施工現場。VR等新技術在實際中的運用可以實現動態的、安全的經驗教育。例如，工人可以在現場模擬火災、高空墜落等事故的真實情境，模擬各種事故的嚴重性，演示各種事故的處置，激發工人主動參與的熱情。同時，通過智慧工地的方法可以增強工人的安全觀念，確保在特定的工程施工中有效控制自身行為，進一步完善工作。

（三）使智慧工地勞務管理更加高效準確

智慧工地現場系統的運用促使勞動管理更加完備，提升了施工現場的工作效率，實現實名化，有效管控工人進出。此外，運用勞動登記制度，可以詳細記錄工人考勤、出入工地人數等，并明確工人在施工現場的位置，以便有效管理，提升施工現場的管理效果。

（四）使安全巡檢更加高速快捷

在管理方面，智慧工地現場監控體系可以建立一系列的風險信息表和風險信息庫，監測各種風險源，實現對監控數據的即時上傳，使工程經理實時監控工程現場，實現對工程的全部操作流程自動化；全體員工均可參加安全工作，以便仔細查看人力、物力和環境狀況。智慧工地現場管理體系會降低各類意外事件的發生概率，提升監控的準確性。

四、智慧工地的技術支撐

（一）大數據技術

智慧工地采用大數據技術，深入剖析工程施工過程中搜集到的數據，然后進行存儲和處理，從而得到相應的數據特征，由于工程整體數據的數量龐大，使數據獲取變得困難，將工程與大數據系統相融合，實現數據整合，可以避免數據丟失等問題影響項目的整體效益。

（二）虛擬技術

將虛擬技術引進到建筑工程的安全生產中，改善工程施工的安全性。通過VR技術對建筑工地進行仿真，利用BIM技術構建立體建筑，讓建筑工地在現實中呈現，讓人產生一種“真實”的錯覺，例如，土方坍塌、高空墜落等。另外，要有與之對應的音響效果，增強使用者的神經張力，提升建筑工程的安全管理水平。

（三）BIM技術

BIM技術與智慧工地施工有著密切聯系，利用 BIM技術集成建筑場地的各種信息，并對其進行數據處理，從而使工程設計更具科學性。運用BIM技術構建建筑工地的立體模型，并在此基礎上進行規劃設計與科學分析，以此提高工地的安全性。此外，BIM技術還能建立一種安全的設計模式，防止出現品質問題。

五、智慧工地結構組成

（一）傳輸層

智慧工地的傳輸層由工作經驗連接各個建筑設備和系統，完成對所有資料的全面分析和處理，滿足智慧工地系統對資料的需求。

（二）處理層

智慧工地平臺的工作是通過分析收集到的數據，使智能管理系統和員工之間建立連接。例如，采用現代信息技術分析和加工采集到的資料，以實時傳遞現場的數據為中心，提高信息傳輸能力。

六、智慧工地在施工安全管理中的具體應用

（一）人員智慧管理系統

人員智慧管理系統的實名管理功能可以為每位員工創建檔案或記錄，個人信息與他們的工作活動密切相關，能隨時更新。通過該方法，可以查看員工的工作狀態，及時發現違法操作，并將其上報至班組和主管部門，采取有效的解決措施。員工信息管理模塊每月末會匯總違法違紀情況，并通過分析、評價，確定各崗位的“平安”等級。

此外，本系統更重視特殊員工的安全工作。不僅有詳盡的員工資料，而且會定期對特殊工作人員進行人證統一、證件合法等方面的檢查。對相關資料統計與分析，為今后施工工程企業的招聘決策奠定基礎；讓員工通過智能手機得到相關的資料，還可以利用信息收集的優點進行多角度、多角度的剖析，從而推動企業的安全勞動管理向信息化、智能化的方向發展。

（二）機械設備安全監控系統

智慧工地現場系統可實現對機器裝備的監控和管理。機械設備安全監控系統能監測工程設備的安全風險，并進行預警。由于具備辨識危險點的良好依據，員工可以及時發現建筑工程的危險性并進行評估分析，制定相應的整改方案；在所有施工項目完成后，由監理及有關部門負責對具有一定風險的或超出一定范圍的、具有重大風險的分項工程進行驗收；同時，在工程機械設備的安全監控中，安裝移動App，每日派人定期檢測工地，并由第三方的專業人員在移動終端實時監測，并將監測數據上傳至網絡共享。此外，BIM技術在本體系中的應用也是以建立一個立體的模型為基礎，通過對風險源和風險因子的綜合評價，制定防范措施。

（三）危險化學品監管

由于建筑工程中包括許多焊接、噴漆、黏合等作業，經常有乙炔、氧氣、乙醇、溶劑油以及其他的化工產品，大多是有毒、有害或易燃的，儲存、使用和廢棄處理都具有很大的危險性，因此必須加強安全控制。在以往的工作中，常常出現人為疏忽，而智慧工地現場系統是一種特殊的危險品監控系統，按數量、種類、用途等類別對每批進出工地的物質電子登記，并進行實時監測。對不能用的材料集中存放，嚴格按照防火預案和出庫記錄，及時防范和處理火災、爆炸、中毒等安全事件，確保施工過程的安全。

（四）隱患排查治理

智慧工地系統中對存在的隱患和治理是在收集近四百多個施工中存在的主要安全風險后進行的。風險檢測和管理系統會按照一定頻率對工地進行風險檢查，檢查頻率視具體情況而定。對于違規或重大違規行為要馬上糾正，如有問題，一定要在規定的期限內解決。對于整改意見落實不力的予以處罰，甚至部分停工。此外，平臺每天都會安排專門的員工進行重點的現場檢查，24小時錄像監視，必要時，可以聘請第三方機構監測，對潛在的安全風險做出定性或定量的警告。系統和移動終端是相連的，只要有一個監控設備超出警戒范圍，就會立刻報警，確保員工第一時間趕到事故地點進行檢查和處理。

七、智慧工地的未來發展方向

（一）VR安全教育系統

在施工現場，對員工進行安全教育，將安全知識強行灌輸給員工和管理人員，但在安全問題上，警覺和發現問題的能力有待提高。如果在安全知識教學中應用VR技術，讓受教育者親身感受災難、高處墜落、物體打擊等，可以讓受教育者體驗違章操作后的嚴重后果。采用這種方式，可以大大提高工程施工中存在的危險感知能力，提高工程質量。

（二）智能安全帽管理系統

由于項目施工的規模和復雜程度不斷提高，工作人數較多，工期較長，因此，從管理者角度進行綜合監管較困難。

智能安全帽管理系統的概念是為施工現場的智能化管理提供便利。施工現場發生的意外，除工人自身的不安全行為外，還有機械、材料等方面的因素。智能頭盔是利用RFID技術、無線語音、圖像傳輸技術以及語音報警技術，在工程工地上實時采集各種數據，并利用BIM 技術監控工地。每頂智能頭盔都是工地工人的身份證，里面存放著工人資料，可以看到工人的年齡、工種、班組、職位和工作區域，實時反映工人的身體狀況，同時，還可以為工地劃定安全區，如果工人在靠近巖壁的入口停留時間太長，或進入了危險區，則會自動報警，通知其迅速離開。

八、結語

綜上所述，盡管智慧建筑工程的安全管理實踐和實踐已初見成效，但也需要看到，當前智慧工地管理技術在運用的深度和廣度上還存在一些問題。展望未來，科技不斷更新與改進，數字化改造、智能建造、5G技術將推動智能建筑、智能建筑與5G技術的發展，進一步深化智慧工地與現代技術的結合。隨著5G通信、人工智能、機器人等技術的持續創新與深入發展，將會有更多的產品被整合到智能建筑中。AI的智能辨識技術將會越來越多地應用；在非安全性環境下，利用5G通訊技術，可以完成機械裝置的非安全性操作。

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作者簡介：程煒（1987），男，河南省鞏義市人，碩士研究生，工程師，二級項目主辦，主要研究方向為項目管理。