數(shù)字化安全在建筑工地安全管理中的應(yīng)用探究

摘 要：智慧工地是以“人”為中心，以智能化的手段對工程項目的全過程實施全方位的控制和監(jiān)督。智慧工地深入監(jiān)控建筑工地，運用互聯(lián)網(wǎng)、電子信息、大數(shù)據(jù)、空間定位與通信等先進技術(shù)手段整理工地的各種信息，為防止施工進度延誤、安全事故等問題提供了強有力的支持。基于此，從智慧工地系統(tǒng)的特點出發(fā)，分析其在工地安全管理中的價值，進而提出智慧工地助力建筑施工安全管理的工作策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；建筑工地；安全管理

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903（2024）09-0078-03

收稿日期：2024-03-14

作者簡介：周祥征（2001—），男，河南鶴壁人，本科，研究方向：管理科學(xué)與工程。

1 智慧工地系統(tǒng)的具體特點

1.1 數(shù)字平臺化

智慧工地系統(tǒng)為工地打造一個與實體緊密結(jié)合、建立映射關(guān)系、積累豐富數(shù)據(jù)信息資源的數(shù)字化虛擬空間，提供了全方位、全階段的數(shù)字化管理。該系統(tǒng)通過深入分析數(shù)據(jù)結(jié)果，對工程建設(shè)項目中存在的管理、技術(shù)等方面的疑難問題進行有效解決。

在施工過程中，要實現(xiàn)所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)整合，需從工地到工程運行全生命周期，整合利用相關(guān)數(shù)據(jù)信息。該系統(tǒng)構(gòu)建了確保數(shù)據(jù)即時收集和共享的完善信息收集和處理平臺，使各部門之間的協(xié)作效率得以提升[1]。

1.2 應(yīng)用集成化

智慧工地系統(tǒng)成功地實現(xiàn)了各種信息技術(shù)的集成應(yīng)用，達到了資源的最優(yōu)配置和有效利用，滿足了工程建設(shè)和施工的需求，并確保了信息化管理系統(tǒng)的實用性和高效性。

2 數(shù)字化安全工程概要

在智慧施工領(lǐng)域，尚未有人深入研究如何將 BIM、物聯(lián)網(wǎng)、4D、RFID 等關(guān)鍵技術(shù)整合，將人與物相結(jié)合的問題。所以本文通過對智慧施工相關(guān)概念及特點介紹，結(jié)合當前建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的不足，對其未來發(fā)展趨勢做出展望。本研究對當前建筑行業(yè)中施工人員的安全狀況進行了深入探討，并以對施工人員極為關(guān)鍵的安全帽為研究起點。

安全帽能夠?qū)⑹┕と藛T的物料管理緊密地結(jié)合在一起，體現(xiàn)了全面考慮的原則。其配備了先進的科技手段，能夠進一步確保施工人員的安全，并使施工效率提高一倍。該項目從工程實際出發(fā)，結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境及特點，通過對國內(nèi)外相關(guān)研究成果以及實踐經(jīng)驗的總結(jié)歸納，并根據(jù)現(xiàn)場施工需要，確定合理有效的解決方案[2]。

3 智慧工地在建筑施工安全管理運用價值

3.1 勞務(wù)人員的實名制認證和信息管理

在智慧工地技術(shù)系統(tǒng)的建筑工程項目中，系統(tǒng)管理團隊具備為各管理部門、不同工種的勞務(wù)人員提供實名認證的能力，也具備信息管理服務(wù)的能力。各類管理人員之間、各崗位勞務(wù)人員之間，通過建立統(tǒng)一的勞務(wù)人員信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同，為施工人員提供方便快捷的服務(wù)。

在智慧工地管理體系建設(shè)過程中，需要對勞務(wù)人員的工作崗位、職責權(quán)限等進行詳細劃分，并將其實名制認證信息與勞務(wù)合同文本內(nèi)容是否基本一致，在智慧工地監(jiān)管平臺上予以明確說明。

目前，建筑企業(yè)對勞務(wù)人員的崗位、資質(zhì)、工作流程等都有較為嚴格的要求，需要對勞務(wù)人員建立完善的管理模式，并對其進行監(jiān)控。建設(shè)和監(jiān)理單位必須在各種規(guī)模的建筑工程項目施工現(xiàn)場，對建筑技術(shù)應(yīng)用信息進行全方位的集成。對于各類安全隱患和建筑質(zhì)量常見問題，需要特別關(guān)注和追溯管理。但除了需要加入人臉識別這一環(huán)節(jié)外，在建立實名制認證機制時，還必須對施工過程中可能存在的安全隱患因素，根據(jù)勞務(wù)人員的個人身份信息進行系統(tǒng)提示[3]。

3.2 塔式起重機安全監(jiān)控

采用智能化的監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對塔式起重機的實時監(jiān)督管理，是為了保證塔式起重機的安全與穩(wěn)定。智慧工地的系統(tǒng)管理團隊必須能自動辨識塔式起重機的機械參數(shù)，并對其高度和平移值進行精確的自動檢測和測量，做到數(shù)據(jù)與實際工況相結(jié)合，以對塔式起重機工作環(huán)境的實時監(jiān)測與智能化控制管理。

在建筑工程項目中必須對各種機械設(shè)備的工藝參數(shù)進行精確匹配。在塔式起重機類型機械設(shè)備的使用上，同樣會出現(xiàn)很多安全隱患與質(zhì)量問題，因此在建筑施工中必須重視并采取相應(yīng)的措施。為杜絕以上問題的出現(xiàn)，必須做好塔式起重機設(shè)備的日常維護工作，使塔式起重機機械設(shè)備能夠正常穩(wěn)定地運行，防患于未然[4]。

3.3 線上施工安全教育管理

在建筑智能化工程項目施工現(xiàn)場，為保證安全生產(chǎn)的各項規(guī)定落到實處，施工、監(jiān)理單位必須聯(lián)合組織各類安全教育活動，進一步限制和約束各類安全隱患的產(chǎn)生和擴散。確保工程建設(shè)過程中的各類安全事故得到有效控制，實現(xiàn)智慧工地下建筑工程施工安全水平的全面提升，通過開展一系列學(xué)習(xí)實踐活動，促進了施工現(xiàn)場管理質(zhì)量的提高和施工人員的安全意識。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的安全教育模塊中，建筑單位的現(xiàn)場管理團隊需要對教學(xué)時間進行合理分配，并對勞務(wù)人員在安全生產(chǎn)、危機意識等方面的表現(xiàn)進行階段性的考核。

針對不同類型的安全教育課程，施工人員也可以根據(jù)實際情況進行選擇。勞務(wù)人員在學(xué)習(xí)各種安全教育管理知識時，會將自己的學(xué)時、學(xué)分以積分或其他形式轉(zhuǎn)化，其工作實績考核結(jié)果可與其直接掛鉤。工程管理部門可以通過對工程各階段施工進度的實時監(jiān)控，及時掌握各類安全事故的發(fā)生情況和安全隱患的分布情況，為后期制定相應(yīng)對策提供依據(jù)。

3.4 高效快速的安全巡檢

相關(guān)管理團隊可在建筑工程項目智能工地技術(shù)架構(gòu)中，具備對建筑工地物聯(lián)網(wǎng)及安防監(jiān)控設(shè)備進行定期故障檢查及日常維護的能力，采用更高效、快速的安防巡查方式。對于智慧工地技術(shù)管理體系中的關(guān)鍵信息資源，建設(shè)、監(jiān)理單位需要針對建設(shè)工程項目施工現(xiàn)場的實際規(guī)模進行全面整合。要實現(xiàn)這一目標，需要在現(xiàn)場安全管理中應(yīng)用智能傳感網(wǎng)絡(luò)。要確保項目能夠順利進行，就需要通過構(gòu)建相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，對各區(qū)域內(nèi)的所有數(shù)據(jù)進行實時掌握。

需對傳感器設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)框架進行持續(xù)的動態(tài)觀測和數(shù)據(jù)分析，并對施工現(xiàn)場的進出口進行深入的安全審查。在此基礎(chǔ)上，通過云計算平臺對各類數(shù)據(jù)資源進行統(tǒng)一管理，從而為施工人員提供更加準確高效的服務(wù)。要對各類建筑技術(shù)和人員資源進行深入的劃分。在整個系統(tǒng)構(gòu)建過程中，施工人員需要按照相應(yīng)標準開展工作，并保證各部門之間的協(xié)同配合。系統(tǒng)管理人員在激活安全巡檢模式后，需要對施工現(xiàn)場的待機和運行狀態(tài)進行精確識別，以便實時查看施工現(xiàn)場的各項工作數(shù)據(jù)，從而為后續(xù)監(jiān)管決策提供依據(jù)。對各類建筑技術(shù)資源進行深入劃分，確保系統(tǒng)運行高效有序。以高效且迅速的安全巡查方式為基礎(chǔ)，可將現(xiàn)場安全監(jiān)控數(shù)據(jù)與后端的管理系統(tǒng)集成起來。從而在安全事件發(fā)生之前，及時發(fā)現(xiàn)并記錄安全狀況[5]。

4 智慧工地助力建筑施工安全管理的工作策略

4.1 構(gòu)建統(tǒng)一技術(shù)標準的安全管理系統(tǒng)平臺

目前，建筑工程行業(yè)發(fā)展很快，但因為管理機制不夠完善，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生安全事故。因為在建設(shè)過程中涉及到大量的人員、復(fù)雜的環(huán)境、多道工序，所以要用信息化的手段來解決這些問題。監(jiān)理機構(gòu)對參與建設(shè)的各方通過系統(tǒng)平臺進行信息共享，可確保各類安全隱患的有效管理和控制，也是監(jiān)理機構(gòu)的職責所在。監(jiān)理單位應(yīng)根據(jù)實際情況制定相應(yīng)的安全管理制度標準，以此作為整個工程工作流程的指導(dǎo)和規(guī)范，使管理效率得到提高。

大部分監(jiān)理機構(gòu)在施工安全管理方面的組織架構(gòu)、制度框架等方面都已經(jīng)建立得比較完備，但仍存在一些問題需要解決。例如，施工人員對相關(guān)的法律法規(guī)知識不熟悉，缺乏有效的培訓(xùn)機制等等，致使施工現(xiàn)場頻頻發(fā)生安全事故。施工監(jiān)理單位有能力按照需要搭建的安全管理系統(tǒng)平臺，執(zhí)行相應(yīng)的工作任務(wù)，從而使自己的安全管理工作質(zhì)量得到進一步提高。形成一套完整的安全管理信息系統(tǒng)，也可以把這個系統(tǒng)平臺作為基礎(chǔ)平臺進行二次開發(fā)。與其他工程、安監(jiān)機構(gòu)的安全管理系統(tǒng)之間，通過建立信息共享機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，使整個施工企業(yè)的安全管理水平得到有效提升。建筑從業(yè)人員還能利用系統(tǒng)平臺的多種作用來監(jiān)督檢查現(xiàn)場工作人員的操作程序和安全戰(zhàn)略措施并及時向相關(guān)管理機構(gòu)反饋信息。還可以根據(jù)建筑施工方案施工圖紙的有關(guān)要求調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的安全保護措施從而確保建筑施工行為與所處環(huán)境相協(xié)調(diào)的安全萬無一失。

4.2 接入BIM設(shè)計與施工監(jiān)管模型

建設(shè)單位在運用智慧工地技術(shù)系統(tǒng)開展的建筑工程項目中，具有快速集成 BIM 設(shè)計與施工監(jiān)督模型的能力，有助于項目組內(nèi)部信息交換效率和數(shù)據(jù)交換質(zhì)量的進一步提升。施工人員通過引入該系統(tǒng)，進而提高整個工程管理的工作效率，可實現(xiàn)對工程各階段所涉及的各種數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度。

實際執(zhí)行時，施工單位要依據(jù)具體需求，選擇適合的設(shè)備或軟件來開展工作，并保證后續(xù)的維護管理工作得到妥善執(zhí)行。為了保證項目的質(zhì)量和進度要求，施工單位還要制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，及時應(yīng)對各類安全事故，從而有效保證整個項目建設(shè)的順利進行。

當把BIM 技術(shù)平臺的各種功能整合到工作中去后，施工單位的現(xiàn)場技術(shù)團隊和安全管理團隊必須對設(shè)計和施工監(jiān)督的各個方面進行詳細分類，然后結(jié)合施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理條例的相應(yīng)規(guī)定，對當前工程的安全隱患進行對比分析，以確定是否對當前施工現(xiàn)場的安全隱患做到了心中有數(shù)。為使工程項目能順利完成建設(shè)任務(wù)，并為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益，還應(yīng)對項目進度計劃和施工進度管控方案進行進一步的細化研究。

4.3 可視化圖表的數(shù)據(jù)分析和決策輔助

建立統(tǒng)一的技術(shù)標準下的智慧工地安全管理體系，需對終端應(yīng)用三個層面業(yè)務(wù)操作邏輯進行深入整合，并利用可視化的圖表對數(shù)據(jù)進行分析，為決策提供支持，從而有效規(guī)避各類安全事故發(fā)生概率。施工人員的任務(wù)主要是通過移動互聯(lián)網(wǎng)工具，實時獲取自身所處的工作位置及當前的作業(yè)狀態(tài)，提高工程項目管理工作的科學(xué)化程度。并把可視化分析功能應(yīng)用于工程建設(shè)全過程，提高工程項目管理工作的效率。

4.4 lkhLBtNJl8UzVZNAzPXrEDq8vo4PssWVP/51+vf+XkE=虛擬現(xiàn)實技術(shù)和設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制

施工單位必須結(jié)合自己的實際情況，選擇適合虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用方案。利用這套技術(shù)體系，施工團隊對建筑工地的各種數(shù)據(jù)能夠進行實時監(jiān)控，從而有效地保證工程的施工品質(zhì)和進度。以進一步提高建筑工程企業(yè)的核心競爭力為目標，必須加大虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用力度。所以施工單位應(yīng)該對工作人員進行嚴格規(guī)范的管理，使他們對所安裝的各種設(shè)備的功能和性能特點有一個比較全面的認識。

對建筑工地可能存在的安全隱患進行重點檢查，并借助自動化的操作控制方式有目的性地篩選設(shè)備的操作細節(jié)。這樣就保證施工人員對施工現(xiàn)場的各種機械設(shè)備運行狀況、各部件連接關(guān)系等內(nèi)容及時了解，從而保證建筑工程整體質(zhì)量水平得到提高。另外在選擇遠程操作平臺的時候，施工團隊也要根據(jù)具體項目的實際需求，保證施工現(xiàn)場達到智能化的管理要求，這是從整體上提高建筑工程質(zhì)量的重要措施之一。

對施工現(xiàn)場安全管理水平有更高要求的情況下，有關(guān)工作人員的自身綜合素質(zhì)建設(shè)也十分重要。構(gòu)建虛擬仿真平臺能有效提高施工現(xiàn)場的實時監(jiān)控能力，在為施工人員提供優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)控工具的同時，還能提高施工人員對各類安全事故發(fā)生原因的分析能力，從而達到有效降低事故發(fā)生率的目的。因此，相關(guān)工作人員在提高自身綜合素質(zhì)建設(shè)的同時，也需要不斷加強施工現(xiàn)場安全管理的工作力度。

4.5 構(gòu)建施工現(xiàn)場的安全監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)

建筑工程項目施工單位通過充分利用智慧工地的相關(guān)技術(shù)資源，能夠?qū)Ω黝悅鞲衅髟O(shè)備及安防監(jiān)控設(shè)施的數(shù)據(jù)采集精度進行適應(yīng)性調(diào)整，迅速建立起現(xiàn)場的安防監(jiān)管物聯(lián)。在此基礎(chǔ)上，施工人員可以及時獲取工程各階段各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在的各種安全隱患情況。在施工現(xiàn)場，通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管平臺實現(xiàn)信息互聯(lián)互通、信息共享，各類安全監(jiān)控系統(tǒng)均可實現(xiàn)。在整個項目中，為確保施工過程的安全高效，施工現(xiàn)場的各個作業(yè)環(huán)節(jié)都需要使用大量的各種檢測儀器和設(shè)備，以確保其正常運轉(zhuǎn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)。因此，各類監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)警信息，在建設(shè)項目建設(shè)的整個過程中，都可以實時獲取施工現(xiàn)場的各個角落。除了這些，建筑團隊還需要通過與生產(chǎn)系統(tǒng)的集成，利用尖端的智能感知工具，確保建筑工地的絕對安全，實施安全風(fēng)險管理。

5 結(jié)束語

快速發(fā)展的先進信息技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)云計算等，將使智能施工現(xiàn)場得到充分整合，從而為施工進度安全費用管理等方面提供有力支撐，這也是目前傳統(tǒng)建筑行業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型的大勢所趨。以“物聯(lián)網(wǎng)+建筑施工大數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ)的服務(wù)模式，將為提高施工人員施工材料和施工設(shè)備使用效率降低施工成本和能源消耗，提供全周期可視化可追溯的管理方法，并針對實際需求，以最迅速的智能響應(yīng)來促進建筑產(chǎn)業(yè)進入新的轉(zhuǎn)型和升級階段，從而在建筑產(chǎn)業(yè)中創(chuàng)造更大的價值。

參考文獻

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