基于物聯網感知的工程項目安全管理趨勢分析★

牛天勇 刁 昳

(北方工業大學土木工程學院，北京 100144)

基于物聯網感知的工程項目安全管理趨勢分析★

牛天勇 刁 昳

(北方工業大學土木工程學院，北京 100144)

結合建筑行業的特點，分析了國內外工程安全管理研究和實踐的現狀，提出了開展物聯網安全感知研究和實踐的重點工作，指出開發利用物聯網感知技術來輔助提升建筑項目中的安全管理工作是有必要的。

工程項目，物聯網，安全管理，研究

0 引言

隨著我國建筑業改革的逐步深化，建筑市場秩序日趨規范，但在招投標制度、造價管理、勞動力市場和產業化發展等方面仍存在諸多問題，使市場競爭愈加激烈，建筑項目成敗的影響也越來越大。安全是影響項目成敗的主要風險因素之一，近些年來建筑工程領域的安全事故及傷亡數量呈現較為穩定的高位變化態勢，且不隨現有安全監管工作的加強而有明顯下降。因此，現有安全管理模式下的安全管理成效已經遇到一個瓶頸，亟需突破并保障項目成功實施。建筑項目安全管理涉及人、物和環境等多個方面，其重點是通過管理和技術的方法預防安全問題，降低安全風險。本研究結合建筑行業的特點，將建筑項目安全管理體系劃分為感知、信息和文化三個維度，深入探討物聯網技術、傳感技術、網絡通信技術等現代信息技術在建筑項目安全管理中的適用范圍、應用模式和實施路徑，構建全員、全過程、全面、高效的安全管理體系，促成本質安全。

1 基于物聯網安全感知的意義

在2013年6月北京市住房和城鄉建設委員會公布的《北京建筑業發展白皮書(2013)》中明確指出，下一步要著重將信息化技術科學有效地應用到傳統工藝及管理方式中，快速提升建筑業生產效率和管理水平；加快編制建筑施工企業信息化評價標準，完成涵蓋設計至驗收全過程的統一的信息系統標準體系；積極開發BIM技術、物聯網技術等信息技術在工程項目設計、建造及管理中的應用，加快工程圖紙電子檔案管理、項目成果電子交付技術研發；推動開展建筑業信息化示范工程，鼓勵建筑企業將信息化技術運用于生產實踐，提升行業信息化整體水平和生產管理效率。我國打造智慧城市的過程中已經樹立了一批物聯網技術領軍企業，形成較為完善的物聯網技術研發和應用基礎。當期的工程項目亟需在建筑業安全管理工作中借助物聯網、網絡信息等高新技術及方法，創新項目安全管理體系。其意義在于利用基于本質安全理念改進安全管理模式，使安全管理向可視化、集成化、數據化、標準化的預防及保證體系發展，突破我國當前建筑工程安全管理工作中遇到的效率瓶頸，借助物聯網感知技術，從主動的、預防的角度來創新安全管理模式，有利于降低事故率和傷亡率，提高建筑項目建造效益。

2 國內外工程安全管理研究的對比分析

國外對于建筑安全管理的研究已有很長的歷史，以美國J.Hinze 教授為代表的建筑安全管理專家們從20世紀中期開始對現代建筑安全問題進行了系列的研究，取得了許多具有指導意義的成果。在Hinze的研究中，人對于周邊人員、環境以及時間的變化較為敏感，同時公司有必要設置全時的安全經理。另外，他從工人雇用期、固定安全員、安全表現、施工場所變換、安全監控制度和工具等多個方面發現了內在規律性。對于安全計劃的作用，有學者認為公司安全計劃的制定會有效降低事故率，同時還認為施工現場不僅要安全員負責培訓其管理的工人，還要增強現場安全員對重大安全問題的發現和匯報權力。對于安全控制工作，有學者提出了建筑安全零事故的技術體系，重點從開工前的安全計劃、安全培訓和教育，安全會議，安全防護措施，安全預警，安全評價等一系列以安全為管理核心的工作來保證建筑安全生產。同樣的角度，有學者認為影響建筑安全最重要的因素可以分為六類：保持有利于安全的工作條件；進行安全培訓和教育；建立積極的安全文化；對分包商的有效控制；對員工保持密切監督和管理；合理分配安全責任。隨著高新技術的不斷涌現，信息化、數字化的安全管理研究工作也有一定成果。比如利用BIM模型進行自動安全監測的方法(Jochen Teizer，2012)；研究地理信息系統在安全計劃中的應用模式(Bansal，2011)；利用結構法的方法進行建筑工程項目危害分析和評價工作，并開發出CJSA(Construction Job Safety Analysis)方法(Ophir Rozenfeld，2010)；基于RFID的施工現場人員、設備及環境安全管理模式優化(Agnes Kelm，2013)。在國內現有研究中，安全管理工作被作為一項系統工程進行認識和分析。首先是對建筑工程項目危險源管理上提出要變事后處理為事前預防，做好工程項目危險源的辨識和管理工作；其次是提出要在企業總部和項目部全面展開安全標準化管理工作；再次是從安全文化、安全培訓體系角度來提高組織和個人的安全管理意識及自覺性；隨后的研究是從安全評價的角度提高對項目總體安全狀況的把控；最后還從安全風險和安全成本的角度來探討了安全事故的損失問題。近些年來，結合現代數學分析方法進行安全管理的研究工作也取得了一些成果。比如通過進化博弈理論對工程項目安全監管問題進行的分析和利用SVM(支持向量機)的方法進行項目安全風險評價方面的研究。從國內外建筑工程項目安全管理的研究可以看出，國內學者主要是在傳統安全管理的細節上進行了一些創新和研究，國外學者主要是從行為科學、項目計劃、自動防護等角度展開研究。綜合上述研究成果，以及安全管理技術的進步和安全管理實踐的深入，未來建筑工程項目安全管理的發展勢必要向制度化、數據化、規范化和本質安全化方面發展，并且非常有必要利用物聯網感知技術來實現建筑項目中的主動防護，實現對位置、沖突、隱患、變化等信息的及時掌控，實現有計劃、有依據、可調控的安全管理。

3 開展物聯網安全感知研究和實踐的重點工作

目前，全國大中小型建筑企業為數眾多，建筑業從業人員達到4 000多萬人，整體建設規模和資金投入巨大。與此同時，2013年全國城鄉建設系統發生生產安全事故500余起，從業危險性較為明顯。以北京市為例，北京市2013年有資質的施工總承包、專業承包建筑業企業共3 605家，從業人員近50萬人，完成總產值7 407.1億元，房屋建筑施工面積48 791.3萬m2。盡管北京市安全管理工作較為規范，但安全事故和傷亡數量仍較大，僅2014年第一季度，北京市建筑行業發生傷亡事故占全市生產安全事故5成以上。由此可見，北京市建筑項目的安全管理形勢非常嚴峻。

我國建筑業發展步伐穩健，當前的BIM建造、綠色建筑、建筑產業化等新技術應用具有良好的市場基礎和技術平臺。根據我國建筑業發展現狀及建設項目安全管理工作的特點，開展物聯網安全感知工作應著重做好以下幾項工作：

1)細化建筑項目安全管理體系的三個維度，構建感知、信息、文化這三個維度所覆蓋的內容和要點，并研究三個維度的作用和相互關系問題。創新安全管理體系內容，適應建筑業信息化發展的趨勢。2)明確建設項目安全管理過程中物聯網感知技術的適用類別、使用范圍、實施方式。加強新技術能否用于建設項目，能否提高管理水平，能否實現經濟效益等方面進行研究，為新技術科學有效地應用到傳統工藝及管理方式中提供參考。3)圍繞新的安全管理體系，研究基于信息化的建筑企業安全管理平臺，集成安全管理過程、數據、人員、規范等相關信息，構建多層級安全管理架構，促成可視化、數據化、集成化的安全管理體系。為我國建筑企業實施高效的安全管理工作提供平臺支撐和方案設計，有利于提升行業信息化整體水平和生產管理效率。4)圍繞新的安全管理體系，研究基于事故規律和本質安全的人員安全問題，重點分析從業人員的安全保障機制、參與安全管理的機制和安全培訓方法創新。提高從業人員自我安全管理的意識和水平，改善建筑作業的軟環境，輔助解決當前建筑業從業人員老齡化、用工成本遞增、后續勞動力不足的局面。

4 結語

在我國建筑行業發展的進程中，做好安全管理工作是保證企業盈利和項目成功的重要內容。積極利用現代信息技術的最新發展成果，開發利用物聯網等技術來輔助提升安全管理的工作是非常有必要的，也是可行的。在發展的過程中，要積極處理好技術研發、技術推廣和成本分攤等相關問題，并改進人員培訓體系，使各項工作相互配合，共同促進我國建筑業安全管理水平的提高。

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[5] 牛天勇.工程施工現場區域定位系統研究[J].測繪通報，2014(3)：95-97.

Trendanalysisofprojectsafetymanagementbasedontheinternetofthings★

NIUTian-yongDIAOYi

(SchoolofCivilEngineering,NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing100144,China)

Combining with the characteristics of construction industry, this paper analyzed the present situation of domestic and foreign engineering safety management research and practice, put forward the focus work carried out IOT safety perception research and practice, pointed out that development and utilization of IOT perception technology to improve the safety management work of construction project was necessary.

engineering project, IOT, security management, research

1009-6825(2014)33-0246-02

2014-09-15★：北方工業大學優秀青年教師培養計劃“建筑技術及管理類實踐教學資源開發與利用”

牛天勇(1980- )，男，博士，講師； 刁昳(1979- )，女，講師

TU714

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