“智慧工地”理念下施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理

李智軒，楊必江，何明生，葉龍

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司，北京100160）

0 引言

隨著科技的快速發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，在建筑工程管理中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。通過(guò)構(gòu)建智慧工地系統(tǒng)，對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位管理，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理安全隱患，將安全事故的發(fā)生概率降到最低，使建筑工程得以高質(zhì)量開(kāi)展，工程整體效益進(jìn)一步提升，為我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供幫助。在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作中應(yīng)用智慧工地系統(tǒng)具有一定的必要性和緊迫性，相關(guān)單位和部門(mén)應(yīng)予以高度重視。

1 施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理現(xiàn)狀及原因分析

早在10余年前我國(guó)就頒布了有關(guān)建筑施工安全管理的政策法規(guī)，為相關(guān)工作的開(kāi)展提供了可靠依據(jù)，對(duì)于安全管理工作的制度化、規(guī)范化開(kāi)展起到了一定的推動(dòng)作用，施工安全也能得到良好的保證，然而建筑施工安全事故仍時(shí)有發(fā)生，造成惡劣的社會(huì)影響。從當(dāng)前建筑施工安全事故現(xiàn)狀來(lái)看，主要涉及5種事故類型，分別為高處墜落、觸電、物體打擊、機(jī)械傷害、坍塌，不但造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)引起施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員傷亡。因此，建筑施工安全受社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

造成建筑施工安全事故的關(guān)鍵原因可歸結(jié)為以下方面：[1]從人的角度來(lái)說(shuō)，建筑施工人員的安全意識(shí)淡薄，違規(guī)操作，給自己和他人帶來(lái)了巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)，管理人員對(duì)于自身職責(zé)缺乏足夠認(rèn)識(shí)，沒(méi)有協(xié)調(diào)好各工種的施工，建筑施工中矛盾和沖突屢見(jiàn)不鮮，增加了安全事故的發(fā)生概率；[2]建筑工程施工本身就有著較高的危險(xiǎn)性，施工中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患較多，給安全管理工作的開(kāi)展增加了難度，對(duì)于建筑企業(yè)管理能力和管理水平都有著較高要求，如果企業(yè)的管理思想和管理方法落后，就無(wú)法保證安全管理的有效性，安全事故的發(fā)生也會(huì)成為常態(tài)；[3]建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管人員數(shù)量不足，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的全面覆蓋，安全檢查工作的開(kāi)展不及時(shí)、不徹底，有些安全隱患無(wú)法被及時(shí)排除，引發(fā)了重大安全事故。

2 智慧工地系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)

智慧工地是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的先進(jìn)管理系統(tǒng)，能夠?qū)θ恕C(jī)、料、法、環(huán)等影響施工質(zhì)量和施工安全的因素予以嚴(yán)格控制，防范進(jìn)度延誤、返工重建、安全事故等不良現(xiàn)象的發(fā)生，與現(xiàn)代建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作要求更為契合，值得在建筑工程項(xiàng)目中加以推廣運(yùn)用。一般來(lái)說(shuō)，智慧工地系統(tǒng)需要包含6個(gè)子系統(tǒng)，即塔式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)、升降機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、深基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、高支模監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)。智慧工地系統(tǒng)將建筑工程項(xiàng)目的全體參與方有機(jī)聯(lián)系到一起，將安全管理工作置于重中之重的地位，施工現(xiàn)場(chǎng)的任何安全隱患都將無(wú)所遁形，安全問(wèn)題也能得到妥善解決，真正實(shí)現(xiàn)了施工現(xiàn)場(chǎng)安全的自動(dòng)化、信息化管理。

2.1 塔式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)

起重機(jī)械在建筑施工中的應(yīng)用顯著提高了施工效率，也加大了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。為了對(duì)起重機(jī)械進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，應(yīng)運(yùn)用塔式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)集遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)防報(bào)警功能于一體，可將塔式起重機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)信息詳細(xì)記錄，監(jiān)控塔式起重機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)行為系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，安全事故也會(huì)被扼殺在萌芽之中。

2.2 升降機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)是對(duì)升降機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，在升降機(jī)中安裝傳感器、讀卡器和監(jiān)控裝置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超載、超速、超高、無(wú)證操作等現(xiàn)象時(shí)發(fā)出預(yù)警，確保升降機(jī)的使用更合理，同時(shí)還能將升降機(jī)的使用數(shù)據(jù)傳輸給管理部門(mén)，管理人員對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，因此升降機(jī)使用中的安全問(wèn)題也不會(huì)輕易出現(xiàn)。

2.3 深基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

深基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括機(jī)構(gòu)管理、監(jiān)測(cè)管理、基坑分布、實(shí)時(shí)監(jiān)控、系統(tǒng)管理，監(jiān)測(cè)儀器采集到的數(shù)據(jù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)時(shí)傳輸給智慧工地平臺(tái)，數(shù)據(jù)的分析和傳輸保持同一速率，還能將監(jiān)測(cè)結(jié)果第一時(shí)間反饋給管理人員，由他們負(fù)責(zé)判斷當(dāng)前深基坑施工是否存在隱患，并在危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)工作人員及時(shí)發(fā)出預(yù)警。

2.4 高支模監(jiān)控系統(tǒng)

高支模監(jiān)控系統(tǒng)借助先進(jìn)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)模板沉降、立桿變形、立桿位移、立桿傾角、支架整體水平位移和立桿軸力數(shù)據(jù)加以采集，所用的儀器設(shè)備具有較高的精度，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在設(shè)定值以上時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)響起尖銳的警報(bào)聲，通知所有現(xiàn)場(chǎng)工作人員迅速撤離，將高支模安全事故所引發(fā)的損失控制在最小范圍內(nèi)。

2.5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝槍機(jī)和球機(jī)，利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位、多角度的監(jiān)控，覆蓋區(qū)域包括生活區(qū)、施工區(qū)、大門(mén)、材料堆放區(qū)等，基本不存死角。建筑企業(yè)管理部門(mén)通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以全面掌握建筑施工各方情況，及時(shí)作出更具科學(xué)性和可行性的決策。

2.6 特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)

通過(guò)特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)，將特種作業(yè)人員的信息錄入系統(tǒng)，詳細(xì)記錄他們?cè)诮ㄖ┕ぶ械膮⑴c情況和具體表現(xiàn)，遲到、早退和違規(guī)操作等行為都將予以扣分；同時(shí)，在系統(tǒng)中還能查到特種作業(yè)人員的從業(yè)資質(zhì)，不具備相應(yīng)資格證書(shū)的人員不能從事特種作業(yè)，建筑施工中無(wú)證上崗的情況得以避免。

3 智慧工地系統(tǒng)功能

3.1 人員管理

對(duì)于施工人員的管理需要借助勞務(wù)實(shí)名制系統(tǒng)、人臉識(shí)別技術(shù)及定位技術(shù)來(lái)實(shí)施，系統(tǒng)具體功能如下：[1]身份證、IC卡和人臉都可用來(lái)識(shí)別施工人員的身份，記錄他們出入施工現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間以及參與培訓(xùn)教育的狀況，并與施工人員的績(jī)效直接掛鉤；[2]對(duì)施工人員是否穿戴防護(hù)服、佩戴安全帽進(jìn)行檢測(cè)，還能對(duì)施工人員在現(xiàn)場(chǎng)遺漏的工器及時(shí)發(fā)出提醒；[3]施工人員可用IC卡進(jìn)行消費(fèi)，無(wú)需攜帶現(xiàn)金，對(duì)于施工人員來(lái)說(shuō)這種消費(fèi)模式是非常新穎、便利的。

3.2 安全管理

安全管理是貫穿于建筑施工整個(gè)階段的工作，致力于控制所有危險(xiǎn)源，最大程度的減少和避免安全事故的發(fā)生，而智慧工地系統(tǒng)的應(yīng)用可明顯增強(qiáng)安全管理工作成效，如，在大門(mén)安裝攝像頭對(duì)所有出入工地的車輛信息加以統(tǒng)計(jì)，給事故的追根溯源提供了幫助；在施工機(jī)械上安裝生物識(shí)別系統(tǒng)和防碰撞裝置，能對(duì)司機(jī)的操作情況進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)違章作業(yè)予以制止，并為人員提供必要的保護(hù)；在施工現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)區(qū)域安裝警報(bào)器，能在事故發(fā)生第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，避免錯(cuò)過(guò)最佳撤離時(shí)間，預(yù)防生命財(cái)產(chǎn)損失。

3.3 綠色施工

節(jié)能降耗、防止污染是智慧工地系統(tǒng)的突出功能，因?yàn)樵诮ㄖ┕ぶ杏写罅康挠秒娫O(shè)備，很多施工人員都不能在設(shè)備使用過(guò)后及時(shí)斷電，產(chǎn)生的能量損耗相當(dāng)大。通過(guò)應(yīng)用智慧工地系統(tǒng)可以加強(qiáng)對(duì)用電設(shè)備的管理，提前設(shè)置設(shè)備的通電時(shí)間，有效避免電能浪費(fèi)。此外，智慧工地系統(tǒng)還能控制施工現(xiàn)場(chǎng)的噴淋裝置，采用定期灑水措施抑制揚(yáng)塵污染，符合綠色施工理念。

3.4 質(zhì)量監(jiān)管

工程現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問(wèn)題不僅延誤工期，使問(wèn)題工序重新建設(shè)，還降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)智慧工地系統(tǒng)的應(yīng)用，能有效提高質(zhì)量監(jiān)管效率，利用系統(tǒng)中的巡檢日志、二維碼管理與質(zhì)量安全移動(dòng)巡檢功能完成施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量監(jiān)督與管理，可減少人工產(chǎn)生的誤差，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，防患于未然。通過(guò)智慧工地系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤管理，確保問(wèn)題得到有效處理，管理人員能更有針對(duì)性地進(jìn)行監(jiān)管。

3.5 施工進(jìn)度

智慧工地系統(tǒng)利用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑信息模型，制定建筑施工進(jìn)度計(jì)劃，并將實(shí)際施工與計(jì)劃施工實(shí)時(shí)對(duì)比，管理人員只需通過(guò)平臺(tái)查看就可獲取施工進(jìn)度信息，如果出現(xiàn)工程超期問(wèn)題，系統(tǒng)還會(huì)將相應(yīng)信息推送給項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，使其及時(shí)作出調(diào)整，有力強(qiáng)化了施工進(jìn)度的管理工作。

3.6 協(xié)同管理

協(xié)同管理提供技術(shù)交底和智慧辦公功能。通過(guò)應(yīng)用智慧工地系統(tǒng)，技術(shù)人員能隨時(shí)查看施工圖紙和技術(shù)交底文件，對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)化指導(dǎo)；通過(guò)電子化操作能簡(jiǎn)化工地的業(yè)務(wù)流程，方便資料共享和合同管理業(yè)務(wù)的開(kāi)展，各參與方都能快捷地得到建筑施工完整信息，溝通交流更順利。

3.7 智慧展廳

智慧展廳主要由觸摸屏、VR體驗(yàn)和電視大屏等幾部分組成，其中觸摸屏能形象地實(shí)現(xiàn)對(duì)工地人員、環(huán)境、設(shè)備和施工進(jìn)度等數(shù)據(jù)信息的全景展示，不僅方便瀏覽，且簡(jiǎn)單易懂。VR系統(tǒng)可提供虛擬體驗(yàn)服務(wù)，通過(guò)VR系統(tǒng)進(jìn)行安全教育，可讓施工人員更好地掌握安全施工技能，安全意識(shí)也會(huì)深入人心。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧工地系統(tǒng)的應(yīng)用使施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作煥發(fā)新氣象，其強(qiáng)大的功能促進(jìn)安全管理工作效率和質(zhì)量邁上了新臺(tái)階。建筑企業(yè)應(yīng)正確認(rèn)識(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作的重要性，將智慧工地系統(tǒng)的建設(shè)提上日程，爭(zhēng)取打造結(jié)構(gòu)和功能完備的信息管理系統(tǒng)，為施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作提供助力，為建筑工程的安全高效開(kāi)展保駕護(hù)航。