淺析智慧工地系統(tǒng)在施工現(xiàn)場安全管理中的應用

趙帥　魏國清　陳玉成　王蒙　劉俊

摘要：以往的建筑施工企業(yè)，管理中多采用傳統(tǒng)監(jiān)管方式，多依賴于人的主觀排查，安全事故頻繁發(fā)生。同時工程項目管理工作繁雜、覆蓋面廣，人工檢查根本無法滿足管理要求，項目的安全情況均不能迅速獲取，缺少系統(tǒng)管理及有效跟蹤檢查。因此，可以依托一套精細化、一體化、可視化、智能化的智慧工地云平臺系統(tǒng)，構建數(shù)字化、信息化、智能化新型安全管理模式，提高安全管理效率及施工現(xiàn)場的安全管理水平，助推高品質(zhì)安全管理。

關鍵詞：智慧工地云平臺;施工現(xiàn)場;安全管理

1智慧工地系統(tǒng)簡述

智慧工地系統(tǒng)以智慧工地云平臺為核心，基于智慧工地云平臺與現(xiàn)場多個子系統(tǒng)的互聯(lián)，實現(xiàn)現(xiàn)場各類工況數(shù)據(jù)采集、存儲、分析與應用（圖1）。?利用 GIS、BIM、IOT 及 AI 等先進的信息技術，通過接入智慧工地云平臺的多個子系統(tǒng)板塊，根據(jù)現(xiàn)場管理實際需求，采用VR安全教育、安全檢查 App 系統(tǒng)、塔機智慧安全服務系統(tǒng)、施工升降機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)、慧眼AI 、卸料平臺預警系統(tǒng)、臨邊防護預警系統(tǒng)、人員定位等靈活組合，實現(xiàn)一體化、模塊化、智能化、網(wǎng)絡化的施工現(xiàn)場過程全面感知、協(xié)同工作、智能分析、風險預控功能， 智慧工地系統(tǒng)能夠?qū)崟r反映項目進展情況，提高各參建單位的信息溝通效率，利用現(xiàn)代化的信息技術有效提高工程項目管理水平，確保項目質(zhì)量、安全目標的實現(xiàn)，推動工地建設發(fā)展。

2智慧工地系統(tǒng)在施工現(xiàn)場安全管理中的具體應用

2.1 VR安全教育體驗館

結合VR虛擬現(xiàn)實技術和BIM場景化應用（圖2），全真模擬建筑施工的施工場景，針對施工現(xiàn)場常見和重大危險源的防范教育，開發(fā)定制化系統(tǒng)，趣味化培訓過程，通過人員與虛擬場景的沉浸式交互，深化安全意識。通過虛擬仿真技術，聯(lián)通感官，身臨其境，提高學習興趣，激發(fā)深層次觸動，強化安全意識，沉浸式場景體驗教學包括工人急救、衛(wèi)生防疫、勞保用品、滅火器、物體打擊、高處墜落、火災傷害、坍塌傷害、觸電傷害、機械傷害等，人員培訓進度、內(nèi)容云端同步呈現(xiàn)。

2.2 安全檢查 App 系統(tǒng)

安全巡檢APP巡更系統(tǒng)（圖3），運用移動互聯(lián)網(wǎng)技術，結合傳統(tǒng)的安全巡檢模式，采用微博式記錄法，全鏈條呈現(xiàn)檢查整改過程，實時及時查看現(xiàn)場安全隱患，具有強歸納性、強閱讀性、可追溯性，實現(xiàn)PDCA閉環(huán)管理，為項目現(xiàn)場檢查提供高效的移動工具，更加的快捷高效，降低安全管理中因人為因素，提高現(xiàn)場安全管理人員的工作效率。

2.3塔機智慧安全服務系統(tǒng)

智慧工地系統(tǒng)，除了能夠?qū)κ┕と藛T實現(xiàn)有效的管控，還能夠?qū)λC進行實時監(jiān)測（圖4）。在以往的建筑工程施工中，由于塔機設備長時間的使用，經(jīng)常會出現(xiàn)操作失控或不靈敏的現(xiàn)象。嚴重影響建筑工程的施工效率，甚至會導致施工現(xiàn)場的安全事故。而利用塔機智慧安全服務系統(tǒng)，能夠?qū)λC的各項數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，對塔機吊鉤吊物作業(yè)場景，采用高清攝像頭智能化變焦，實時追蹤吊鉤位置，向塔機駕駛員展示吊鉤周圍實時的視頻圖像，擴充駕駛員視野，降低隔山吊、盲吊風險，提升塔機吊裝作業(yè)效率。塔機運行數(shù)據(jù)和報警信息實時發(fā)送到智慧工地云平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析反饋，有效避免塔機安全隱患。

2.4慧眼AI

以往施工現(xiàn)場管理全靠管理人員進行現(xiàn)場巡查，管理人員的精力是有限的，有的時候巡查過的部位，等管理人員走后，還會出現(xiàn)新的安全隱患或人的不安全行為，現(xiàn)利用慧眼AI，能夠全時偵測、智能識別作業(yè)人員安全帽及反光衣穿戴情況（圖5）、智能識別員工越界、外來入侵行為，工地貴重物品定點監(jiān)控報警，門禁、危險區(qū)域重點防護，規(guī)范封閉施工區(qū)域安全管理，保障工地人身財產(chǎn)安全。利用慧眼AI現(xiàn)場煙霧識別，及時排查安全隱患智能明火識別，起火點抓拍定位，事件源頭易追溯，事態(tài)發(fā)展可控制，有效避免事故的發(fā)生。

2.5施工升降機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)

施工升降機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)集人員監(jiān)管、安全監(jiān)測、記錄、預警及智能控制多重功能于一體，利用高度、速度、載重、風速、急停、防墜、傾角、內(nèi)外門、上下限位等多項檢測，精準反映升降機運行狀態(tài)，輔助司機操作，預防安全事故。通過人臉識別強化人員管理，吊籠人員信息、人數(shù)快速統(tǒng)計，安全責任落實到個人，實時監(jiān)測設備數(shù)據(jù)，掌握運行狀態(tài)，危險操作可看可防，有效避免升降機安全風險，數(shù)據(jù)留痕可溯可查，是起重機械領域有效的安全防護工具。

2.6高支模監(jiān)測預警系統(tǒng)

運用物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術，實時監(jiān)測混凝土澆筑過程中高支模的水平位移、模板沉降、立桿軸力、桿件傾角等狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)分析和判斷，預警危險狀態(tài)，及時排查危險原因，保護工地人員財產(chǎn)安全。預警系統(tǒng)可以全天候不間斷高頻次監(jiān)測，多點位監(jiān)測，覆蓋立桿軸力、水平位移、模板沉降等眾多參數(shù)，對數(shù)值和變化趨勢分析（圖6），幫助項目及時作出反應，監(jiān)測信息更準確。同時數(shù)據(jù)達到系統(tǒng)臨界值進行預警，督促危情排查，預防事故，減少損失。

3結束語

5G時代，信息的傳播速度得到了極大的提升，利用5G技術的智能化改造能打造智慧工地，可以較為全面的將整個工地的施工納入其監(jiān)控范圍之中，利用智慧工地云平臺系統(tǒng)，聚合先進的計算機智能判斷和分析策略，有效的解決管理者聚焦的關鍵性問題，主動規(guī)避風險，優(yōu)化執(zhí)行操作，從預防到管理，通過本質(zhì)安全、過程安全、監(jiān)測安全，保障安全目標的最終落地，將智慧工地系統(tǒng)應用到現(xiàn)場安全管理中，從而將工地建設安全管理水平上升到一個新的智慧境界。