激光感應報警與VR技術結合在施工現場安全管理中的應用

胡文藝 萬露 曹遠洋 王旭濤

摘要：建設工程由于工程量大、施工環節多、工序復雜、施工周期長，且多為露天作業、高空作業，施工環境惡劣，加上施工人員大多文化程度低，安全意識不強，導致安全事故時有發生，嚴重損害了施工人員的人身安全，影響了施工質量，加大了施工成本。因此，做好建設工程施工現場的安全管理工作，就顯得至關重要。將激光感應報警與VR技術結合應用在施工現場安全管理中，能極大地豐富施工人員安全教育的手段，提高安全教育的效果，有效提高工地風險識別的質量，提升施工現場的安全管理水平，保障施工人員的人身安全，提高建設工程的施工質量，減少工地傷亡事故，降低施工成本。本文闡述了激光感應報警的優點，概述了VR技術，探討了激光感應報警與VR技術結合在施工現場安全管理中的應用。

關鍵詞：激光感應報警 VR技術 施工現場 安全管理

Application of Laser Induction Alarm Combined With VR Technology in Safety Management of Construction Site

HU Wenyi1? WAN Lu2? CAO Yuanyang3? WANG Xutao3

（1.Guangzhou Metro Construction Management Co.， Ltd.;2.China Railway Construction South China Construction Co.， Ltd.;3.China Railway 25th Bureau Group Electrical Engineering Co.， Ltd.， Guangzhou， Guangdong Province， 510000 China）

Abstract： Construction engineering， because of the large quantities of construction link， process complex， long construction period， more for outdoor work， aerial work， construction conditions， combined with the construction personnel are mostly low degree of culture， safety awareness is not high， cause safety accidents occur frequently， serious damage to the safety of construction personnel， has affected the construction quality， increase the construction cost. Therefore， it is very important to do a good job in the safety management of the construction site. Combines laser induced alarm and VR technology， the application in the construction site safety management， can greatly enrich the means of construction personnel safety education， improve the effect of safety education， effectively improve the quality of the construction site risk identification and raising the level of safety management in construction site， ensure the safety of construction personnel， improve the quality of the construction project construction， reduce construction casualty accidents， Reduce construction costs. This paper expounds the advantages of laser induction alarm， summarizes VR technology， and discusses the application of laser induction alarm and VR technology in construction site safety management.

Key Words： Laser induction alarm; VR technology; Construction site; Safety management

近年來，隨著我國經濟的飛速發展，城市化進程也在不斷加快，國家的各類建設工程項目發展得如火如荼，日新月異。百年大計，安全第一。建設工程由于工程量大、施工環節多、工序復雜、施工周期長，且多為露天作業、高空作業，施工環境惡劣，加上施工人員大多文化程度低，安全意識不強，導致安全事故時有發生，嚴重損害了施工人員的人身安全，加大了施工成本，進而影響了施工質量。因此，做好建設工程施工現場的安全管理工作就顯得至關重要。激光感應報警的優點突出，探測距離遠、誤報率低、定位準確、抗干擾性強、防范性高、適應性廣、可以聯動報警等，有助于保障施工現場的人員和財產安全。VR技術可以三維動態的形式，全真模擬工地施工的真實場景、險情，有助于施工人員的安全教育。將激光感應報警與VR技術結合應用在施工現場安全管理中，能極大地豐富施工人員安全教育的手段，提高安全教育的效果[1]，有效提高工地風險識別的質量，提升施工現場的安全管理水平，減少工地傷亡事故，對于保障施工人員的人身安全、提高建設工程的施工質量、降低施工成本等，都有重要的現實意義。

1激光感應報警的優點

1.1探測距離遠，誤報率低

與其他的主動探測系統相比，激光感應報警系統具有更多的優點，對惡劣氣候環境的適應性顯著增強。激光束發射的功率密度大、光束集中、發散角小、方向性好，穿透雨水、雪花、風沙、霧、霾等的能力更強，進而降低了誤報率，提高了報警的準確性、可靠性。

1.2抗干擾性強，不干擾其他設備

激光感應報警系統，其自身具有很強的抗電磁干擾性能，對警戒激光束傳播通路以外的區域或者設備，不產生任何的干擾。由于激光的光束集中、發散角小，光束只在閉路中傳輸，當用多組激光探測器，在直線方向接續傳輸或小轉折角傳輸時，都沒有出現相互串擾的現象，因此不會造成漏報警。而且，激光感應報警對周圍的環境沒有任何的光散射，不會造成光污染。

1.3防范性高，適應性廣

激光感應報警系統可實施連續交叉布防，互相不干擾，防范性高。激光感應報警的響應時間在10～500ms之間，可以根據安裝環境的不同，調整響應的時間，環境適應性廣。在-40～70℃的環境下可正常工作，還可與其他各種系統兼容。光感應報警系統可以全天候工作，不受惡劣環境的影響，不管是下雨、下雪、霧霾，還是沙塵天氣，都可以正常工作，因而報警的穩定性高，可靠性好。

1.4定位準確

激光感應報警系統在布防時，通常會將布防的區域劃分為幾個部分的防區，一旦某個防區出現警情，激光感應報警系統會立即將有警情的防區發送給報警主機，發揮精確定位的功能。

1.5聯動報警

激光感應報警系統具有聯動報警的功能，一旦有非法者闖入了布防的區域，那么激光感應報警系統就會對周邊的監控產生聯動，自動轉向報警區域。同時，中心監視器的畫面也會自動切換到報警防區，硬盤錄像機也會自動對報警區進行圖像錄制，現場的警燈也會進行警視報警，進而實現聯動報警。

激光感應報警系統示意圖如圖1 所示。

2 VR技術概述

VR（VirtualReality）技術，即虛擬現實技術，它是一種新型的智能技術，以多媒體為載體，包含了3D技術、計算機技術、多傳感交互技術、三維圖形生成技術以及高分辨率技術等，通過模擬三維虛擬環境，給用戶提供一個真實的工作環境，結合計算機網絡技術、仿真技術、人工智能技術等傳感技術進行綜合應用。VR技術可以模擬人的感官功能，在計算機創造的虛擬環境中，通過模擬人的簡單肢體動作、語言，進行實時的交互，并建立多維的信息空間。VR系統各部分的組成圖如圖2所示。

VR技術可以實現模擬化運行，應用的范圍十分廣泛。隨著VR技術的不斷發展、完善、成熟，逐漸被運用到各個領域中。在建筑施工安全管理方面應用VR技術，能夠極大地提高施工人員安全教育的效果，提升施工現場安全管理的水平，進而保障整個建筑工程的施工質量維持在較高的水平。

3激光感應報警與VR技術結合在施工現場安全管理中的應用

由于建設工程多為露天、高空作業，施工環境惡劣，危險性高，加上施工人員安全意識不強，施工不夠規范，建設的過程中難免發生各種各樣、不同程度的安全事故，損害了施工人員的人身安全，也給施工企業造成了很大的經濟損失，加大了施工成本。激光感應報警與VR技術結合應用在施工現場安全管理中，可有效發現、識別施工現場的各種安全風險，提高安全教育的效果，提升施工人員的安全意識，減少工地傷亡事故，進而提高施工現場安全管理的水平[2]。

3.1提高風險識別的質量

在建設工程施工現場的安全管理中，傳統的風險識別方法主要依靠安保人員的經驗判斷，往往帶有很強的主觀性，無法反映出施工現場真實的安全情況，無法為現場施工的安全提供強有力的保障。而將激光感應報警結合VR技術應用在建設工程施工現場的風險識別工作中，可以把施工現場的各種場景畫面以動態視頻的方式進行實時的記錄，并儲存起來，實現真實、直觀、有效的風險評估，有助于發現更多的風險源，提高施工現場風險識別的質量[3-4]。

3.2動態掌握監視及報警情況

激光感應報警定位準確，可以進行綜合監控，實現聯動報警，動態掌握監視及報警情況。響應時間短，發現警情能迅速判斷，及時報警，在建設工程施工現場的自動化安全管理、安全技術防范、提高安全狀況等方面，發揮很大的促進作用，極大地降低安保人員的勞動強度，提高施工現場安全管理的水平。

3.3提高安全管理質量

激光感應報警系統可將施工現場的視頻圖像或險情信號傳送至主控制中心，以及各個分控室，安全管理人員不必到達警情現場，就可對施工現場各個監察區域的安防狀態進行集中、實時、動態的監視，如果發現異常情況，采用內部對講系統，進行統一的通知及人員調配，實現遠程控制，運籌帷幄之中，決勝千里之外，節省大量的安保人員，大大降低安全管理人員的工作強度，提高安全管理的效率和質量。

3.4豐富安全教育的手段

建設工程施工現場，傳統的安全教育主要是對全體參與施工的人員進行灌輸式的安全知識培訓，人員被動地接受培訓，沒有學習的積極性，在提升人員的安全意識方面效果較差。對此，將VR技術應用在對參與施工人員的安全教育中，將平面的圖片通過技術手段轉化為立體的視頻動畫，直觀形象，生動有趣，激發了參與施工的人員的學習積極性，他們在觀看視頻的過程中，可以直觀地了解到事故發生的原因，以及造成的后果，從而在以后的施工中，提高自身的安全意識，提前做好相應的防范措施，進行規范操作[5-6]。

4結語

綜上所述，將激光感應報警與VR技術結合應用在建設工程施工現場的安全管理中，能夠發現更多的風險源，提高施工現場風險識別的質量，動態掌握監視及報警情況并及時排除，降低安全管理人員的工作強度，提高安全管理的效率和質量，豐富安全教育的手段，提高安全教育的效果，避免施工安全事故的發生，促進我國工程建設的安全、健康、可持續發展。

參考文獻

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[4]彭玲茜，潘瑜，范自盛.基于VR技術的建筑施工安全教育系統構建及應用[J].福建建筑，2020（5）：140-144.

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[6]孫傳翔，林欣，劉翀.面向建筑行業的VR協同設計系統研究[J].土木建筑工程信息技術，2019（4）：1-6.