基于智慧工地安全監管平臺的項目現場危險源實時監控

劉廣東 曹汝坤 李帥

中國綠發投資集團有限公司 北京 100020

引言

建筑行業的發展影響著我國國民經濟總產值核心產業之一，是人民生產、生活的有力保障。目前，建筑工程是我國安全事故高發的行業，部分建筑工程施工現場的安全管理方面還存在諸多問題，如安全管理系統落后、人員安全意識較低、安全設備配備不齊、安全監管力度不夠、現代化技術程度低等，會導致建筑工程施工現場存在諸多安全隱患，如果發生安全事故，不僅會影響施工人員的人身安全，還會影響建筑工程的效率和質量，對于建筑企業的效益影響是巨大的。據住建部發布《關于2021年房屋市政工程生產安全事故和建筑施工安全專項治理行動情況的通報》顯示，2021年全國共發生房屋市政工程生產安全事故734起、死亡840人，因此，改變傳統安全監管系統，利用現代化、信息化等新科技手段不斷優化現有方式，提高建筑工地施工現場安全系數，是保障建筑企業穩定發展的工作重點。智慧工地安全監管平臺是建筑行業進步的體現，是一種智能化的建筑工程施工全過程安全管理方式，是科學性和現代化的全新安全管理理念。通過智慧工地安全監管平臺的應用，可以對工程項目現場危險源實時監測，也可以暢通人員間的有效溝通，對于建筑工程項目的工期也是有力保障[1]。

1 智慧工地安全監管平臺的概念

智慧工地安全監管平臺的應用是建筑行業發展的必然選擇，是符合我國綠色發展的需要，但部分建筑企業的安全管理方式還不是很完善，通過硬性要求的定期巡檢和監管是不可能保證建筑工地施工現場的安全隱患得到有效排除。這時就可以通過構建智慧工地安全監管平臺對施工場地進行有效控制，智慧工地是利用計算機網絡技術的基礎上，對事物的實時監控、安全管理全面智能、各部門暢通通訊、設備數據同步共享、分析安全隱患預警等科學技術手段，其核心目的就是圍繞建筑工程場地全員安全管理問題，嚴格把控建筑人員、機械設備、建筑材料、施工技術等關鍵性問題，全面應用BIM、可視化技術、3S、虛擬現實VR、云計算和物聯網等新信息技術構件智慧工地安全監管平臺，全過程、全方位地對施工場地進行有效干預，利用設備感應器、傳感器、探測器、監控等方式收集施工場地全部信息，實時地將建筑人員、機械設備、物料信息等情況傳輸智慧工地安全監管平臺，并可以各部門協同信息，利用計算機數據分析技術提前發現可能發生的安全事故，提前預警，消滅隱患，提高建筑工地的安全管理能力，實現建筑工地施工現場的信息化、智能化管理[2]。

2 智慧工地安全監管平臺需要提升的問題

隨著我國城鎮化人口的不斷增多，新建建筑物的數量、規模和復雜程度都在不斷增大，對建筑工程施工現場的安全管理要求也越來越嚴格，傳統的建筑工程施工現場管理模式無論是時效性，還是準確性、效益性，都已經滿足不了現代建筑物施工的安全管理需要。智慧工地安全監管平臺的應用是現代建筑物向智能化、數字化轉變的產物，在大數據和網絡時代的背景下，促使我國建筑行業走向精細化發展階段，各種先進的新型技術應用于建筑工地，構件智慧工地安全監管平臺。但智慧工地還在發展中階段，其中也存在一定的問題，需要建筑行業相關人員不斷地創新、優化，以下3個方面是智慧工地需要提升的問題。

2.1 政策方面

現階段，政府相關部門還沒有完善的文件對建筑行業智慧工地的構件有明確要求，沒有統一性的硬性要求，責任劃分不明確，缺乏政府的有力引導工作，也沒有相關的構建智慧工地優惠政策和扶持工作，政府的政策規定和支持是實現全國性質智慧工地應用的有利條件。

2.2 人才方面

我國的新增建筑還是在大量增加，如果需要全部配備智慧工地安全檢測管理平臺，需要專業的設備技術和管理技術作為支持。建筑企業對于智慧工地方面人才的引入和培養系統也不完善，遇到突發問題的解決能力還有待加強，人才的引入和培養是建筑企業應用智慧工地首先需要解決的問題。

2.3 技術方面

智慧工地的技術方面還是在不斷地更新、優化，還存在一些不夠完善的技術問題。比如，同步、集成信息技術的還是不夠成熟，沒有科學的標準和完善的設計，致使智慧工地應用時各環節數據信息在共享方面存在延時或斷開，不能發揮智慧工地應有的價值，因此，改進優化軟件接口，契合配套設施有效接通，充分發揮計算機網絡基礎建設，是建筑行業技術人員需要解決的瓶頸[3]。

3 智慧工地安全監管平臺的實際應用分析

智慧工地是將計算機技術和互聯網技術為基礎引入建筑工地的智能安全管理系統，從建筑工程施工現場源頭抓取，全面性的對人員、環境、設備、材料等關鍵信息數據收集、匯總和共享，提升建筑工地的安全管理水平，如圖1所示為某建筑工地智慧工地安全監管平臺。

圖1 某建筑工地智慧工地安全監管平臺

3.1 智慧工地人員安全管理系統

3.1.1 勞務實名制管理系統。近年來，我國建筑工地內的施工人員招聘門檻相對較多，多以進城務工人員為基礎，有一定的基礎專業技能，但理論知識、施工技能和綜合素養卻參差不齊，甚至是無經驗者直接進場作業，這樣就會對建筑工程的質量和效率帶來很多不可控因素，甚至給建筑物安全和人員自身安全留下安全隱患。應用智慧工地勞務實名制管理系統，對所有簽訂勞務合同施工人員的姓名、年齡、技能、經驗等進行真實登記，使用計算機技術軟件對施工人員信息進行匯總，從而對所有人員按一定規律進行有效管理。為保證安全管理的需要，要對建筑工地要進行封閉式管理，進出人員要利用人臉識別技術進行刷臉登記，確認為場內施工人員再允以放行，并按照崗位要求查看進場人員的防護設備配備情況，沒配備必要防護設備或不規范的人員不予進入，如安全帽、防護服、護目鏡等。另外，沒有在數據庫的人員決不允許隨意進入，防止出現人員傷害。

3.1.2 虛擬現實安全教育系統。虛擬現實安全教育系統就是摒棄傳統教書式的教育形式，建立一個感官性高的3D虛擬世界，讓建筑人員可以直觀地體驗建筑工地中存在的安全隱患，如高空墜落、重物打擊、設備損傷等安全事故。讓建筑人員從遇難者角度體驗不遵守規則、不配備防護措施等違規操作的后果，從而達到全員預防安全隱患的效果。

3.1.3 智能安全帽管理系統。安全帽是所有人員進入建筑工地施工現場必須配備的防護用品，傳統安全帽可以起到墜落和打擊的緩沖作用，起到防護使用者頭部的目的。而智慧工地智能安全帽不僅延續傳統安全帽的作用，還配備了使用者身份識別功能和語音溝通功能，并可以對使用者進入不同施工場地進行安全警告，大大提高了管理者的安全管理水平和有效提高施工現場人員的保護。

3.1.4 特種作業人員管理系統。建筑施工特種作業人員上崗必須經過嚴格的考核并配有相關的資格證，對于特種作業人員所需操作的機械設備要利用指紋技術或鑰匙嚴格管理登記，防止他人亂動機械設備，并對于每次使用要進行實名登記[4]。

3.2 塔吊安全監控系統

塔吊安全監控系統是通過特殊部位安裝感應器，設置安全數值范圍，并通過傳感器向智慧工地安全監測平臺傳輸塔吊的數據信息，實時的對塔吊進行有效監測，如果超出安全數值范圍和塔吊運轉不正常時，要對司機和總控室發出預警，甚至是發出停機指令，嚴格保障塔吊的安全工作。

3.3 深基坑監測系統

深基坑監測系統是通過在坑內合適部位安裝特殊感應器來監測深基坑的施工，利用互聯網技術將得到的數據信息實時傳輸到智慧工地安全監測平臺，平臺利用計算機技術對所得數據動態進行分析，如有異常數據會通過智能頭盔對建筑工人進行警告，也會共享信息給相應技術人員，第一時間共享異常信息數據，最快地制定解決方案。

3.4 高支模監控系統

高支模監控系統主要是針對橋梁、高架橋等需要高支模方式施工的安全監控手段，其相比普通建筑物，難度系數要大，安全管理不當極易出現安全事故。高支模監控系統是通過在橋梁主要構件上安裝特殊感應器連接智慧工地安全監測平臺濟寧監控，如果出現數據異常，如壓力過載、構件位移、橋體傾斜等，會進行報警，實時分析監測目的。

3.5 生活區智能限電控制系統

建筑工程是具有規模大、周期長和人員多等特點，需要配備臨時的建筑工人居住生活區，生活區的安全管理也屬于建筑工程的安全監測范圍，由于人員密集原因，如果使用大功率設備或胡亂接線會容易造成電火。智能限電控制系統可以對生活區的電負荷、用電時間進行有效控制，根據每個宿舍人數固定插座數量，禁止私自安裝插座，并在插座上設置電子限荷自動控制器，超過限定電流自動斷電。安裝時間控制器，在工人上班期間統一斷電，防止工人上班有遺漏使用電器繼續工作造成火災[5]。

4 結束語

綜上所述，智慧工地是對建筑工程項目全過程現場危險源實時監控的安全管理系統，建筑企業在應用智慧工地安全檢測平臺時，相關技術人員和管理人員要不斷吸收新技術，總結各種安全問題經驗，不斷地對已有系統進行優化與改進，并加強高質量人才的吸收和內部人員的專業培訓，提升企業內部專業人才團隊，也要對各種監測設備配備專人定期檢測，防止設備故障信息數據錯誤，影響智慧工地安全監測平臺數據分析，以此不斷地提升企業自身安全管理水平，促進建筑企業的穩定、健康發展。