建設工程施工現場安全監控系統功能需求與管理

孫帥 SUN Shuai

（航天科工廣信智能技術有限公司，杭州 310000）

0 引言

施工安全管理就是施工項目在施工過程中，組織安全生產的全部管理活動。建設工程施工現場復雜多變，是一個多工種立體、動態的生產過程，整個過程是一個人、機、料的動態組合運作過程，必然存在很多安全隱患問題。這就要求我們始終堅持“安全第一，預防為主”的方針，不斷加強施工安全生產管理。這不僅是建設工程企業管理的一項基本原則，也是施工安全生產人員的重要工作職責[1]。在建設工程施工中，由于各施工點眾多，且各工點分散在全線各處，距離較遠，交通通信有諸多不便，給監控管理帶來許多困難。施工現場安全監控系統能夠很好的實現宏觀監控，及時發現處理各種異常情況，極大地提高了工程監控的效率，因此在項目建設中有廣闊的應用空間。

1 建設工程施工現場安全監控的重要性及意義

建筑業是一個安全事故多發的高危行業。如何降低施工風險，做到早發現，早防治。避免違規操作，提高建設工程質量，實現高效的施工現場安全管理，是擺在我們面前的難題。施工現場安全監控系統的建設就是利用信息化手段著力解決當前工地現場管理的突出問題，圍繞現場人員、機械、材料等重要資源實現實時高效的整合優化管理，而搭建的一個遠程智能監管平臺。項目管理的深度決定了企業生存與業務開展，也影響著整個行業的發展，而工地現場是項目順利實施的重要環節，也是信息化落地的最后“一公里”[2]。因此，打造施工現場安全監控系統，助力每個工程項目順利完工，對企業及行業發展有著重要的意義。建設工程施工現場安全監控的意義主要表現在三個方面。

1.1 有效提高施工現場工作效率

現場人員、機械、材料的配置以及場地環境因素等都將影響人員的工作效率，而人員工作效率對工程的質量、進度、成本起著舉足輕重的作用。施工現場安全監控系統通過先進技術的綜合應用，讓施工現場感知更透徹、互通互聯更全面，智能化更深化，大大提高現場作業人員的工作效率。首先，施工現場安全監控系統可以提高施工組織策劃的合理性，運用BIM建模新技術，整合資源，優化施工工藝，合理安排施工進度，杜絕影響整體效率的不良狀況。其次，可以合理優化資源配置，施工現場安全監控系統的應用可以實現現場材料，設備和場地布置等的有序管理，保證機械設備、材料場地布置的合理調配[3]。例如，通過智能地磅系統對進出運輸車輛進行拍照及稱重統計，實時錄入材料進出詳情，對比材料計劃清單，實時掌握工地物料的進場進度，質量溯源等信息。最后，施工現場安全監控系統可以提高現場人員的溝通效率，通過移動終端和云平臺實現隨時隨地的溝通，并可通過視頻會議，巡檢日志及整改跟蹤來共同解決現場問題?？梢詫崟r監控施工現場的情況：如圖1。

圖1 施工現場安防監控情況

1.2 有效增強項目現場生產的綜合管控能力

施工現場安全監控系統采用計算機互聯網信息技術，視頻監控技術，采用RFID數據采集技術，實現對現場施工人員、設備、物資的實時定位，有效獲取人員，機械設備、物資的位置信息、時間信息、軌跡信息等，提高應急響應速度和事件的處置速度；形成人管﹑技管、物管、聯管、安管“五管合一”的立體化管控格局，變被動式管理為主動式智能化管理，有助于完成施工現場人、機、料、法、環各關鍵要素實時、全面、智能地監控和管理，有效提高施工現場的管理水平和管理效率。與BIM系統配合運用，實現項目資源信息與基礎空間數據的結合，實現經濟效益和社會效益的最大化[4]。提高對施工質量、安全、資金成本和進度的控制程度，減少浪費，有效加強對工程項目的精益化管理。

1.3 有效提升行業監管和服務能力

通過施工現場安全監控系統的應用，建立基于BIM、物聯網、移動通信等技術的工程質量、安全監管系統。加強對施工現場的行業監管，規范施工流程，將安全隱患及時發現，及時排查，確保工程安全施工。真正實現建設工程施工現場人員實名制信息采集及考勤管理服務。大大提升建筑行業主管部門監管和服務能力，真正對建設工程施工現場的質量、安全實現全面監管服務。

2 建設工程施工現場安全監控系統的功能需求

構建施工現場進行管理的安全監控系統，其目的主要是運用對施工現場的互聯網或微波傳輸技術，以及先進的計算機互聯網信息技術。利用新技術對建設工程施工現場開展安全防護管理措施。全過程監控施工現場安全生產措施的實施情況，分析施工作業面中各安全因素，比如基坑防護、邊坡支護、塔吊、中小型施工機械、井架、施工電梯、施工安全網、施工電網鋪設、安全防護帽的佩戴（識別率90%以上），這些都能夠實現有效監控。通過監控畫面，能夠清晰看到各個施工現場的圖像畫面，還能夠運用計算機系統向前置攝像頭和高速球發送控制指令，調節攝像頭鏡頭焦距或控制云臺傾斜角度，對施工細節進行實時插檢監控。在監督施工現場是否規范的同時，要及時消除施工安全隱患，確保建筑材料和設備的安全。視頻監控功能模塊的內容應包括視頻數據采集、視頻數據查看、視頻監控、視頻數據存儲、視頻報警聯動、多個監控中心。在施工現場分布廣泛、現場環境較差的建筑業中，保證規范施工，保證工程質量和施工現場施工材料、設備等財產的安全是施工單位管理者的重中之重。施工現場屬于環境復雜、人員復雜的區域。從工程監理安全、工程進度安全、設備安全、人員安全等方面考慮，建設工程中構建有效的安全監控系統意義重大。能夠有效控制工程施工進度，有效控制施工安全，有效控制施工質量，確保建設工程順利施工。（圖2）

圖2 建設工程施工現場安全監控系統功能需求

通過將計算機技術、多媒體技術與監控技術有機結合起來，設計了有別于傳統視頻監控的數字安全監控系統，利用其信息化手段，對施工工地進行監控。對整個施工現場關鍵位置安裝各種攝像頭，以便監控整個施工作業現場，對項目關鍵施工部位、工序、主要危險源，實行24小時全過程監控，及時發現現場施工違規操作行為，及時發現安全隱患，并及時制止糾正。優化施工現場的人力、機、料的優化配置，合理使用。確保提高生產效率。對施工重點施工環節可以通過錄像保存下來，已備后查。便于監管人員通過遠程監控系統直觀了解現場施工進度及生產操作過程。遠程監控現場設備安全和物料安全，大大減輕了工作強度，提高了工作效率，增強了對工地的監管力度，進一步提高建設工程施工質量，規范施工行為，減少安全事故的發生。另外，配合遠程視頻監控，可以突出現場動態控制和參建隊伍管理，實現“全企業、全員、全過程”的全面安全質量管理。在現場實踐中，建設單位利用遠程安全監控系統，堅持每月“三全”檢查制度，在組織上保證“三全”檢查的可靠性；每月實行建設單位領導分組帶隊、交叉檢查，在分工上保證“三全”檢查的合理性；現場檢查按職能分成三個小組，實現了全方面、全覆蓋、逐公里、逐項平推檢查，結果及時通報全線，網上動態跟蹤問題閉合，在效果上保證“三全”檢查的目的性。

基于BIM和RFID的安全監控系統模型，安全監控系統可以通過RFID技術、WSN技術獲取相應的實時位置信息、對象屬性信息以及環境信息，RFID技術收集數據信息可以有效跟蹤施工現場的工人、材料、機械設備等，并在安全監控系統中反映出位置信息，監控建筑現場的施工過程。一旦人、施工機械進入了安全危險區域或者模板支撐體系，腳手架出現了安全隱患便可立即發現，并在安全預警系統中發出預警信息，及時采取應對措施，有效地降低安全事故發生的可能性。安全實時監控子系統的目標是監控施工現場安全事故即時因素的前饋信號。該系統將從事故前饋信號和事故直接因素的數據庫開始，該數據庫是基于對安全事故的歷史數據分析而建立的。對于某一類具體的安全事故而言，該數據庫主要的成果便是相關安全事故前饋信號和事故直接因素的監控清單。然后，隨著項目的不斷進行，按照預先設計好的途徑對事故前饋信號和即時因素進行實時監控，并計算相應的安全風險。在這個概念下，如果某事件超過了一定的警戒線，那么立即將預警信號傳遞給即將被卷入隨之而來的安全事故的當事人，從而避免該可能的事故。同時，在施工現場采取相應的預防措施，從而提高施工現場的安全績效。

3 建設工程施工現場安全監控系統的應用及效果分析

施工現場安全監控系統是建設工程行業轉型升級的關鍵支撐，可使現場人員工作更智能化，可使項目管理更精細化，可使項目參建者更協作化，可使建筑產業鏈更扁平化，可使行業監管與服務更高效化，可使建筑業發展更現代化。

遠程監控系統早已被人們廣泛使用各個領域。目前已被建設工程施工現場安全管理中得到很好的利用，并且發揮了重要作用。運用先進的網絡平臺和計算機互聯網技術，構建一套完善的遠程安全監控管理系統。全面做好施工現場安全防護管理措施，確保安全生產措施落實到位，確保各安全要素：塔吊、井架、施工電梯、中小型施工機械、安全網、外部腳手架、臨時線路架設、基坑防護、邊坡支護、施工人員安全帽佩戴率（識別率90%以上）。監管部門可以第一時間實時掌控施工現場的情況，進行必要的生產監督管理，及時排除安全生產隱患，杜絕違規操作，確保工程質量和施工現場安全。充分發揮遠程安全監控系統對建設工程施工現場管理的優越性。（圖3）

圖3 應用案例

通過對杭州某建設工程施工現場安全監控系統應用后產生了良好的運用效果，建設單位可依據監控平臺實時掌握施工進度、合理進行工程調度、合理安排建設資金。落實崗位職責，把控工程質量。規范施工行為，提高安全管理意識。確保施工單位能實時了解施工現場基本情況、安全情況及揚塵污染情況等，降低自身管理成本、提升施工質量。為建設項目施工提供了實時的安全監控，從實時性、動態性的安全監管角度，為該施工項目提供了比較科學的動態管理方案。從而很好的降低了管理成本，提高管理效率。建設工程項目管理中安全監控系統的運用是項目建設中的一項新技術，值得我們推廣使用。

4 建設工程施工現場安全監控系統的管理策略

建設工程施工現場安全監控系統管理尤為重要，該系統主要是通過現代高新互聯網信息技術手段，視頻傳輸技術和網絡通信技術，決策支持系統綜合運用，注重管理策略對該系統的作用具有重要意義。

①互聯網大數據背景下，加強安防監控系統科學優化管理模式。轉變了安全監督部門管控模式，運用遠程視頻監控平臺，運用自動識別和監控報警系統，對視頻數據信息分析，實現實時、移動監察，增強了監督工作效率和監督管理水平。改變以往實地檢查又費時又費力的方式，通過遠程視頻自動識別和監控系統，真正做到實時掌控建設工程安全施工情況，避免施工單位違規操作，及時消除安全隱患，確保生產安全。

②加強系統安全保密性策略。該平臺為確保信息安全，對系統數據都進行加密處理、設置多重防火墻保護技術、引用先進的人臉識別系統，虹膜識別技術，關鍵部件冗余技術及實現安全保障認證體系。確保系統的安全性、可靠性。

③加強系統實用性、適應性和靈活性策略。系統實施需要按照建設工程實際情況，施工現場實際，合理安排計算機應用，監控設備的布控。確保安防系統功能的實現效率最大化，從而符合安全監督工作的各種實際需求，加強施工現場的安全監督功能。

④實現全面全程監管，提高政府管理效率策略。

根據《杭州市智慧工地實名制考勤管理辦法（試行）》規定，建設工程施工現場人員實名制信息采集及考勤管理在杭州建設工程管理中已經普遍運用。施工現場人員即智慧工地實名制考勤對象為現場管理人員（包括進入施工現場的建設單位、承包單位、監理單位的項目管理人員）以及作業人員（包括特種作業人員、技術工人和普通工人）。

本辦法所稱智慧工地實名制考勤是指通過手機掃“杭州工地碼”二維碼采集每天施工現場人員考勤信息，自動錄入“杭州市智慧工地實名制管理應用系統”平臺。采用二代身份證、人臉、指紋、虹膜等其他識別技術進行考勤信息采集的，由施工總承包企業負責將采集信息錄入實名制應用系統。市建設行政主管部門負責組織實施全市智慧工地實名制考勤管理、監督和指導工作。真正實現現代建設工程項目的建設創新管理，大大提高了政府管理水平和管理效率。不斷開展建筑技術創新，并利用各種新知識，新技術和新設備來提高建筑智能工程項目的技術含量。

5 結論

建設工程施工現場安全監控技術已經非常成熟，結合我國建設工程實行“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針政策，施工安全管理成本提高，加上安全事故發生的不確定性，導致越來越多的企業對安全生產進行持續改進的動力不足，因此建立一個建設工程施工現場安全監控系統就具有十分重要的意義。針對杭州某工程的實際運用，我們對施工現場安全監控系統功能需求進行分析，分析運用效果。針對建設工程施工安全管理實際情況，分析遠程安全監控系統的管理策略，可知該系統具有功能多、效率高、安全可靠性好，又具有實用性、適應性和靈活性等諸多優點，可以大大提高建設工程安全管理水平。