高校基建工程施工過程安全管理信息技術應用概述

黃曉一 曹競 韓梅

(北京化工大學)

高校基建工程施工過程安全管理是保障高校基礎設施建設安全、順利進行的關鍵環(huán)節(jié)。隨著信息技術的不斷發(fā)展和應用，越來越多的高校基建工程施工過程安全管理開始借助先進的信息技術手段，以提高安全管理水平。在高校基建工程施工過程安全管理中，信息技術的應用旨在通過數(shù)字化、智能化的手段，提升施工過程的安全性和效率。BIM技術可以在施工前通過模型分析和仿真，發(fā)現(xiàn)施工過程中的潛在安全隱患，并提前采取措施進行預防和控制。無人機技術可以通過高空拍攝、巡檢和監(jiān)測，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的實時監(jiān)控和數(shù)據采集，避免了人工巡查的風險和限制。人工智能技術可以通過對大數(shù)據的分析和處理，提供施工過程中的智能預警和決策支持，提高施工管理的精準性和效果。數(shù)據采集與處理技術可以通過傳感器、監(jiān)測設備等手段，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場環(huán)境、材料和設備等關鍵信息的實時采集和分析，從而及時發(fā)現(xiàn)和解決安全隱患。本文旨在對高校基建工程施工過程安全管理中信息技術應用進行概述，通過對BIM 技術、無人機技術、虛擬現(xiàn)實技術、數(shù)據采集與處理技術、大數(shù)據分析技術、地理信息系統(tǒng)技術等方面的介紹和分析，探討信息技術在高校基建工程施工過程安全管理中的應用現(xiàn)狀、優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)，同時提出了加強信息技術應用的建議。通過深入研究信息技術在高校基建工程施工過程安全管理中的應用，可以為高校基建工程管理者和從業(yè)人員提供參考，不斷優(yōu)化和提升高校基建工程施工過程安全管理水平。

1.高校基建工程施工過程安全管理信息技術應用現(xiàn)狀

隨著信息技術的不斷發(fā)展，各種信息技術應用于高校基建工程施工過程安全管理中，確保高校基建工程的安全和順利進行。各高校基建管理部門逐漸意識到信息技術應用的重要性，開始加強信息技術建設和人才培養(yǎng)，積極探索信息技術在安全管理中的應用。

盡管信息技術應用在高校基建工程施工過程安全管理中具有廣泛的應用前景，但目前仍存在一些困難和挑戰(zhàn)。比如，信息技術的更新?lián)Q代非常快，但有些高校在安全管理信息化建設方面的投入和更新不及時，導致使用的技術已經過時，無法有效解決實際問題。安全管理信息化涉及到多種技術的整合，如物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據等，而這些技術之間的整合難度較大，如果整合不好，可能導致信息孤島，無法形成有效的安全管理體系[1]。資金投入不足，信息技術應用需要大量的資金投入，包括軟硬件設備的購買和維護、信息化平臺的建設和運營等，但有些高校缺乏足夠的資金投入，使得信息化建設無法充分展開。技術操作難度大，一些高校基建管理部門缺乏專業(yè)的信息技術人才，使得在使用和操作安全管理信息化工具時存在困難，無法有效利用這些工具提高安全管理水平。

高校基建單位需要認真研究信息技術應用的相關問題，不斷提高信息技術應用的水平和效果，為高校基建工程施工過程的安全管理提供更加有效的支持。

2.研究安全管理信息技術應用的目的和意義

信息技術應用可以提高高校基建工程施工過程的安全管理水平，有效預防和控制施工過程中可能出現(xiàn)的安全事故，保障工程的安全順利進行。通過信息技術應用，可以實現(xiàn)安全監(jiān)測、風險評估、安全教育、安全管理等多種功能，幫助管理者及時掌握安全信息，有效預測和避免潛在風險，提高管理效率和準確性。同時，信息技術應用還可以實現(xiàn)信息共享和協(xié)同管理，促進施工各方之間的協(xié)作和配合，提高整個施工過程的安全性和協(xié)調性，推動高校基建管理的健康發(fā)展[2]。

安全管理信息技術應用的最主要目的就是為了提高工程施工的安全水平，避免事故的發(fā)生，確保人員和財產的安全[3]。現(xiàn)代信息技術的發(fā)展可以更加高效地掌握工程施工過程的各個環(huán)節(jié)和細節(jié)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并采取有效措施進行處理，從而最大程度地保障工程施工的安全[4]。

安全管理信息技術應用一方面可以提高工程施工的安全水平，還可以提升企業(yè)的安全管理水平。通過對安全管理信息的收集、分析和利用，可以深入了解企業(yè)安全管理中存在的問題和不足，從而針對性地進行改進和優(yōu)化，提升安全管理水平，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎。

安全管理信息技術應用也可以提高工程施工的效率。通過對工程施工過程進行全面監(jiān)控和管理，可以減少因為工程施工不當而導致的返工和修改，從而減少工程施工成本和周期。

安全管理信息技術應用還能夠推動智慧校園的發(fā)展。現(xiàn)代信息技術的發(fā)展讓我們可以更加高效地收集、處理和利用施工現(xiàn)場各類數(shù)據和信息，從而實現(xiàn)信息化和智慧化的安全管理[5]。同時，安全管理信息技術應用也可以促進建設管理機制的完善和優(yōu)化，推動智慧校園的發(fā)展[6]。

3.高校基建工程施工過程安全管理的信息技術手段

3.1 BIM 技術

BIM（Building Information Modeling）技術是一種以數(shù)字化建筑模型為基礎的建筑設計、施工、管理等綜合技術。通過BIM 技術，可以實現(xiàn)建筑物在設計、施工和維護過程中的全過程管理和協(xié)同合作。在高校基建工程的施工過程中，BIM 技術可以被應用于施工安全管理中，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

施工場地規(guī)劃與管理：通過BIM 技術，可以對施工場地進行三維建模，對施工場地進行規(guī)劃和管理，包括施工現(xiàn)場道路、施工區(qū)域、作業(yè)場所等。同時，可以預先模擬施工過程中可能出現(xiàn)的安全問題，通過模擬結果制定相應的安全管理措施。

設備、材料、人員管理：BIM 技術可以實現(xiàn)對設備、材料、人員的全過程管理。通過對設備和材料進行標記和管理，可以及時掌握設備和材料的狀態(tài)，以及是否滿足安全要求。通過對人員進行管理，可以提高人員安全意識，掌握人員的安全狀況，及時采取安全措施。

安全預警和管理：BIM 技術可以實現(xiàn)施工過程中的安全預警和管理。通過對施工過程中可能出現(xiàn)的安全隱患進行預警，可以提前采取措施，避免安全事故的發(fā)生。同時，BIM 技術可以對施工過程中的安全措施進行管理，及時發(fā)現(xiàn)和解決安全問題。

3.2 無人機技術

無人機技術在高校基建工程的施工過程中也發(fā)揮了重要的作用。無人機技術可以通過航拍、遙感等方式，對施工現(xiàn)場進行監(jiān)測和管理，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

施工現(xiàn)場巡視：通過無人機的航拍功能，可以對施工現(xiàn)場進行巡視，及時發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在的安全隱患，指導現(xiàn)場管理人員采取相應的安全措施。

安全監(jiān)測：通過無人機的遙感功能，可以對施工現(xiàn)場進行安全監(jiān)測，包括檢測施工現(xiàn)場是否存在斜坡坍塌、建筑物倒塌、土石方塌方等情況，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，預防安全事故的發(fā)生。

施工進度管理：通過無人機的遙感功能，可以實現(xiàn)對施工進度的監(jiān)測和管理。及時掌握施工現(xiàn)場的情況，對施工進度進行預測和調整，以保證施工過程的安全和順利進行。

3.3 虛擬現(xiàn)實技術

虛擬現(xiàn)實技術是一種基于計算機技術和3D 圖形技術的沉浸式體驗技術，它可以通過虛擬場景、虛擬物體等方式，實現(xiàn)對現(xiàn)實場景的模擬和重建。在高校基建工程的施工過程中，虛擬現(xiàn)實技術可以被應用于安全管理中，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

安全培訓和教育：通過虛擬現(xiàn)實技術，可以模擬施工過程中的實際場景，并進行安全培訓和教育，提高管理人員和施工人員的安全意識和安全技能。

安全演練和模擬：虛擬現(xiàn)實技術可以通過模擬施工過程中可能出現(xiàn)的安全事故場景，進行安全演練和模擬，幫助員工掌握應對安全事故的應急技能，提高應急反應能力。

安全檢測和監(jiān)管：通過虛擬現(xiàn)實技術，可以實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的安全檢測和監(jiān)管。在虛擬場景中，可以對施工現(xiàn)場進行全方位的安全檢測，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，采取相應的安全措施，避免安全事故的發(fā)生。

3.4 數(shù)據采集與處理技術

數(shù)據采集和處理技術在高校基建施工管理中意義和價值重大，數(shù)據采集和處理是指通過各種傳感器、監(jiān)測設備和無人機等手段，實時收集和記錄施工現(xiàn)場的各類數(shù)據，如環(huán)境參數(shù)、設備狀態(tài)、人員活動等。其應用能夠為施工安全管理提供全面、準確的數(shù)據支持，使施工管理人員能夠及時了解施工現(xiàn)場的情況，包括環(huán)境狀況、設備狀態(tài)和人員活動等，幫助管理人員預測潛在風險、優(yōu)化資源利用、提高施工質量和安全性等，從而提升整體的施工管理水平。數(shù)據采集和處理的技術在高校基建施工過程安全管理中可以應用于多個方面：

施工現(xiàn)場監(jiān)測：通過各類傳感器、視頻監(jiān)控設備等，可以實時采集施工現(xiàn)場的溫度、濕度、振動、噪音等參數(shù)數(shù)據，以監(jiān)測施工現(xiàn)場的安全狀態(tài)和環(huán)境條件。利用傳感器和GPS 技術，可以實時監(jiān)測和追蹤施工設備的位置、工作狀態(tài)、運行時間等信息，以確保施工設備的正常運行和及時維護。

人員管理：借助視頻監(jiān)控、人臉識別等技術手段，可以對施工現(xiàn)場的人員活動進行監(jiān)控和記錄，以確保施工人員的安全行為和規(guī)范操作。人員身體健康監(jiān)測設備，可以實時掌握工程管理人員、施工人員關鍵體征指標，避免出現(xiàn)因人員的不安全因素導致安全事故和人員傷亡情況的出現(xiàn)。

3.5 大數(shù)據分析

隨著信息技術的快速發(fā)展，大數(shù)據分析已經成為安全管理領域的一種重要技術手段。高校基建施工過程安全管理可以在數(shù)據采集和處理的基礎上借助大數(shù)據分析技術，如數(shù)據挖掘、機器學習、自然語言處理和預測建模等方法，對采集到的數(shù)據進行深入分析和利用。通過這些技術，可以從海量數(shù)據中發(fā)現(xiàn)潛在的模式和規(guī)律，識別異常和風險，預測施工進度和質量，并提供實時的監(jiān)測和預警系統(tǒng)。在高校基建工程的施工過程中，大數(shù)據分析可以發(fā)揮以下作用：

安全預測和預警：通過對大量的施工數(shù)據進行分析，可以預測和預警施工過程中可能出現(xiàn)的安全隱患，并采取相應安全措施排除不穩(wěn)定因素，避免安全事故的發(fā)生。

安全風險評估：通過對施工現(xiàn)場的數(shù)據進行分析，可以評估施工現(xiàn)場的安全條件和安全風險，因條件制定有針對性的安全管理方案和應急預案，保證施工過程的安全和順利進行。

安全監(jiān)管和管理：通過大數(shù)據分析，可以對施工現(xiàn)場的安全情況進行全面、及時、準確的監(jiān)管和管理，發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時采取措施，避免安全事故的發(fā)生。

3.6 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）是一種基于計算機的地理信息處理工具，它可以將地理空間數(shù)據、屬性數(shù)據和人工數(shù)據進行統(tǒng)一存儲、管理、分析、處理和表達，從而為地理空間數(shù)據的分析、模擬和預測提供支持。在高校基建工程施工過程中，GIS 可以幫助管理人員實現(xiàn)以下功能：

地理空間數(shù)據管理：通過GIS 可以方便地管理高校基建工程施工現(xiàn)場的各種地理空間數(shù)據，如施工區(qū)域、地形地貌、建筑物分布等，便于管理人員進行地理空間數(shù)據的整合和分析。

施工過程監(jiān)管：通過GIS 可以實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的情況，包括材料使用情況、工人活動范圍等，幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)并處理存在的問題。

風險預測和管理：GIS 可以通過對地理空間數(shù)據的分析，提前預測施工過程中存在的安全隱患，并制定相應的風險管理措施，以保證施工過程中的安全。

決策支持：GIS 可以為管理人員提供多種地理空間數(shù)據分析工具，如可視化分析、空間分析等，幫助管理人員快速、準確地做出決策。

4.信息技術應用帶來的挑戰(zhàn)和解決方案

在高校基建工程施工過程安全管理中應用信息技術面臨一些困難和挑戰(zhàn)。如技術選擇，人員能力，成本控制等，為了解決這些挑戰(zhàn)，提出下面的一些解決方案和建議：

4.1 技術選擇和集成

針對不同項目的實際情況，在眾多信息技術中進行合理選擇并進行有效集成，以滿足項目需求。深入了解不同信息技術的特點和應用場景，進行項目試點，并逐步推廣和應用。不同信息技術系統(tǒng)之間的集成和運維可能存在困難，包括系統(tǒng)之間的數(shù)據傳輸、接口對接和協(xié)同工作。高校基建工程管理者應該建立專門的系統(tǒng)集成和運維團隊，負責不同信息技術系統(tǒng)之間的集成和運維工作。同時，應該確保系統(tǒng)之間的接口對接和數(shù)據傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，定期進行系統(tǒng)的檢查和維護。

4.2 人員培訓和素質提升

管理人員和從業(yè)人員可能缺乏足夠的信息技術知識和技能。注重人員培訓和技能提升，包括定期的信息技術培訓、工作經驗積累和知識分享，邀請專業(yè)培訓機構提供培訓課程。信息技術應用可能對原有的管理方式和組織文化產生沖擊，需要進行變革管理，包括組織結構調整、人員適應和文化建設。高校基建工程管理者應該積極引導組織成員對信息技術應用進行適應和接納，進行變革管理，包括組織結構調整、人員培訓、溝通和協(xié)調等，確保信息技術應用與組織文化的融合和共同發(fā)展。

4.3 成本控制和資源優(yōu)化

信息技術應用會增加項目成本，同時需要合理優(yōu)化資源配置，確保項目的可持續(xù)發(fā)展。高校基建工程管理者應該對信息技術應用進行精細化預算管理。可以在項目啟動前制定詳細的預算計劃，并在項目實施過程中進行監(jiān)控和控制，確保各項費用在預算范圍內。管理者應該進行信息技術應用的效益評估和績效管理，包括對項目的投入和產出進行評估，明確項目的效益和目標，定期評估項目的經濟效益和社會效益。管理者可以通過與第三方信息技術供應商的合作，爭取資源和管理成本的優(yōu)化，同時積極探索資金和資源的外部支持，如政府智慧基建項目和資金支持等。

5.結語

高校基建工程施工過程中的安全管理是一項重要的任務。本文討論了高校基建施工過程安全管理信息技術應用的現(xiàn)狀，研究安全管理信息技術手段的目的和意義，概述了目前較為成熟的可以應用于高校建設工程施工過程安全管理的信息技術手段，旨在為高校基建管理部門提供新的思路，只有在高度重視安全管理，積極采取各種安全措施和技術手段，才能保證高校基建工程的施工安全和順利進行。