一種智慧工地安全隱患和教育培訓(xùn)IT解決方案研究

文/張健

1 背景

1.1 業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

在建筑工程的施工過程中，安全隱患自查自糾、安全教育培訓(xùn)必須貫穿其中。但是目前我國建筑行業(yè)的現(xiàn)場施工在這兩個方面做的還不夠全面，安全隱患自查自糾和安全教育停留在傳統(tǒng)的管理方式，落后的培訓(xùn)方式、缺乏IT和信息化技術(shù)的應(yīng)用，不能夠滿足日益復(fù)雜的現(xiàn)場施工生產(chǎn)要求，導(dǎo)致安全事故的不斷發(fā)生。

1.1.1 缺乏科學(xué)、系統(tǒng)的監(jiān)管手段

在施工過程中，安全隱患問題無法進行科學(xué)、合理的收集。工地管理人員在現(xiàn)場巡視，發(fā)現(xiàn)隱患問題，只能通過口頭、文字等方式進行記錄、傳遞。隱患問題的照片、問題的描述、涉及的相關(guān)整改人員等關(guān)鍵信息無法進行保存，只能依靠人來維持問題的溝通和傳遞。導(dǎo)致溝通隱患問題不能第一時間處理，或者問題處理無法閉環(huán)管理監(jiān)督，存在由隱患轉(zhuǎn)化為安全事故的風(fēng)險。

1.1.2 缺乏可重現(xiàn)的安全事故培訓(xùn)手段，工人無法真實體驗安全事故場景感受

當前，建筑施工缺少針對實際工地為原型的實景體驗，工人無法通過直觀的視角來了解工地，只停留在自己所在的作業(yè)區(qū)域。工人的培訓(xùn)的方式主要以傳書面化的授課形式進行，缺乏更為有效的手段。同時，隨著施工進度不斷變化，作業(yè)區(qū)域也隨之變化。重新來到一個陌生的作業(yè)區(qū)域，不了解周圍的安全防護措施，容易發(fā)生安全事故。

1.2 目前工地安全隱患和教育培訓(xùn)的規(guī)范要求

圖1

貫穿落實十九大精神，深化建筑業(yè)改革，提高工程質(zhì)量和安全水平，完善監(jiān)管體制。江蘇省政府發(fā)布《江蘇建造2025行動綱要》文件，要求進一步加強工地安全監(jiān)督檢查、實行科學(xué)系統(tǒng)管理，推動建筑施工安全的標準化、信息化、智能化的建設(shè)。

2 系統(tǒng)解決方案

2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、VR、BIM、信息化集成手段對工地的安全隱患自查自糾和安全教育培訓(xùn)的智慧工地信息化管理平臺。如圖1所示。

2.2 管理平臺功能模塊設(shè)計及介紹

管理平臺包括安全隱患上報“隨手拍”系統(tǒng)、安全隱患自咎系統(tǒng)、VR實景漫游教育系統(tǒng)、VR典型案例教育系統(tǒng)。

2.2.1 安全隱患自查系統(tǒng)

2.2.1.1 隱患上報“隨手拍”系統(tǒng)

隱患上報“隨手拍”手機APP，管理人員在工地日常巡視發(fā)現(xiàn)隱患問題，使用隱患上報功能，填寫相關(guān)信息，如發(fā)現(xiàn)時間、隱患的地點、隱患的問題描述、隱患圖片、責(zé)任人等數(shù)據(jù)上傳到管理平臺。

2.2.1.2 安全隱患自糾系統(tǒng)

管理平臺收到“隨手拍”上報隱患問題進行分類展示，同時將隱患問題發(fā)送給對應(yīng)的整改人及所屬安全員。整改人通過手機收到任務(wù)進行整改，完成后錄入完成時間和整改后效果圖片，點擊完成。管理平臺收整改的狀態(tài)更新，推送給相關(guān)的工地管理人進行復(fù)查。

2.2.2 VR安全教育培訓(xùn)系統(tǒng)

2.2.2.1 VR實景漫游系統(tǒng)

利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)，結(jié)合工地的實際場景BIM模型圖，在計算機上生成可交互的三維環(huán)境。體驗者可通過佩戴VR眼鏡和手柄，在工地的實景里面進行漫游，了解工地的全貌及各個作業(yè)區(qū)的安全防護措施。

2.2.2.2 VR典型案例教育系統(tǒng)

采用先進成熟的 VR、AR、3D 技術(shù)，結(jié)合 VR 設(shè)備、電動機械，以三維動態(tài)的形式全真模擬出工地施工真實場景和險情，實現(xiàn)施工安全教育交底和培訓(xùn)演練的目的，體驗者可通過 VR 典型案例教育系統(tǒng)，“親歷”施工過程中可能發(fā)生的各種危險場景，并掌握相應(yīng)的防范知識及應(yīng)急措施。

3 平臺建設(shè)成效

江蘇省智慧產(chǎn)業(yè)研究院固定場所項目通過應(yīng)用安全隱患系統(tǒng)和VR安全教育培訓(xùn)系統(tǒng)，有以下幾點成效：

（1）能夠通過信息化系統(tǒng)對施工現(xiàn)場隱患問題及時排查處理，形成完整證據(jù)鏈。從安全事故的源頭進行預(yù)防，降低安全事故的發(fā)生，確保工地進行安全施工生產(chǎn)活動。

（2）建立科學(xué)、易用的安全教育體系。通過系統(tǒng)，可以進行定制化的課程培訓(xùn)，依據(jù)工種的不同，安排對應(yīng)的VR典型場景課程。可模擬真實場景下的任何安全事故和險情，教導(dǎo)體驗者在工地中實施正確操作，從而保證體驗者能在實際工作場合規(guī)避安全風(fēng)險。

（3）建立VR工地實景體驗，提前了解工地完工后的場景。實景教育可以用于安全技術(shù)交底、實景交底，工人通過實景的漫游來了解工地，知道自己作業(yè)的所屬區(qū)域及周圍的環(huán)境。管理人員通過實景漫游熟悉工地各個場所和作業(yè)區(qū)域的劃分，了解工地的施工情況。