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      基于“智慧工地”的施工現(xiàn)場安全管理

      2019-04-22 07:15:58王克成盧俊超沈玉欣田野
      科技視界 2019年6期
      關(guān)鍵詞:智慧工地安全事故建筑施工

      王克成 盧俊超 沈玉欣 田野

      【摘 要】建筑業(yè)是一個安全事故多發(fā)的行業(yè),事故類型多樣、危險源復(fù)雜。從施工現(xiàn)場安全事故的特點和原因分析入手,闡述了常見的重大危險源。基于“智慧工地”的理念,討論了將目前的信息技術(shù)手段融合于施工現(xiàn)場安全管理,構(gòu)建智能化的安全監(jiān)管模式,以預(yù)防安全事故,實現(xiàn)安全建造。

      【關(guān)鍵詞】安全事故;建筑施工;智慧工地

      中圖分類號: TU714文獻標(biāo)識碼: A文章編號: 2095-2457(2019)06-0236-002

      DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.091

      建筑業(yè)是一個安全事故多發(fā)的行業(yè),由于生產(chǎn)的復(fù)雜性和特殊性,單純依靠安全員、監(jiān)理等人工檢查方式,安全隱患缺乏有效的監(jiān)管?!爸腔酃さ亍痹从贗BM提出的“智慧地球”,是一種系統(tǒng)解決施工管理問題的方案。通過云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、BIM等先進信息技術(shù)與建造技術(shù)的深度融合,將智慧工地建造相關(guān)理論和技術(shù)運用到施工現(xiàn)場安全管理中,構(gòu)建施工現(xiàn)場安全監(jiān)管體系,彌補傳統(tǒng)監(jiān)管方法的不足和低效,變被動監(jiān)管為主動監(jiān)管,可以切實保障施工人員的安全與利益。

      1 施工現(xiàn)場危險源識別

      1.1 施工現(xiàn)場安全事故的特點

      (1)概率高。施工過程工藝繁瑣,涉及人、材、機因素眾多,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱患都可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。

      (2)損失大。工程事故發(fā)生頻率較高的包括高處墜落、坍塌、物體打擊、火災(zāi)等,這些事故一旦發(fā)生,極易造成群體性傷亡,引發(fā)重大、特大安全事故。

      (3)隱蔽性。不安全因素潛藏在現(xiàn)場施工工序、作業(yè)環(huán)境、機械設(shè)備或人員行為中,缺乏嚴(yán)格的管理,人們不易及時發(fā)現(xiàn)。

      (4)復(fù)雜性。安全隱患點多面廣的特點決定了施工現(xiàn)場的安全管理難度較大。

      (5)可控性。排除自然力的干擾,施工安全管理中事前充分論證審查設(shè)計和施工方案的科學(xué)合理性,事中嚴(yán)格按工藝流程操作,結(jié)合周密的應(yīng)急預(yù)案,很大程度上事故就可以得到預(yù)防。

      1.2 施工現(xiàn)場安全事故的原因

      (1)人的行為

      施工現(xiàn)場從事一線作業(yè)的大多為農(nóng)民工,其中多數(shù)人未接受過專業(yè)系統(tǒng)的教育,甚至未接受“三級”安全教育培訓(xùn)就上崗操作,缺乏必要的安全知識和紀(jì)律觀念,違章作業(yè)現(xiàn)象較多,更缺少自我保護意識,一旦引發(fā)事故,就成為直接的傷亡群體。

      (2)機械設(shè)施

      施工機械大多體積大、功率高,一旦未按規(guī)程操作,或機械年久失修出現(xiàn)故障,就可能引發(fā)機械傷害事故。其中,塔吊、升降機、吊籃等作業(yè)活動本身潛藏高空作業(yè)的風(fēng)險,防護裝置或防護用品存在缺陷都會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

      (3)施工方法

      施工過程必須遵循一定的工藝流程,出現(xiàn)違章指揮、違章操作不但影響工程質(zhì)量,更會釀成安全事故。

      (4)作業(yè)環(huán)境

      施工現(xiàn)場多為露天作業(yè),勞動者直接暴露在高溫、嚴(yán)寒的工作環(huán)境中,工作時間長、強度大,經(jīng)常存在疲勞作業(yè)。尤其從事高空作業(yè)、光線較差的地下或夜班作業(yè)等,對身體和心理都形成巨大考驗,稍有松懈就可能造成安全隱患。

      1.3 施工現(xiàn)場常見重大危險源

      通過對工地的調(diào)研走訪,整理了房屋建筑工程施工現(xiàn)場常見的重大危險源,如表1所示。

      2 智慧工地在施工安全管理中的應(yīng)用

      2.1 人員智能管理系統(tǒng)

      人是管理中最復(fù)雜的因素,也是現(xiàn)場安全管理中能動性最強、最靈活的因素。做好對施工人員的管理和控制,對于施工現(xiàn)場安全管理工作具有重要意義。建筑施工過程用工量大,日常管理依靠管理人員手工記錄很難實現(xiàn)對工人的有效監(jiān)管。為更好地保障工人在施工現(xiàn)場的合法權(quán)益和安全,可以采用人員智能管理系統(tǒng)。首先,進場勞務(wù)工人全部進行實名制登記,形成人員信息數(shù)據(jù)庫,包括個人身份信息、技能水平、薪資賬戶等,工人的施工活動、考勤記錄都可以方便快捷地進行記錄,工資按時發(fā)放到銀行卡,避免拖欠工人工資等財務(wù)糾紛,保障工人權(quán)益。

      2.2 機械設(shè)備安全監(jiān)控系統(tǒng)

      腳手架、模板和塔式起重機等垂直運輸機械作業(yè)時,大多處于高空作業(yè)的特點,若防護不當(dāng)極易發(fā)生坍塌、傾覆等重大安全事故?;谥腔酃さ叵到y(tǒng)引入高支模安全監(jiān)控設(shè)備、塔吊安全監(jiān)控設(shè)備等,通過智能化設(shè)備收集、記錄工人操作及設(shè)備運行實時數(shù)據(jù),并設(shè)置預(yù)警范圍,當(dāng)現(xiàn)場施工出現(xiàn)異常值時,相應(yīng)系統(tǒng)會自動進行聲光報警,提醒作業(yè)者及時停止危險行為,項目管理人員也能夠及時發(fā)現(xiàn)隱患,進行快速排查整治。借助這些智能設(shè)備能夠在隱患釀成事故前及時預(yù)警,妥善處理,避免了傳統(tǒng)監(jiān)管中事故發(fā)生后被動應(yīng)對的不足。

      2.3 VR安全教育培訓(xùn)系統(tǒng)

      施工工藝流程安排合理、一線施工人員按章操作是避免事故發(fā)生的有效手段。根據(jù)項目部實際情況,建造安全教育培訓(xùn)系統(tǒng)。利用VR虛擬現(xiàn)實技術(shù),以三維動態(tài)的形式模擬現(xiàn)場施工的各種場景,體驗者通過佩戴VR眼鏡等設(shè)備,熟悉了解施工流程,并“經(jīng)歷”施工安全事故的發(fā)生,加深對安全生產(chǎn)的理解和感受。施工人員在從事新工藝或變換工種前必須參加體驗,通過模擬的方式體驗施工中的安全事故和險情,并掌握相應(yīng)防范要點和應(yīng)急措施。

      2.4 智能穿戴設(shè)備防護系統(tǒng)

      隨著智能設(shè)備的發(fā)展,很多技術(shù)手段可以應(yīng)用于施工人員安全防護,包括智能安全帽、智能手環(huán)、智能眼鏡等。其中,智能安全帽是此類設(shè)備在工程施工中最有應(yīng)用前景的優(yōu)化產(chǎn)品,每一個進入現(xiàn)場的人員都必須佩戴安全帽。傳統(tǒng)的安全帽通過減震和硬度設(shè)計,起到優(yōu)化頭部防護作用,而智能安全帽系統(tǒng)是一種結(jié)合無線通信技術(shù)、射頻識別(RFID)技術(shù)、語音通訊技術(shù)等集成的具有一定智能化水平個人穿戴設(shè)備。除了應(yīng)對高空墜落物體打擊等傷害外,還能夠采集、處理、傳遞和存儲施工人員的作業(yè)信息,提高施工現(xiàn)場管理的效率和安全保障水平。

      當(dāng)施工人員到達某一危險源特定范圍內(nèi)時,就會觸發(fā)內(nèi)置的預(yù)警系統(tǒng),對其提出警告,信息也會實時發(fā)送到管理終端,項目部管理人員可以及時鎖定危險源位置和相應(yīng)施工人員,給出指令措施,預(yù)防事故發(fā)生。

      3 結(jié)語

      隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)建筑業(yè)向智能化方向轉(zhuǎn)變具備了可行性?;凇爸腔酃さ亍钡氖┕がF(xiàn)場安全管理就是通過智能設(shè)備全面收集現(xiàn)場人、材、機等信息,在此基礎(chǔ)上感知施工人員的操作行為和設(shè)備的運行狀態(tài),及時預(yù)警報警,大大提高施工現(xiàn)場安全管理的效率和水平。然而,智慧工地的建造不是一蹴而就的。目前,智慧工地的發(fā)展還處于初級階段,我們可以以安全建造為契機,逐步在施工現(xiàn)場融合BIM、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等先進技術(shù),最終實現(xiàn)基于“智慧工地”的綠色建造、智能建造。

      【參考文獻】

      [1]曾立民.打通信息化落地“最后一公里”——智慧工地的建設(shè)及應(yīng)用價值[J].中國勘察設(shè)計,2017(08):32-36.

      [2]孫昊,韓豫,等.融合BIM和RFID的建筑工人智能管理系統(tǒng)[J].工程管理學(xué)報,2017,31(02):95-99.

      [3]張健.一種智慧工地安全隱患和教育培訓(xùn)IT解決方案研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019(01):256.

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