淺論智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢(shì)

武模磊　王豪

【摘要】隨著近年來(lái)我國(guó)建筑工程規(guī)模與數(shù)量的不斷擴(kuò)大，建筑工地所涉及的工程要素也變得越來(lái)越多。施工現(xiàn)場(chǎng)涉及多項(xiàng)工序，施工現(xiàn)場(chǎng)的工地環(huán)境、人員操作、機(jī)械設(shè)備等因素都有可能存在安全風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)安全事故。信息技術(shù)的應(yīng)用使得智慧工地在建筑工程安全管理中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要針對(duì)智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了研究，期望能夠推動(dòng)我國(guó)建筑工程安全管理水平的提升，為廣大同行提供參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】智慧工地;建筑工程;安全管理;優(yōu)勢(shì)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.12.043

引言：

隨著我國(guó)信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)建筑工程中引用了大量的新型施工作業(yè)技術(shù)、建筑管理技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)建筑工程的安全管理也提出了新的要求。智慧工地是自動(dòng)化技術(shù)、智能化技術(shù)集合的產(chǎn)物，其在建筑工地的安全管理中得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)建筑工地模塊與模塊之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)實(shí)施施工模擬等功能，使施工現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)得到有效識(shí)別與控制。本主要針對(duì)智慧工地在建筑工程安全管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了他探討，具體內(nèi)容如下。

1、項(xiàng)目概述

本文以華潤(rùn)置地上海公司嘉興東柵未來(lái)社區(qū)項(xiàng)目智慧工地的應(yīng)用為例進(jìn)行研究，該項(xiàng)目為嘉興市首個(gè)未來(lái)社區(qū)的試點(diǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目總占地約14萬(wàn)方，總建面約為35萬(wàn)平方米。該項(xiàng)目作為示范性工地，利用人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，打造了企業(yè)級(jí)的智慧工地平臺(tái)，平臺(tái)由智能監(jiān)測(cè)、智慧學(xué)習(xí)、勞務(wù)管理等多個(gè)功能模塊構(gòu)成。通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)人員實(shí)名制、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)、大型機(jī)械在線監(jiān)控、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)管等功能，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)人員構(gòu)成、工程進(jìn)度、工程問(wèn)題等內(nèi)容進(jìn)行全面監(jiān)管。具有抓拍違規(guī)事件、輔助監(jiān)管人員指揮調(diào)度等功能。能夠有效提升建筑工地的監(jiān)督管理水平，構(gòu)建多部門(mén)協(xié)同管理的監(jiān)管平臺(tái)。

2、智慧工地平臺(tái)模塊分析

2.1勞務(wù)管理模塊

勞務(wù)管理模塊指的是利用人臉識(shí)別技術(shù)、門(mén)禁系統(tǒng)技術(shù)對(duì)施工人員的進(jìn)出進(jìn)行管理，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)了解、調(diào)查、分析工人的出勤率。利用智慧工地勞務(wù)管理模塊對(duì)管理人員的出勤率、監(jiān)督人員的履職情況、工人的出勤率等因素進(jìn)行分析，判斷施工現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)力數(shù)量是否能夠滿足工程的需求，提升工程的效率。

2.2大型機(jī)械安全監(jiān)測(cè)模塊

大型機(jī)械安全監(jiān)測(cè)模塊指的是利用塔吊黑匣子，對(duì)塔吊的防碰撞、風(fēng)速、垂直度、力矩、載重等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，一旦指標(biāo)出現(xiàn)異常，第一時(shí)間推送預(yù)警信息。在塔吊報(bào)警或預(yù)警時(shí)，將信息推送至項(xiàng)目?jī)?nèi)的網(wǎng)格化責(zé)任管理人員，有效避免違章作業(yè)現(xiàn)象的出現(xiàn)。保障大型機(jī)械能夠科學(xué)、合理、安全的使用。除此之外，吊鉤可視化技術(shù)能夠解決以往塔吊司機(jī)存在的遠(yuǎn)距離視線模糊、視覺(jué)死角等問(wèn)題，使現(xiàn)場(chǎng)施工的安全效率得到有效提升，大幅減少安全事故的發(fā)生概率。

2.3視頻監(jiān)控模塊

視頻監(jiān)控模塊指的是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的出口、入口、作業(yè)面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)工人違章作業(yè)、冒險(xiǎn)作業(yè)等行為進(jìn)行抓拍，再利用智能廣播模塊對(duì)工人的違規(guī)行為進(jìn)行勸阻?，F(xiàn)場(chǎng)人員還可以利用巡檢記錄儀，進(jìn)行線上飛檢，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮，提升檢查的實(shí)時(shí)性與效率。

2.4隱患排查模塊

隱患排查模塊可以創(chuàng)建巡檢任務(wù)，并將巡檢任務(wù)分發(fā)給管理人員。再利用實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，對(duì)任務(wù)的執(zhí)行狀況、隱患的整改情況進(jìn)行分析，落實(shí)網(wǎng)格化區(qū)域管理人員的責(zé)任，達(dá)到一崗雙責(zé)的效果，使現(xiàn)場(chǎng)的安全管理水平得到有效提升。

2.5消防壓力監(jiān)測(cè)模塊

消防壓力檢測(cè)模塊指的是在消防泵房、消防水管端頭、各樓棟消防水管末端安裝相應(yīng)的壓力傳感器，對(duì)各支路消防管網(wǎng)的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)平臺(tái)推送報(bào)警信息至網(wǎng)格化管理人員，再由網(wǎng)格化管理人員進(jìn)行隱患排查處理，實(shí)現(xiàn)保障消防管網(wǎng)正常運(yùn)行的效果。

2.6環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊

環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊指的是利用多種類(lèi)型的傳感器，對(duì)AQI（環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)） PM2.5、PM10、噪聲、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警。在平臺(tái)監(jiān)測(cè)到某一指標(biāo)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，向管理人員推送預(yù)警信息，并由管理人員采取遠(yuǎn)程控制噴淋開(kāi)關(guān)等措施，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行降塵。確保施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的綠色與健康，使施工現(xiàn)場(chǎng)能夠滿足政府環(huán)境監(jiān)測(cè)的需求。

2.7智慧學(xué)習(xí)模塊

智慧學(xué)習(xí)模塊每日向施工人員推送安全題目、安全教育視頻、安全教育文章等信息，施工人員通過(guò)點(diǎn)擊學(xué)習(xí)即可獲取積分。施工人員日常的規(guī)范作業(yè)、合規(guī)操作也能夠獲取積分。通過(guò)積攢積分，施工人員可以利用積分兌換生活用品，從而幫助施工人員樹(shù)立安全意識(shí)，提升施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的效果。

3、智慧工地的實(shí)現(xiàn)路徑與優(yōu)勢(shì)分析

3.1人員實(shí)名制與人臉識(shí)別（全高閘兩通道）

3.1.1人員實(shí)名制與人臉識(shí)別的實(shí)現(xiàn)路徑

硬件上利用了人臉識(shí)別系統(tǒng)與閘機(jī)。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)。

3.1.2人員實(shí)名制與人臉識(shí)別的優(yōu)勢(shì)

智慧工地系統(tǒng)能夠調(diào)出各個(gè)單位公司工作人員的出勤率，分析總包管理人員的到崗率。通過(guò)調(diào)用智慧工地系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，能夠發(fā)現(xiàn)個(gè)別人員沒(méi)有考勤記錄，進(jìn)而通過(guò)復(fù)核，能夠發(fā)現(xiàn)沒(méi)有考勤記錄的人員確實(shí)存在未到崗現(xiàn)象。由項(xiàng)目部對(duì)總包項(xiàng)目負(fù)責(zé)人進(jìn)行約談，及時(shí)更換不履職人員，改善項(xiàng)目管理人員的到崗情況。利用人員實(shí)名制能夠有效統(tǒng)計(jì)管理人員的出勤率，對(duì)管理人員的到崗履職情況進(jìn)行有效監(jiān)督。利用閘機(jī)能夠有效統(tǒng)計(jì)工人的出勤率，判斷現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)有的勞動(dòng)力與施工進(jìn)度需求是否匹配。如果發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求人員數(shù)量與實(shí)際進(jìn)場(chǎng)人員數(shù)量存在偏差，可以及時(shí)投入相應(yīng)工種，調(diào)出多余工種，實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力的合理配置。在嘉興東柵未來(lái)社區(qū)項(xiàng)目中，智慧工地人員實(shí)名制率達(dá)到了100%。利用智慧工地系統(tǒng)每日自動(dòng)統(tǒng)計(jì)人員的出勤率。能夠有效避免農(nóng)民工惡意討薪、農(nóng)民工工傷詐騙現(xiàn)象，控制工程項(xiàng)目的施工成本，保障工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度。

3.2塔吊安全監(jiān)測(cè)

3.2.1塔吊安全監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)路徑

硬件上利用了黑匣子。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)、微信小程序等軟件。

3.2.2塔吊安全監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)

利用塔吊安全監(jiān)測(cè)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各臺(tái)塔吊的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，對(duì)無(wú)法人為識(shí)別的指標(biāo)進(jìn)行分析，如風(fēng)俗、載重、幅度、傾斜、回轉(zhuǎn)等指標(biāo)，并及時(shí)地將預(yù)警信息推送給現(xiàn)場(chǎng)塔司、信號(hào)工、管理人員。幫助作業(yè)人員、管理人員了解塔吊設(shè)備的運(yùn)行狀況，確保大型機(jī)械使用的安全性。在塔吊出發(fā)載重報(bào)警時(shí)，報(bào)警信息能夠第一時(shí)間反饋到智慧工地系統(tǒng)、微信小程序上，管理人員通過(guò)報(bào)警信息能夠發(fā)現(xiàn)并分析塔吊運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在的隱患，及時(shí)制止作業(yè)人員停止超載作業(yè)，在消除安全隱患后再投入使用，提升塔吊使用的安全性。見(jiàn)表1。

3.3 AI偵測(cè)識(shí)別（安全帽識(shí)別）

3.3.1 AI偵測(cè)識(shí)別的實(shí)現(xiàn)路徑

硬件上利用了AI監(jiān)測(cè)攝像頭。

軟件上利用了AI監(jiān)測(cè)分析技術(shù)。

3.3.2 AI偵測(cè)識(shí)別的優(yōu)勢(shì)

利用AI監(jiān)測(cè)攝像頭，能夠抓拍現(xiàn)場(chǎng)施工人員的違規(guī)行為，如未佩戴安全帽、未穿反光背心等。由管理人員定期根據(jù)AI偵測(cè)結(jié)果，對(duì)違章人員進(jìn)行公示，并對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行公示。能夠起到強(qiáng)有力的警示作用，為施工現(xiàn)場(chǎng)營(yíng)造良好的安全管理氛圍，提升工人的安全管理意識(shí)。例如：12月1日，AI檢測(cè)攝像頭總共抓拍到10起工人違章現(xiàn)象，管理人員及時(shí)對(duì)抓拍收據(jù)進(jìn)行收集，并開(kāi)展了違規(guī)人員的反思教育活動(dòng)，并對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行通報(bào)，見(jiàn)表2。后續(xù)施工人員的違規(guī)現(xiàn)象得到了顯著減少。

3.4視頻監(jiān)控

3.4.1視頻監(jiān)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)路徑

硬件上利用了槍機(jī)與球機(jī)攝像頭。

軟件上利用了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

3.4.2視頻監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

管理人員能夠利用攝像頭，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操縱，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理狀態(tài)、作業(yè)面施工情況、管理人員履職情況進(jìn)行監(jiān)督。通過(guò)操縱攝像頭，從不同的視覺(jué)角度對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全管理的狀態(tài)進(jìn)行管控，能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)管理人員容易忽視的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)全方位的管控。通過(guò)視頻監(jiān)控能夠掌握現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度。

3.5升降機(jī)監(jiān)控

3.5.1 升降機(jī)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)路徑

硬件上利用了黑匣子。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)、微信小程序等。

3.5.2 升降機(jī)監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)

幫助管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)升降機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，向現(xiàn)場(chǎng)管理人員推送人為無(wú)法識(shí)別的指標(biāo)，如超重、超速等。使管理人員了解升降機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。在升降機(jī)觸發(fā)超重、超速等風(fēng)險(xiǎn)行為時(shí)，報(bào)警信息通過(guò)智能工地系統(tǒng)實(shí)時(shí)的反饋到微信小程序上。管理人員通過(guò)微信小程序推送的報(bào)警信息，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)升降機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題。及時(shí)暫停升降機(jī)的作業(yè)，通知升降機(jī)維保單位進(jìn)場(chǎng)維修，在安全隱患消除后，才可以開(kāi)展后續(xù)施工。

3.6環(huán)境監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)途徑與優(yōu)勢(shì)

3.6.1環(huán)境監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)途徑

硬件上利用了環(huán)境監(jiān)測(cè)儀。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)、微信小程序等。

3.6.2環(huán)境監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)

環(huán)境監(jiān)控能夠幫助管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人為無(wú)法判斷的指標(biāo)，例如AQI（環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)）PM2.5、PM10、噪聲、風(fēng)速等。能夠保障工人在綠色、健康的環(huán)境中作業(yè)，滿足政府環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求。例如，某日現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵、PM2.5、PM10達(dá)到預(yù)警值，預(yù)警信息將實(shí)時(shí)通過(guò)智慧工地系統(tǒng)，反饋到微信小程序上。在管理人員收到預(yù)警信息后，可遠(yuǎn)程控制噴淋開(kāi)關(guān)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行降塵處理，使施工現(xiàn)場(chǎng)的揚(yáng)塵隱患得到有效控制，為工人提供安全健康的施工環(huán)境。如果揚(yáng)塵超出了報(bào)警值，那么噴淋系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟。管理人員也可以根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)的變化情況，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行管控。見(jiàn)表3。

3.7消防管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)

3.7.1消防管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)路徑

硬件上利用了壓力傳感器。

軟件上利用了智慧工地系統(tǒng)、微信小程序。

3.7.2消防管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)

幫助管理人員識(shí)別消防管網(wǎng)末端壓力值是否滿足需求，在壓力值出現(xiàn)異常時(shí)，實(shí)時(shí)推送報(bào)警信息至智慧工地系統(tǒng)與微信小程序上。使管理人員能夠有效掌握施工現(xiàn)場(chǎng)消防管網(wǎng)末端壓力的情況，提升管理的效率。例如：12月1日，小程序推送8#、9#、13#消防末端壓力報(bào)警信息到安全管理人員手機(jī)上，發(fā)現(xiàn)8#、9#、13#消防管網(wǎng)末端存在壓力不足現(xiàn)象。采取措施，消除隱患后，消防出水量恢復(fù)正常，出水量充足。

3.8安全隱患排查

3.8.1安全隱患排查的實(shí)現(xiàn)路徑

軟件上利用了智慧工地平臺(tái)。

3.8.2安全隱患排查的優(yōu)勢(shì)

通過(guò)安全隱患排查，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域網(wǎng)格化管理的可視化，利用智慧工地平臺(tái)的網(wǎng)格化管理，監(jiān)督責(zé)任人員各項(xiàng)任務(wù)的完成進(jìn)度，了解各項(xiàng)責(zé)任人員的履職情況，并應(yīng)用專(zhuān)業(yè)管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行針對(duì)性的有效管控。將項(xiàng)目網(wǎng)格化管理架構(gòu)輸入至智慧工地平臺(tái)內(nèi)，管理人員能夠通過(guò)平臺(tái)，向各個(gè)網(wǎng)格化區(qū)域內(nèi)的責(zé)任人員下發(fā)每日任務(wù)，制定相應(yīng)的巡檢任務(wù)、督促責(zé)任人員履行自身責(zé)任。并對(duì)隱患整改情況進(jìn)行記錄，統(tǒng)計(jì)與排名。對(duì)于排名倒數(shù)的人員與區(qū)域，要進(jìn)行約談、培訓(xùn)、考核，提升各個(gè)網(wǎng)格化區(qū)域人員的責(zé)任意識(shí)。

3.9智慧學(xué)習(xí)與行為之星

3.9.1智慧學(xué)習(xí)與行為之星的實(shí)現(xiàn)路徑

軟件上利用了微信小程序。

3.9.2智慧學(xué)習(xí)與行為之星的優(yōu)勢(shì)

通過(guò)智慧學(xué)習(xí)能夠提升施工人員的安全意識(shí)，使施工人員在施工的過(guò)程中能夠辨別危險(xiǎn)源，避免危險(xiǎn)行為。讓施工人員意識(shí)到勞防的重要性，提升施工人員的綜合素質(zhì)，在項(xiàng)目部?jī)?nèi)營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍。工人通過(guò)登錄微信小程序，通過(guò)完成小程序內(nèi)推送的智慧答題能夠獲取相應(yīng)的積分。管理人員對(duì)積分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析與排名。再將上文中提到的智慧工地人員實(shí)名制、AI識(shí)別情況與施工人員的安全積分相結(jié)合。將排名靠前的施工人員評(píng)為安全之星，并給予安全之星獎(jiǎng)勵(lì)。調(diào)動(dòng)施工人員日常工作的主動(dòng)性、積極性。推動(dòng)施工人員安全素質(zhì)的提升。

結(jié)語(yǔ)：

本文首先闡述了工程項(xiàng)目的具體內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上分析了智慧工地的組成模塊，并針對(duì)智慧工地應(yīng)用于建筑工程安全管理的實(shí)現(xiàn)路徑與優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析。隨著我國(guó)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智慧工地系統(tǒng)也變得日益成熟。智慧工地系統(tǒng)的發(fā)展推動(dòng)了工地管理從方式單一、效率低、被動(dòng)的管理模式向著方式多樣、效率高、更加主動(dòng)的管理模式方向發(fā)展。智慧工地系統(tǒng)加成下的建筑工程安全管理模式能夠?yàn)榻ㄔO(shè)、監(jiān)理、施工三方提供更為有效的輔助，推動(dòng)傳統(tǒng)工地向智慧工地的轉(zhuǎn)型。廣大工程建設(shè)單位要注重智慧工地的應(yīng)用，利用智慧工地推動(dòng)建筑工程安全管理水平的提升，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]許明山.智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢(shì)分析[J].房地產(chǎn)世界，2021（21）：120-122.

[2]張國(guó)防.智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢(shì)分析[J].居舍，2021（16）：158-159.

[3]馬浩強(qiáng)，趙思遠(yuǎn)，王峰.智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢(shì)探討[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2021（02）：58-59.

[4]潘存瑞，胡海濤，張雷.智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢(shì)分析[J].智能建筑與智慧城市，2020（12）：87-88.

[5]王艷慶.智慧工地平臺(tái)在大型市政項(xiàng)目中的應(yīng)用探討[J].四川水泥，2022（01）：111-112.