建筑工程智能安全管理信息系統(tǒng)的實(shí)施與應(yīng)用

谷靜宇

中國(guó)電子工程設(shè)計(jì)院有限公司 北京 100142

引言

伴隨著近年我國(guó)社會(huì)城市化的步伐明顯的得到加快，建筑工程也有了一個(gè)相應(yīng)程度的逐步發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)水平和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高，科學(xué)信息技術(shù)在建筑工程管理中越來(lái)越重要。目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了建筑工程當(dāng)中，但和部分發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著一定的距離。所以，必須要采取有效措施來(lái)提升它的運(yùn)用[1]。智能安全管理信息系統(tǒng)是就是依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合移動(dòng)通信、物聯(lián)傳感及云技術(shù)，對(duì)建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行管理的過(guò)程中采用信息化、智能化的方法、對(duì)于工程建設(shè)集團(tuán)來(lái)說(shuō)，建設(shè)機(jī)構(gòu)、勞務(wù)派遣及其他機(jī)構(gòu)提供了相關(guān)信息化解決方案，同時(shí)對(duì)于項(xiàng)目中在業(yè)務(wù)流同監(jiān)控得到的各類(lèi)數(shù)據(jù)流提供了高效的組合方式，切實(shí)地實(shí)現(xiàn)了建筑工程施工質(zhì)量的提升，安全的保障和施提高了工效率和較好地推動(dòng)了部門(mén)間協(xié)同辦公。建筑工程管理應(yīng)用信息管理系統(tǒng)就是通過(guò)對(duì)工程所產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，存儲(chǔ)以及分析，從而對(duì)施工狀態(tài)以及質(zhì)量目標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，以供決策時(shí)進(jìn)行參考。

1 智能安全管理信息系統(tǒng)應(yīng)用于建筑工程的優(yōu)勢(shì)

1.1 為企業(yè)降低成本

傳統(tǒng)建筑工程行業(yè)存在著信息不通透、資源共享難、成本分析管控滯后等問(wèn)題，從而導(dǎo)致資源浪費(fèi)、效率低、成本高。信息系統(tǒng)的運(yùn)用使信息資源得到了充分利用，能夠在工程實(shí)施期間有助于目標(biāo)管理與質(zhì)量管控，能夠促進(jìn)資源高效地使用，減少建筑施工中的費(fèi)用，提升施工效率，使建筑工程質(zhì)量得到優(yōu)化，用最小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)最大的品質(zhì)。

在收集原材料時(shí)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以有效地使用網(wǎng)絡(luò)中的平臺(tái)來(lái)連接購(gòu)買(mǎi)商與供貨商。物料采購(gòu)時(shí)，通過(guò)電子郵件等方式可以保證采購(gòu)信息透明化，生產(chǎn)廠家及施工單位對(duì)物料價(jià)格，質(zhì)量及企業(yè)信譽(yù)一目了然。不僅可以為雙方之間的交易提供便利，同時(shí)還可以幫助商家節(jié)約大量的時(shí)間。在進(jìn)行施工時(shí)使用信息化管理策略，可以對(duì)大型設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，隨時(shí)對(duì)施工情況進(jìn)行反饋等等，同時(shí)對(duì)于采購(gòu)的成本能夠進(jìn)行合理的把控，并與廠家保持長(zhǎng)期的良好關(guān)系。利用信息管理系統(tǒng)對(duì)這幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制與管理可以有效地減少企業(yè)成本。

1.2 增強(qiáng)企業(yè)信息組織率

傳統(tǒng)的建筑工程管理中，存在信息不完善，儲(chǔ)存管理困難。通過(guò)管理信息系統(tǒng)收集和處理前階段的實(shí)例，可以對(duì)建筑行業(yè)的相關(guān)信息進(jìn)行收集，為以后的建筑規(guī)劃工作的開(kāi)展提供了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

企業(yè)信息管理系統(tǒng)以精細(xì)化監(jiān)管為根本準(zhǔn)則，可以對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，分析，企業(yè)內(nèi)部使用這種信息化平臺(tái)的管理監(jiān)察系統(tǒng)，主要目標(biāo)是為了能達(dá)到全方位有效監(jiān)管工作的預(yù)期目的。簡(jiǎn)單地說(shuō)，指運(yùn)用信息化管理系統(tǒng)，向企業(yè)提供所需資料，以保證企業(yè)決策能合理地、切實(shí)可行地進(jìn)行，以達(dá)到對(duì)企業(yè)整體資金、資源進(jìn)行合理分配。

1.3 把技術(shù)變成數(shù)字化形式進(jìn)行管理

因?yàn)轫?xiàng)目具有多樣化的特征，使用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，可將生產(chǎn)過(guò)程中的活動(dòng)與過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)字化形式，這樣更便于管理，根據(jù)數(shù)字化管理形式，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。如果有某種外部因素使生產(chǎn)產(chǎn)生異樣性的話，那么企業(yè)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就可以馬上采取緊急的計(jì)劃對(duì)其做出有效的調(diào)整，使整個(gè)項(xiàng)目都能控制到一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。

1.4 為企業(yè)做好戰(zhàn)略規(guī)劃

管理信息系統(tǒng)（MIS）的主要組成部分包括計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)組成。它建立在數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)處理之上，并通過(guò)局域網(wǎng)將其整合成一個(gè)整體，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和信息的互傳分享、布局規(guī)劃等功能。對(duì)管理系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部門(mén)所產(chǎn)生的各種問(wèn)題及時(shí)處理，信息管理系統(tǒng)將搜集整理好的數(shù)據(jù)及信息處理儲(chǔ)存起來(lái)，工程師們使用該系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)員，以便對(duì)大樓的計(jì)劃進(jìn)行戰(zhàn)略上的準(zhǔn)備。

戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃與企業(yè)生存與發(fā)展息息相關(guān)，起著非常重要的作用，企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開(kāi)精密的規(guī)劃。而在企業(yè)制定戰(zhàn)略規(guī)劃過(guò)程中，采用信息化的方式對(duì)資金、預(yù)算及生產(chǎn)進(jìn)行合理的監(jiān)控與管理可以使規(guī)劃更精細(xì)。信息化實(shí)施使得企業(yè)可以依據(jù)核心業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)模型和信息管理庫(kù)進(jìn)行建設(shè)，從而有助于企業(yè)制定戰(zhàn)略規(guī)劃。

1.5 能經(jīng)營(yíng)大型建筑工程

建筑工程在規(guī)模很大時(shí)就表現(xiàn)出規(guī)模性與復(fù)雜性。傳統(tǒng)的管理過(guò)程很容易出現(xiàn)各種問(wèn)題，甚至還會(huì)造成嚴(yán)重的拖延。在此基礎(chǔ)上，對(duì)企業(yè)用于整個(gè)建筑工程活動(dòng)支出以外的所有一切錢(qián)、人、物、費(fèi)用均可進(jìn)行最嚴(yán)格有效、規(guī)范合理地目標(biāo)控制及管理,并且進(jìn)一步地降低建筑成本。使整個(gè)建筑工程都能夠真正達(dá)到施工的系統(tǒng)化、現(xiàn)代化、合理化和工程的科學(xué)化[2]。

2 智能安全管理信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

智慧工地管理平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)主要包括6個(gè)層面。

2.1 感知層

主要構(gòu)成是物聯(lián)網(wǎng)感知終端通過(guò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)、傳感器、無(wú)線射頻識(shí)別、視頻及圖像識(shí)別、位置定位、激光掃描等智能傳感設(shè)備，對(duì)操作人員、施工機(jī)械、危險(xiǎn)源、周邊環(huán)境等進(jìn)行智能化感知及數(shù)據(jù)采集，并對(duì)施工期關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵工藝、重點(diǎn)工序、關(guān)鍵部位進(jìn)行智能化感知。

2.2 傳輸層

作為平臺(tái)神經(jīng)中樞，利用工地現(xiàn)場(chǎng)的智能傳感設(shè)備，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)中，使現(xiàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)可靠地傳輸?shù)浇K端。因施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控環(huán)境差、布線難度大，宜盡可能采辦以靈活、有較強(qiáng)擴(kuò)展性、便于維修的無(wú)線傳輸方案。

2.3 數(shù)據(jù)層

要為每個(gè)子系統(tǒng)傳建專(zhuān)用共享數(shù)據(jù)庫(kù)將感數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)，并結(jié)合外部BIM,GIS構(gòu)建三維信息模型接口銜接，集中管控主要數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)綉?yīng)用層進(jìn)行交換。

2.4 支撐層

主要提供多種應(yīng)用所需服務(wù)及共享資源，包括身份識(shí)別，下一代防火墻，網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)的硬件、軟件配置，如VPN網(wǎng)關(guān)，WebGIS業(yè)務(wù)，搜索引擎，報(bào)表業(yè)務(wù)等。

2.5 應(yīng)用層

分7個(gè)版塊，即項(xiàng)目信息和人員管理，特種設(shè)備管理，安質(zhì)管理，環(huán)境管理，物料管理，特別色應(yīng)用等。

2.6 用戶方面

對(duì)項(xiàng)目部，企業(yè)本部，政府部門(mén)的3類(lèi)用戶所提供的多功能的智慧工地平臺(tái)的業(yè)務(wù)包括了滿足多種功能和數(shù)據(jù)差異化展示的項(xiàng)目級(jí)的平臺(tái)，企業(yè)級(jí)平臺(tái)大屏幕/桌面端的/移動(dòng)端的應(yīng)用服務(wù)和根據(jù)政府部門(mén)的需求把項(xiàng)目級(jí)平臺(tái)有關(guān)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與政府監(jiān)管平臺(tái)連接[3]。

3 建筑工程中安全管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

施工階段是工程建設(shè)中重要的一環(huán)，施工管理到位與否直接影響工程建設(shè)質(zhì)量。建筑工程的建設(shè)比較復(fù)雜，工程建設(shè)周期長(zhǎng)，如果在項(xiàng)目實(shí)施期間仍然沿用傳統(tǒng)落后管理方式的話，必然會(huì)對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量和工程施工安全造成嚴(yán)重的隱患，從而對(duì)項(xiàng)目企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益構(gòu)成威脅。在工程施工過(guò)程中需要花費(fèi)大量人力，物力和物資，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一信息化管理系統(tǒng)（MMS）。通過(guò)建筑工程管理信息化系統(tǒng)對(duì)工程施工進(jìn)行智能化管理，既能縮短施工工期，使工程施工階段的各項(xiàng)資源得到優(yōu)化組合和有效管理，又能減少項(xiàng)目停工和返工數(shù)量和頻次，推進(jìn)工程進(jìn)度，節(jié)約工程成本，提高工程施工管理質(zhì)量，為工程質(zhì)量的提高提供了堅(jiān)實(shí)的保證[4]。

3.1 人員管理

人員管理包括對(duì)人員進(jìn)行實(shí)名制管理、利用人員定位跟蹤，VR安全教育等。人員管理板塊職能設(shè)定的重點(diǎn)是勞務(wù)實(shí)名制管理與政府監(jiān)管的要求與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際管理業(yè)務(wù)從人剛?cè)雸?chǎng)VR安全教育對(duì)每天門(mén)禁考勤和高危場(chǎng)所操作人員位置跟隨蹤、實(shí)等現(xiàn)在對(duì)勞務(wù)人員進(jìn)行了全面，有效地管理。

3.2 視頻監(jiān)控管理

試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目布設(shè)以固定式攝像頭和便攜式攝像頭組成的全面段蓋智能視頻監(jiān)控區(qū)城區(qū)，實(shí)現(xiàn)施工區(qū)城區(qū)24h全天候無(wú)官區(qū)施工監(jiān)控，管理人負(fù)于非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)時(shí)可以通過(guò)視頻監(jiān)控了解工地總體狀況及施工動(dòng)態(tài)，極大地減少了現(xiàn)場(chǎng)巡視需要的行程與時(shí)間。為加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督管理工作，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化移動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)。該系統(tǒng)服務(wù)器24小時(shí)捕捉現(xiàn)場(chǎng)違章行為，智能解析施工人員未規(guī)范穿戴安全帽和工作服的違章行為，并將報(bào)警信息立印推發(fā)，管理人員通過(guò)廣播系統(tǒng)即可阻止違章行為。

3.3 設(shè)備管理

將壓感、撓度、位移傳鴿器等設(shè)備安裝在腳手架、塔吊、物料提升機(jī)的主受力節(jié)點(diǎn)上，可以對(duì)沉降及變形狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；壓感傳感器多安裝于裝置底部或者主受力節(jié)點(diǎn)上，監(jiān)測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)的受力情況不會(huì)超限；撓度傳感器多安裝于受力變形重點(diǎn)部位，監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)變形情況：位移傳感器多設(shè)置于裝置底部，采用標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)作為參照物對(duì)裝置沉降情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。將上述各參數(shù)輸入到PLC中計(jì)算得出對(duì)應(yīng)值，并與預(yù)先設(shè)定的閾值相比較。若兩者相差比設(shè)定的值大時(shí)，就會(huì)報(bào)警。若該裝置失效。則會(huì)自動(dòng)斷電停機(jī)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置的上述值，對(duì)于超載使用，偏移過(guò)大的。過(guò)度沉降和其他設(shè)備的不安全形勢(shì)被推斷出，實(shí)時(shí)報(bào)警不安全形勢(shì)，從而達(dá)到防止安全事故的目的。

4 優(yōu)化安全管理信息系統(tǒng)的有效策略

4.1 構(gòu)建一體化信息系統(tǒng)

伴隨著當(dāng)今我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)文化與城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，建筑工程在施工階段數(shù)量也逐漸增加，且施工環(huán)節(jié)復(fù)雜。在工程實(shí)際的設(shè)計(jì)施工執(zhí)行過(guò)程中，不僅要考慮到設(shè)計(jì)圖紙以及招投標(biāo)會(huì)這兩個(gè)重要的管理因素，還要對(duì)整個(gè)工程的進(jìn)度、質(zhì)量等方面進(jìn)行嚴(yán)格把控。在利用計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)進(jìn)行建筑工程管理時(shí)，必須要綜合考慮多種管理因素，將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，并將多種管理要素進(jìn)行有效融合，這樣就可以從整體上使建筑工程管理的信息更加全面、綜合。

4.2 增強(qiáng)管理人員自身素質(zhì)

在整個(gè)管理部門(mén)中，人才處于核心地位，企業(yè)建筑原技術(shù)管理人員需要通過(guò)各類(lèi)技能人才培訓(xùn)考核，在實(shí)踐中不斷提高自身職業(yè)技術(shù)水平，使各企業(yè)建筑工程管理信息化與管理新技術(shù)應(yīng)用與施工項(xiàng)目快速發(fā)展變化相適應(yīng)，促進(jìn)建筑工程質(zhì)量的提高，使企業(yè)工程質(zhì)量水平與工程信息技術(shù)手段達(dá)到最完美地融合。

4.3 管理標(biāo)準(zhǔn)化

企業(yè)管理部門(mén)職能一直處于一個(gè)十分關(guān)鍵的位置。在實(shí)際工作中，很多企業(yè)的管理人員并沒(méi)有很好地認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題，從而導(dǎo)致了企業(yè)的信息管理意識(shí)比較淡薄。同時(shí)企業(yè)管理層可建立員工激勵(lì)等制度來(lái)對(duì)實(shí)施信息化進(jìn)行管理創(chuàng)新，對(duì)企業(yè)妨礙實(shí)行信息化實(shí)施管理等行為人員進(jìn)行激勵(lì)懲戒，加大實(shí)施信息化的管理方法資金和投入保障力度，從而推動(dòng)整個(gè)建筑企業(yè)信息化建設(shè)，形成信息化管理良好氛圍。

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，建筑行業(yè)今后幾十年的激烈競(jìng)爭(zhēng)本身就是建筑行業(yè)綜合發(fā)展實(shí)力強(qiáng)弱的直接較量。只有不斷學(xué)習(xí)新的管理技術(shù)和方式，運(yùn)用先進(jìn)的信息化方法，才是建筑行業(yè)真正意義上的行業(yè)升級(jí)和變革。建筑行業(yè)管理人員要想在今后激烈復(fù)雜的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)大潮中脫穎而出，就要進(jìn)一步轉(zhuǎn)變企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方式，發(fā)揮信息技術(shù)應(yīng)有的作用，使信息科技能夠最大限度地服務(wù)于企業(yè)利益，成就我國(guó)未來(lái)具有高科技技術(shù)實(shí)力的高端建筑工程企業(yè)。充分挖掘新一代信息技術(shù)手段所具有的創(chuàng)新價(jià)值，最終才能使技術(shù)發(fā)展全面應(yīng)用于現(xiàn)代建筑行業(yè)，進(jìn)而有力促進(jìn)我國(guó)綠色建筑行業(yè)整體水平上的進(jìn)一步提升[5]。信息技術(shù)管理有助于對(duì)建筑行業(yè)進(jìn)行良好的規(guī)劃，對(duì)企業(yè)信息組織進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)建筑企業(yè)成本進(jìn)行節(jié)約，所以，在工程施工、招投標(biāo)、工程造價(jià)等方面進(jìn)行管理的過(guò)程中，可采用這種方式，既能減輕建筑工程管理的壓力，又能有效地促進(jìn)信息技術(shù)在建筑工程管理方面的運(yùn)用，從而推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展。