基于物联网感知的工程项目安全管理趋势分析★

牛天勇 刁 昳

(北方工业大学土木工程学院，北京 100144)

基于物联网感知的工程项目安全管理趋势分析★

牛天勇 刁 昳

(北方工业大学土木工程学院，北京 100144)

结合建筑行业的特点，分析了国内外工程安全管理研究和实践的现状，提出了开展物联网安全感知研究和实践的重点工作，指出开发利用物联网感知技术来辅助提升建筑项目中的安全管理工作是有必要的。

工程项目，物联网，安全管理，研究

0 引言

随着我国建筑业改革的逐步深化，建筑市场秩序日趋规范，但在招投标制度、造价管理、劳动力市场和产业化发展等方面仍存在诸多问题，使市场竞争愈加激烈，建筑项目成败的影响也越来越大。安全是影响项目成败的主要风险因素之一，近些年来建筑工程领域的安全事故及伤亡数量呈现较为稳定的高位变化态势，且不随现有安全监管工作的加强而有明显下降。因此，现有安全管理模式下的安全管理成效已经遇到一个瓶颈，亟需突破并保障项目成功实施。建筑项目安全管理涉及人、物和环境等多个方面，其重点是通过管理和技术的方法预防安全问题，降低安全风险。本研究结合建筑行业的特点，将建筑项目安全管理体系划分为感知、信息和文化三个维度，深入探讨物联网技术、传感技术、网络通信技术等现代信息技术在建筑项目安全管理中的适用范围、应用模式和实施路径，构建全员、全过程、全面、高效的安全管理体系，促成本质安全。

1 基于物联网安全感知的意义

在2013年6月北京市住房和城乡建设委员会公布的《北京建筑业发展白皮书(2013)》中明确指出，下一步要着重将信息化技术科学有效地应用到传统工艺及管理方式中，快速提升建筑业生产效率和管理水平；加快编制建筑施工企业信息化评价标准，完成涵盖设计至验收全过程的统一的信息系统标准体系；积极开发BIM技术、物联网技术等信息技术在工程项目设计、建造及管理中的应用，加快工程图纸电子档案管理、项目成果电子交付技术研发；推动开展建筑业信息化示范工程，鼓励建筑企业将信息化技术运用于生产实践，提升行业信息化整体水平和生产管理效率。我国打造智慧城市的过程中已经树立了一批物联网技术领军企业，形成较为完善的物联网技术研发和应用基础。当期的工程项目亟需在建筑业安全管理工作中借助物联网、网络信息等高新技术及方法，创新项目安全管理体系。其意义在于利用基于本质安全理念改进安全管理模式，使安全管理向可视化、集成化、数据化、标准化的预防及保证体系发展，突破我国当前建筑工程安全管理工作中遇到的效率瓶颈，借助物联网感知技术，从主动的、预防的角度来创新安全管理模式，有利于降低事故率和伤亡率，提高建筑项目建造效益。

2 国内外工程安全管理研究的对比分析

国外对于建筑安全管理的研究已有很长的历史，以美国J.Hinze 教授为代表的建筑安全管理专家们从20世纪中期开始对现代建筑安全问题进行了系列的研究，取得了许多具有指导意义的成果。在Hinze的研究中，人对于周边人员、环境以及时间的变化较为敏感，同时公司有必要设置全时的安全经理。另外，他从工人雇用期、固定安全员、安全表现、施工场所变换、安全监控制度和工具等多个方面发现了内在规律性。对于安全计划的作用，有学者认为公司安全计划的制定会有效降低事故率，同时还认为施工现场不仅要安全员负责培训其管理的工人，还要增强现场安全员对重大安全问题的发现和汇报权力。对于安全控制工作，有学者提出了建筑安全零事故的技术体系，重点从开工前的安全计划、安全培训和教育，安全会议，安全防护措施，安全预警，安全评价等一系列以安全为管理核心的工作来保证建筑安全生产。同样的角度，有学者认为影响建筑安全最重要的因素可以分为六类：保持有利于安全的工作条件；进行安全培训和教育；建立积极的安全文化；对分包商的有效控制；对员工保持密切监督和管理；合理分配安全责任。随着高新技术的不断涌现，信息化、数字化的安全管理研究工作也有一定成果。比如利用BIM模型进行自动安全监测的方法(Jochen Teizer，2012)；研究地理信息系统在安全计划中的应用模式(Bansal，2011)；利用结构法的方法进行建筑工程项目危害分析和评价工作，并开发出CJSA(Construction Job Safety Analysis)方法(Ophir Rozenfeld，2010)；基于RFID的施工现场人员、设备及环境安全管理模式优化(Agnes Kelm，2013)。在国内现有研究中，安全管理工作被作为一项系统工程进行认识和分析。首先是对建筑工程项目危险源管理上提出要变事后处理为事前预防，做好工程项目危险源的辨识和管理工作；其次是提出要在企业总部和项目部全面展开安全标准化管理工作；再次是从安全文化、安全培训体系角度来提高组织和个人的安全管理意识及自觉性；随后的研究是从安全评价的角度提高对项目总体安全状况的把控；最后还从安全风险和安全成本的角度来探讨了安全事故的损失问题。近些年来，结合现代数学分析方法进行安全管理的研究工作也取得了一些成果。比如通过进化博弈理论对工程项目安全监管问题进行的分析和利用SVM(支持向量机)的方法进行项目安全风险评价方面的研究。从国内外建筑工程项目安全管理的研究可以看出，国内学者主要是在传统安全管理的细节上进行了一些创新和研究，国外学者主要是从行为科学、项目计划、自动防护等角度展开研究。综合上述研究成果，以及安全管理技术的进步和安全管理实践的深入，未来建筑工程项目安全管理的发展势必要向制度化、数据化、规范化和本质安全化方面发展，并且非常有必要利用物联网感知技术来实现建筑项目中的主动防护，实现对位置、冲突、隐患、变化等信息的及时掌控，实现有计划、有依据、可调控的安全管理。

3 开展物联网安全感知研究和实践的重点工作

目前，全国大中小型建筑企业为数众多，建筑业从业人员达到4 000多万人，整体建设规模和资金投入巨大。与此同时，2013年全国城乡建设系统发生生产安全事故500余起，从业危险性较为明显。以北京市为例，北京市2013年有资质的施工总承包、专业承包建筑业企业共3 605家，从业人员近50万人，完成总产值7 407.1亿元，房屋建筑施工面积48 791.3万m2。尽管北京市安全管理工作较为规范，但安全事故和伤亡数量仍较大，仅2014年第一季度，北京市建筑行业发生伤亡事故占全市生产安全事故5成以上。由此可见，北京市建筑项目的安全管理形势非常严峻。

我国建筑业发展步伐稳健，当前的BIM建造、绿色建筑、建筑产业化等新技术应用具有良好的市场基础和技术平台。根据我国建筑业发展现状及建设项目安全管理工作的特点，开展物联网安全感知工作应着重做好以下几项工作：

1)细化建筑项目安全管理体系的三个维度，构建感知、信息、文化这三个维度所覆盖的内容和要点，并研究三个维度的作用和相互关系问题。创新安全管理体系内容，适应建筑业信息化发展的趋势。2)明确建设项目安全管理过程中物联网感知技术的适用类别、使用范围、实施方式。加强新技术能否用于建设项目，能否提高管理水平，能否实现经济效益等方面进行研究，为新技术科学有效地应用到传统工艺及管理方式中提供参考。3)围绕新的安全管理体系，研究基于信息化的建筑企业安全管理平台，集成安全管理过程、数据、人员、规范等相关信息，构建多层级安全管理架构，促成可视化、数据化、集成化的安全管理体系。为我国建筑企业实施高效的安全管理工作提供平台支撑和方案设计，有利于提升行业信息化整体水平和生产管理效率。4)围绕新的安全管理体系，研究基于事故规律和本质安全的人员安全问题，重点分析从业人员的安全保障机制、参与安全管理的机制和安全培训方法创新。提高从业人员自我安全管理的意识和水平，改善建筑作业的软环境，辅助解决当前建筑业从业人员老龄化、用工成本递增、后续劳动力不足的局面。

4 结语

在我国建筑行业发展的进程中，做好安全管理工作是保证企业盈利和项目成功的重要内容。积极利用现代信息技术的最新发展成果，开发利用物联网等技术来辅助提升安全管理的工作是非常有必要的，也是可行的。在发展的过程中，要积极处理好技术研发、技术推广和成本分摊等相关问题，并改进人员培训体系，使各项工作相互配合，共同促进我国建筑业安全管理水平的提高。

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Trendanalysisofprojectsafetymanagementbasedontheinternetofthings★

NIUTian-yongDIAOYi

(SchoolofCivilEngineering,NorthChinaUniversityofTechnology,Beijing100144,China)

Combining with the characteristics of construction industry, this paper analyzed the present situation of domestic and foreign engineering safety management research and practice, put forward the focus work carried out IOT safety perception research and practice, pointed out that development and utilization of IOT perception technology to improve the safety management work of construction project was necessary.

engineering project, IOT, security management, research

1009-6825(2014)33-0246-02

2014-09-15★：北方工业大学优秀青年教师培养计划“建筑技术及管理类实践教学资源开发与利用”

牛天勇(1980- )，男，博士，讲师； 刁昳(1979- )，女，讲师

TU714

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