一种智慧工地安全隐患和教育培训IT解决方案研究

文/张健

1 背景

1.1 业务现状

在建筑工程的施工过程中，安全隐患自查自纠、安全教育培训必须贯穿其中。但是目前我国建筑行业的现场施工在这两个方面做的还不够全面，安全隐患自查自纠和安全教育停留在传统的管理方式，落后的培训方式、缺乏IT和信息化技术的应用，不能够满足日益复杂的现场施工生产要求，导致安全事故的不断发生。

1.1.1 缺乏科学、系统的监管手段

在施工过程中，安全隐患问题无法进行科学、合理的收集。工地管理人员在现场巡视，发现隐患问题，只能通过口头、文字等方式进行记录、传递。隐患问题的照片、问题的描述、涉及的相关整改人员等关键信息无法进行保存，只能依靠人来维持问题的沟通和传递。导致沟通隐患问题不能第一时间处理，或者问题处理无法闭环管理监督，存在由隐患转化为安全事故的风险。

1.1.2 缺乏可重现的安全事故培训手段，工人无法真实体验安全事故场景感受

当前，建筑施工缺少针对实际工地为原型的实景体验，工人无法通过直观的视角来了解工地，只停留在自己所在的作业区域。工人的培训的方式主要以传书面化的授课形式进行，缺乏更为有效的手段。同时，随着施工进度不断变化，作业区域也随之变化。重新来到一个陌生的作业区域，不了解周围的安全防护措施，容易发生安全事故。

1.2 目前工地安全隐患和教育培训的规范要求

图1

贯穿落实十九大精神，深化建筑业改革，提高工程质量和安全水平，完善监管体制。江苏省政府发布《江苏建造2025行动纲要》文件，要求进一步加强工地安全监督检查、实行科学系统管理，推动建筑施工安全的标准化、信息化、智能化的建设。

2 系统解决方案

2.1 系统整体架构设计

基于物联网技术、VR、BIM、信息化集成手段对工地的安全隐患自查自纠和安全教育培训的智慧工地信息化管理平台。如图1所示。

2.2 管理平台功能模块设计及介绍

管理平台包括安全隐患上报“随手拍”系统、安全隐患自咎系统、VR实景漫游教育系统、VR典型案例教育系统。

2.2.1 安全隐患自查系统

2.2.1.1 隐患上报“随手拍”系统

隐患上报“随手拍”手机APP，管理人员在工地日常巡视发现隐患问题，使用隐患上报功能，填写相关信息，如发现时间、隐患的地点、隐患的问题描述、隐患图片、责任人等数据上传到管理平台。

2.2.1.2 安全隐患自纠系统

管理平台收到“随手拍”上报隐患问题进行分类展示，同时将隐患问题发送给对应的整改人及所属安全员。整改人通过手机收到任务进行整改，完成后录入完成时间和整改后效果图片，点击完成。管理平台收整改的状态更新，推送给相关的工地管理人进行复查。

2.2.2 VR安全教育培训系统

2.2.2.1 VR实景漫游系统

利用VR虚拟现实技术，结合工地的实际场景BIM模型图，在计算机上生成可交互的三维环境。体验者可通过佩戴VR眼镜和手柄，在工地的实景里面进行漫游，了解工地的全貌及各个作业区的安全防护措施。

2.2.2.2 VR典型案例教育系统

采用先进成熟的 VR、AR、3D 技术，结合 VR 设备、电动机械，以三维动态的形式全真模拟出工地施工真实场景和险情，实现施工安全教育交底和培训演练的目的，体验者可通过 VR 典型案例教育系统，“亲历”施工过程中可能发生的各种危险场景，并掌握相应的防范知识及应急措施。

3 平台建设成效

江苏省智慧产业研究院固定场所项目通过应用安全隐患系统和VR安全教育培训系统，有以下几点成效：

（1）能够通过信息化系统对施工现场隐患问题及时排查处理，形成完整证据链。从安全事故的源头进行预防，降低安全事故的发生，确保工地进行安全施工生产活动。

（2）建立科学、易用的安全教育体系。通过系统，可以进行定制化的课程培训，依据工种的不同，安排对应的VR典型场景课程。可模拟真实场景下的任何安全事故和险情，教导体验者在工地中实施正确操作，从而保证体验者能在实际工作场合规避安全风险。

（3）建立VR工地实景体验，提前了解工地完工后的场景。实景教育可以用于安全技术交底、实景交底，工人通过实景的漫游来了解工地，知道自己作业的所属区域及周围的环境。管理人员通过实景漫游熟悉工地各个场所和作业区域的划分，了解工地的施工情况。