智慧工地助力建筑业安全生产

建筑机械化编辑部 张磊庆

今年6 月是第20 个全国“安全生产月”，活动的主题是“落实安全责任·推动安全发展”。危险化学品、矿山、工贸以及道路交通、建筑施工等重点行业领域属事故多发性行业。建筑业积极响应，纷纷开展“安全生产月”活动。

近年来，随着我国城镇化进程步伐加快，全国城乡建设工程蓬勃发展，施工区域逐年扩大，由过去仅限于在城区范围逐步向各乡镇及工业园区延伸，不仅存在点多、线长、面广等特点，同时工程建筑面积也逐年加大，建筑结构形式也向大跨度、高层、结构复杂方向发展。在建筑业呈现一片繁荣景象的同时，安全生产投入不足，加之部分建筑市场竞争激烈，管理不规范，一些地区的建筑工地安全伤亡事故频繁发生，严重影响了安全工作的开展，我国建筑业安全生产形势也面临巨大压力。

面对安全生产的严峻形势，随着新兴技术的不断发展与落地应用，建筑业智慧工地相关技术不断被开发并付诸实践，助力建筑业安全生产。

1 智慧工地将安全生产做到信息化管理

智慧工地是“互联网+”理念与传统建设工程领域的深度融合。安全智慧工地围绕建筑工程现场生产进度、重点设备、人员管理、绿色文明施工等各方各面，充分利用物联网、传感技术、云计算、人工智能、大数据等新一代高科技信息技术，对施工现场进行一体化的可视化管理，实现智能化的交互、高效化的工作。通过安装在建筑施工作业现场的各类监控装置，构建智能监控和防范体系，有效弥补传统方法和技术在监管中的缺陷，实现对人员、机械、材料、环境的全方位实时监控，变被动“监督”为主动“监控”；真正做到事前预警，事中常态检测，事后规范管理，将工地安全生产做到信息化管理。

智慧工地将人工智能、传感技术、虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类物体中，形成“物联网”，再与“互联网”整合在一起，实现了对“人、机、料、法、环”关键要素以及质量、安全、进度等的标准化、精细化、信息化管理，结合BIM 技术，实现工程管理人员与工程施工现场的整合。智慧工地的核心是以一种“更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人员相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。

1.1 劳务管理

传统的门禁系统存在很多局限性，容易发生丢卡、借卡、指纹模糊等问题，不能准确地保证验证结果，不仅给工人打卡带来不便，而且在工资发放时也容易存在错发、漏发等现象，造成不必要的劳务纠纷。

智慧工地现场采用智能的“人脸检测识别系统”，能最大程度地保证验证结果的准确度，当工人进出施工现场时，会在考勤系统中自动生成考勤数据报表，为劳务人员工资的发放提供有效依据，确保工资发放准确及时。同时，还可结合移动职业健康分析技术，现场快速体检，掌握劳务人员身体健康状况，细化安全管理。

1.2 现场管理

传统工地施工现场的生产进度、安全、质量、文明施工等日常管理主要依赖人员实地监督的模式进行，不仅效率低，管理成本高，还存在一定的安全隐患。同时，对政府监管部门、公司和项目部的管理、协调和决策造成一定的阻碍，不利于工地安全管理和生产运营。

智慧工地现场安装“工地安全管理平台”，整合远程视频监控、扬尘噪声监测、塔机/施工升降机安全监控、智能机器人等应用，并根据施工现场需要，围绕“人、机、料、法、环”等各关键因素，集合ALOT、大数据等先进技术，全面检查工作面的施工进度，并根据BIM 模型检查作品，允许多级协同监督。实现施工现场的可视化、安全化、高效化管理。

1.3 安全监控

5G 的高传输速率为安全监控识别创造了可能。可自动识别危险因素，例如火灾或PPE 不合规，双360 度空间实时监控系统通过塔机摄像头和辅助起重机操作员佩戴的“AI 眼镜”创造视野。支持读取塔机运行数据，异常数据即时预警，抑制吊装。夜视功能使其可以一天24 小时运行。

塔机、施工升降机等大型设备的监控是施工场地安全管理的重中之重，智慧工地现场塔机均安装“黑匣子”，实时显示当前塔机的起重重量、幅度、角度、载荷率、工况等参数，做到实时监控，并以棒状图动态形式呈现，可有效避免塔司误操作和塔机超载。还可通过吊钩可视化系统，实时传输吊钩的作业情况。当检测出安全隐患，系统会发出报警或通过自动切断工作电源的方式，终止违章操作。同时，“黑匣子”也可以全过程记录塔机的使用情况，规范塔机的制造、安装、使用行为，进而控制和降低安全事故的发生。

1.4 安全培训

传统的工人入场安全教育一般采取面授的方式，大多数工人觉得枯燥而应付了事，对工地易发生的安全隐患和基本的安全常识并未引起足够的重视，开展效果差。

智慧工地现场可安装“安全VR 体验馆”，通过VR 技术对施工现场易发生的塔机坠物、高处坠落、脚手架坍塌、物体打击、焊接火灾、基坑边坡坍塌等安全事故进行模拟，能够使工人从第一视角去进行全景体验，使其“切身”体会到违规操作带来的后果，打破了传统安全教育的局限性，让安全培训变得充满乐趣、印象深刻。

1.5 智慧巡检

结合5G、AI 技术，可使便携巡检系统、巡检机器人等与实名制人事系统对接，人们可以随时识别人员；即时检查合规情况，获取姓名、职务等基本信息，灵活部署工地人员；通过视频和图像记录工作安排；并保留信息以备日后追踪。如果在检验过程中发现质量和安全问题，可以快速拍照、分类和存档。

2 智慧工地的应用与推广

近些年，智慧工地在技术交流和工地应用上不断推进，中国建筑学会建筑施工分会等全国性学术组织以及各地方社团每年组织多场的相关技术交流及观摩活动。

2018 年，中国建筑学会建筑施工分会、中国建筑科学研究院有限公司主办了以“推进新时代智慧建造”为主题的中国建筑施工学术年会，十余位国内顶级专家做专题报告，交流探讨了智慧建造发展及趋势、技术应用与智慧工地建设经验，既有工程项目智慧工地建设也有企业管理平台建设，并提出推进智慧建造全面落地的措施建议。

2020 年，中国建筑学会施工学术年会以“推进新型建造方式，提质增效促发展”为主题，探讨“新基建”背景下的新型建造方式，推进智能建造与新型建筑工业化协同发展。会议组织观摩了中建八局一公司广州协鑫南方总部项目。该项目将5G 技术融合于智慧工地中，是广东省第一个5G+智慧工地，通过开通5G 网络，运用BIM、5G 通信、人工智能等先进信息技术，研发了包括远程协作、智能巡检在内的5G 智慧工地7 大应用场景。项目全过程全周期使用BIM 技术辅助现场管理及施工，在现场平面动态管理、方案模拟仿真、可视化交底、机电管线综合排布、BIM+VR等方面取得显著成效。

3 结语

随着互联网、物联网和数字技术加速应用，推进智慧工地建设已成为推动建造方式转型升级的突破口和着力点、助力建筑业高质量发展的重要路径。通过信息化手段规范了企业在人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素，为建筑施工安全生产保驾护航。

当然，我们也要清醒认识到，安全生产不能全部依赖于智慧工地技术，仍需要多方投入，在建立健全安全法规，加强监督机构建设、安全教育、专项整治、社会监督等方面共同推进，多方面筑牢安全生产的基石。