智慧工地系统在施工现场安全管理中的应用

金立伟

台州市黄岩区建筑业发展事务中心 浙江 台州 318020

引言

对于很多建筑施工而言，往往存在较为严重的资源浪费和环境污染问题，也容易出现质量问题，项目管理难度很大。然而，科学技术的不断进步和各种先进产品的出现为上述问题提供了有效的解决方案。在信息技术的支持下，包括人工智能和虚拟现实在内的不同新技术被植入到与建设和管理相关的对象中，同时互联互通，在和互联网融合中形成建设项目物联网。通过构建智慧工地系统，有助于建设项目高质量地进行，进一步提高项目的整体效益，为我国建筑业的可持续发展提供帮助。智能现场施工安全系统在建筑施工现场安全管理中的应用十分必要和迫切，相关单位和部门应予以高度重视。

1 智慧工地系统概述

智慧工地系统是智慧城市理念在建筑行业中的具体体现。一般来说主要通过以下三个运营部分进行管理。一是应用部分，是智能工地系统的核心内容，主要负责在施工管理过程中合理配置资源，实现现代化管理模式。二是终端部分，完成施工现场的全部监理工作，通过合理利用互联网技术实现对施工信息的收集和分析。三是平台，利用大数据技术完成相关数据的计算，为系统的准确运行提供基础保障[1]。

在运行过程中也有许多特点。首先，它将智能施工现场与信息技术相结合，通过远程通信等技术辅助解决管理问题，并能对施工中的难题进行针对性解决。其次，将实施应用过程中获得的参数进行整合，为后续工程建设提供相关的工艺参数。再次，基于智能建筑工地发展的今天，要根据科学技术对数据进行分类、整理、收集、计算和存储，及时发现问题并解决问题。最后，合理应用平台、软件、硬件在信息技术中的综合应用，满足施工现场的环境和设备要求。

智慧工地系统的应用可以提高施工项目的管理效率，通过大数据处理技术运行，可以提高管理过程中信息收集和分析的速度。由于整个施工现场连接到互联网系统，各部门和人员之间的交互便利性和沟通速度显著提高，从而提高了发布经理订单、各部门之间传递信息、报告反馈信息工作的灵活性和速度。其次，智慧工地系统的应用降低了施工项目的安全隐患。就建筑工人自身而言，大多数建筑工人受教育程度有限，缺乏知识和教育水平，安全意识存在缺陷。在智慧工地系统中，每个施工人员都可以注册，记录每个施工人员在施工现场的活动轨迹，并及时纠正问题。此外该系统还可以提供即时报告功能，保证在发现安全隐患和安全问题时及时检查和解决，有效保障工程项目的安全。

2 施工现场安全管理概述

随着施工管理法规的不断完善，施工现场的安全管理工作逐渐有力较好的保障。但在实际的施工过程中依旧容易发生各种施工安全事故，既影响了施工的安全和质量，也产生了较差的社会效应。就目前的施工安全现状而言，常发生的事故主要有触电危险、碰撞、机械设备的损伤、塌方以及高空坠落等。

分析安全事故的原因，首先是人员问题。建筑施工人员安全意识薄弱，违法作业，给自身和他人带来极大的安全风险。管理者对自己的职责认识不足，不协调各类工作的建设。并且在施工现场的人员之间常常出现各种矛盾冲突，这也增加了安全事故的发生概率。其次，施工本身风险较大，施工过程中存在许多隐患，使得安全管理的开展难度加大。这一因素对施工企业的管理水平提出了较高的要求，如果某管理部门的管理方式不到位或者没有重视安全管理的意识，就很可能导致事故的经常发生。最后施工现场的监察人员数量不够，在很多施工项目中缺乏必要的施工监督人员，有些监督人员一人要监督多个项目导致工作中出现纰漏。还有部分监察人员在实际的工作中没有尽职尽责，存在敷衍了事的现象。这些都会给现场施工带来较为严重的安全隐患[2]。

3 智慧工地系统在施工安全管理中的具体应用

3.1 施工现场人员的管理

首先，可以保证管理实名制。无论如何，进入施工现场的人员必须在实名登记系统中进行登记，主要包括其服务年限、技术水平、资质等，形成一个有效的数据管理数据库，可以对施工人员起到很好的监督作用，同时可以根据自己的情况及时有效的分配到最合适的岗位，在一定程度上提高了施工质量。为了保证施工监督管理的有序发展，在实名制管理的基础上还可以限制无关紧要的人进入到施工现场，形成施工现场内部的封闭管理，进而打造高效的管理监督体系。

其次，创建新的培训模式。在以往对施工人员进行安全管理和安全施工教育的时候常常采用的是纯理论说教的形式，进行枯燥的安全知识讲解，施工人员可以通过各种其他手段通过岗前考核以至于很多安全知识无法真正运用到实际的施工过程之中。智慧工地系统积极利用计算机多媒体技术，在安全培训教育中注重引入虚拟现实技术，采用VR等沉浸式的教学方式，使得员工身临其境地感受高处坠落以及脚手架坍塌等安全事故带来的严重后果，并可以通过多角度观看和多方咨询等方式对安全施工知识进一步学习，使其可以将相关的理论知识内化为自己的施工经验并潜移默化地改变原有的不良习惯，促使其在施工中操作规范，进而避免各种施工安全事故的发生。

3.2 施工过程中的安全管理

第一，整个施工建设可以纳入信息数据管理，将智慧工地系统运用到具体是施工现场，可以利用先进的信息技术提高施工数据采集和处理的效率，减少人工信息采集中存在的疏漏和人工信息分析中的不全面和不精准等问题，保证获得的数据更加完整和准确，以提升整体的管理质量。在数据收集完毕之后可以建立相应数据库，并根据施工情况实时更新相关数据，数据库内嵌的数据分析模型可以在某种程度上进行数据的比较，一旦施工数据出现异常，必须及时停工，排查安全隐患。这样在加强对施工过程数据管理监控工作的同时能及时发现并排除施工中的问题。

第二，可以实现施工过程中的环保。在实际工程建设中，很多的建筑材料比如泥土砂石等会造成一定程度的粉尘污染，部分机械设备在运行过程中会产生相应的噪声污染，这与我国健康可持续发展的基本国策和绿色施工理念是背道而驰的。智慧工地系统的有效应用，可以优化和完善现场遇到的一些问题，为前期规划和施工布局提供依据。比如在建设前期的规划阶段，可以在适当的位置模拟一个水库，有效解决建设用水量问题，同时通过模式建设可以有效确定水库的合理性。水库可收集部分施工用水和天然雨水，经沉淀、过滤等简单物理处理后可回用，作为现场施工用水、消防用水和绿化灌溉用水。这样施工污水排放得到了有效控制，现场资源得到了有效再利用，符合绿色施工理念。

第三，可以加强对材料和设备使用的监测。智能网站系统的应用可以利用BIM技术、物联网技术和大数据技术来跟踪和管理材料。从采购开始到后期录入使用都有相应的电子档案，为工作人员的统计和参考提供了方便，也可以根据电子档案分析材料的使用情况。管理人员可以通过智能现场系统实时监控施工现场的材料使用情况，有效减少原材料的浪费。管理人员在管理机械设备的过程中需要结合施工进度，在有效保证施工进度的基础上合理安排其使用时间，使其功能最大化。此外需要通过扫描机械设备上的二维码，才能实时掌握设备的进出时间、用途和现场位置，从而有效避免机械设备的丢失。

第四，施工设备和相关技术的监测。塔吊安全是建筑施工中的重要安全问题之一。该智能现场系统可以有效地监控塔吊设备的安全性。传感器安装在塔机的各个部位，通过幅值传感器、高度传感器、倾角传感器可以全方位监控塔机的运行数据。通过网络传输层，可以将数据立即传输给管理人员，施工管理人员可以随时了解塔机的活动情况，如果出现问题，塔吊安全预警系统可以结合问题发生的位置发出有针对性的预警。通过数据库系统对塔机作业数据进行记录和整理，通过大数据分析系统对潜在的作业风险进行分析，并结合预警系统发布实时预警，及时纠正塔机作业人员的不规范操作，并对已经出现操作失误的塔吊进行重新调整，进而保证塔吊运行状态的良好以避免安全事故的发生。

3.3 施工安全监督体系的构建

智慧工地系统全面、科学，在监督和指导工程项目顺利完成、为管理者提供便利、实现绿色建筑理念、降低施工过程中的环境污染程度、促进企业获得更多发展空间等方面发挥着重要作用。智慧工地系统通过对工地施工各个方面的综合全过程管理，进而打造较为完善的安全管理监督体系。通过有效整合所有员工信息，确保员工持证上岗。全面监管项目相关信息，实现资源共享，进一步满足项目信息管理需求。通过建立完善的企业和员工评价体系，实现企业和个人信用评价的动态管理，系统自动计算和评价信用结果，有助于提高员工素质，促进企业长远发展。通过将工程项目质量安全管理与信息技术相结合，不断优化工程质量安全管理过程，监控施工全过程，提供详细准确的监理数据，为管理提供重要依据；智能检测管理人员的操作，确保系统操作的准确性。实现对监理单位工作的日常动态监督，充分掌握监理人员的工作情况，有利于高效完成施工管理工作。运用互联网技术，以智慧工地系统为操作平台，掌握施工现场的一切情况，确保施工的安全质量[3]。

3.4 电气配电无功补偿中的应用

在建筑工程施工过程中，会使用大量的工程机械设备，其中许多设备使用寿命较长，运行效率较低。而且该设备结构简单，技术含量低，容易导致功率下降和电能浪费[4]。在使用全新的施工机械设备过程中，操作不当或空转会导致用电效率降低，施工成本增加。故而无功补偿设备在配电中的应用至关重要，有助于提高施工机械设备的用电效率，并在应用过程中不断改进和提高。配电无功补偿系统的主体结构包括隔离开关和智能控制器，是智能工地系统在建筑工程施工管理中应用的具体体现之一[5]。在实际应用中，施工管理人员需要设定智能控制器功率因数目标，并注重收集运行过程中的功率因数，一旦因数低于标准值就会主动示警，并根据设定的电容器运行顺序一次运行，促使设备运行功率因素逐渐恢复正常。不同的施工机械设备有不同的功率因数，配电中无功补偿系统的负荷也不同[6]。因此，在智能控制器的控制下，系统需要及时采集和反馈功率因数，调整系统的运行环境和各种参数，保证系统的有序运行，提高电气和燃气配电的无功补偿效果。