智慧工地在安全生产标准化建设中的探索与应用

郭学太 王 进

（浙江省第一水电建设集团股份有限公司 杭州 310051）

1 智慧工地的概念

智慧工地是通过3G/4G 宽带多媒体信息网络、GPS 地理信息系统等基础设施平台，整合智能安全帽等可穿戴设备以及设备智能感应装置，形成“物联网”。并通过通信网+互联网＋物联网构成了智慧工地的基础网络，并在此基础上迭加施工信息化应用APP。

智慧工地的核心是改进施工中人、机之间、各级管理层之间的交互方式。建立互联协同、安全监控、数据收集、经验共享等信息化生态圈，并将数据进行实时分析，实现工程的智能管理和自我成长。

2 智慧工地建设成果

涡河蒙城枢纽建设工程自2018年12月8日开工以来，始终秉承“确保大禹奖、争创鲁班奖”的创优目标，将安全生产无事故列为第一目标。该工程依托信息化、智慧化技术支撑平台，打造“互联网+集成化、数据化、智能化”的“智慧型工程项目管理”新模式，基于BIM+GIS、物联网、云计算、无人机、智能感知等前沿科技手段开发了一套适用于本项目的“工程全生命周期智慧化管控平台”，引领前沿科学技术在水利工程项目管理上的深度融合与应用，见图1。

图1 智慧工地建设应用简图

2.1 BIM+GIS 工程项目管理+安全管理系统开发与应用

涡河蒙城枢纽建设工程BIM+GIS 项目管理系统已于2019年6月正式投入使用。该系统集成三维地理场景、三维倾斜实景模型、BIM 技术等多项技术，构建基于BIM+GIS 的宏微观多尺度地理建筑信息精细化模型，实现对涡河蒙城水利枢纽工程建设全生命周期的科学管控。基于BIM+GIS 工程项目管理模式使项目信息共享、协同合作、成本控制、虚拟情境建立、可视化交付、能源合理利用和能耗分析方面更加便捷，实现项目进度、质量、安全、成本等管理要素的数据监控采集、分析统计、实时预警、用以指导和辅助项目管理。

2.2 倾斜摄影技术安全管理的应用

倾斜摄影是用于制作三维实景模型的关键技术。在借助具有高性能、协同并行处理能力的数据处理系统下，可快速建立能够反映施工现场地面物体的外观、位置、高度等属性的三维实景模型。利用无人机倾斜摄影技术，建立不同时期涡河蒙城水利枢纽工程三维实景模型，动态展示涡河蒙城水利枢纽工程建设和进展情况，并为BIM+GIS 平台提供精准的区域地形、临建设施布置影像数据。

2.3 基于BIM 的可视化施工技术、安全交底的应用

基于BIM+GIS 工程项目管理模式使项目信息共享、协同合作、成本控制、虚拟情境建立、可视化交付、能源合理利用和能耗分析方面更加便捷，实现项目进度、质量、安全、成本等管理要素的数据监控采集、分析统计、实时预警、用以指导和辅助项目管理。

2.4 视频监控系统在安全管理上的应用

2.4.1 人脸识别系统

该系统是对参与该工程建设的管理人员、施工作业人员人脸信息、身份证信息全部录入，设置门禁通道，只有备案和录入的人员才能进入施工现场，是施工现场全封闭管理及人员管理的一项重要手段。该工程实施人脸识别系统后，对进出施工场地的人员自动识别记录，不仅对监理人员、安全管理人员、技术管理人员及施工作业人员的履职情况进行了记录，而且杜绝了附近村名及无关人员的进入，大大减少了施工现场无关人员带来的安全隐患。

2.4.2 车辆识别系统

施工现场进场车辆，先报验，报验合格之后，进行车辆车牌号、驾驶员及车辆信息录入，同时对参建各方乘坐车辆进行信息录入，车辆只有录入信息才能进入施工现场。车辆识别系统对车辆进行自动识别，保存车辆进出记录，为车辆有序管理、开挖土方弃土作业强度分析、统计提供有效数据。同时，杜绝了社会无关车辆进入施工现场。

2.4.3 场景化视频监控系统

采用高清球形摄像头、360°旋转，施工现场全覆盖，从各个不同角度实时监控施工现场，使现场作业、形象面貌一目了然，且能够高倍放大近景，让施工作业面完整展现，通过巡屏检查，能及时发现施工现场作业人员的违章现象或者作业环境及设备设施的安全隐患，不仅减少了安全管理人员安全巡查的工作强度，而且对施工现场作业人员违章作业形成了一种“威慑”。场景化视频监控系统在该工程的应用，有力促进了施工现场的安全管理。

2.5 二维码在安全管理上的应用

随着智能手机的普及，“扫一扫”正在成为智能手机用户的必备时尚用语，不需要注册网站，只需用手机扫一扫，即可获得所有的信息，在移动互联网时代，二维码技术的应用越来越广泛，在工程建设中也不断普及、广泛应用，二维码技术的应用在项目管理中简化了工作流程，同时也提高了工作效率。

为提高项目管理水平，加强“互联网+”在该工程安全管理中的应用，在施工现场只要拿起手机扫描二维码，项目工程概况、施工工艺、施工工序、操作规程、危险源管控等信息可以随时随地查看，且文件可以保存至手机，方便随时随地查阅。

2.6 大屏幕监控系统的应用

大屏幕显示系统是集多种信息接收处理显示、多类人员操作控制于一体的涉及声光电多方面技术问题，也涉及有关部门的管理协调问题，还与显示大厅整体结构密不可分，必须注重多媒体互动系统，需求为主、统筹兼顾、运用综合集成技术，才能使之达到预期效果。

大屏幕监控系统作为该工程的大型显示终端，集成监测系统的视频监控图像及实时监控状况等功能，通过DLP 大屏幕监控系统，实现远程控制和实时查看；施工项目部、项目建设单位、监理单位可以通过控制和使用大屏幕监控设备实时监管，实现全方位监控施工场地的监测效果。

2.7 混凝土拌和站施工服务平台的应用

水泥混凝土站集中搅拌时，现场的设备性能、人员操作规范性、原材料质量等不确定因素将直接影响到混凝土的配合比、含水量、材料用量、拌和时间等生产控制指标，从而导致混凝土质量不过关。在传统管理中，往往到了前场施工或检测环节才会发现质量问题，势必将增加大量的生产成本，影响产品品质，甚至造成不良的社会影响。

通过在后场安装智能化采集与传输设备，全自动化采集生产数据，智能化比对与分析生产数据，一旦数据出现异常或者超出限值，系统立即发出告警，提示现场技术人员与远程管理者，及时查找原因，规避质量隐患。从数据采集、分析到告警的整个过程不超过1min，完全自动化与智能化，无需任何人为干预。混凝土拌和站服务系统图见图2。

图2 混凝土拌和站服务系统图

3 应用成效

智慧型工程项目管理是推动工程管理从传统的粗放式管理向现代化、智能化、宏观化及精细化管理方式迈进的有效手段，使得工程管理信息化、安全管理可视化、施工进度形象化、项目成本具体化。通过智慧工地的建设，实现了信息的互联互通和数据的交互共享，极大地提高了信息的准确性和传递效率，提高了工程安全管理的实效性，提升了管理效率。智慧型工程项目管理助力项目管理的同时，提升了工程的安全管理技术手段，为工程安全管理奠定了坚实的技术支撑■