智慧工地在项目建设安全生产管理中的应用探究

文／李环 凤台县住房和城乡建设局 安徽淮南 231300

引言：

建筑业作为我国国民经济的重要型支柱产业，从进入到改革开放之后，我国的建筑业发展速度日渐迅猛，并且产业的发展规模也处于不断扩大的状态，积极吸纳了诸多农村转移劳动力，极大带动了许多关联性产业的发展，推动了社会经济发展，城乡建设以及民生改善的相关工作。但是由于建筑业的监督管理机制缺乏健全性，时常会出现市场安全事故，继而导致工人的合法权益难以得到有效保障等。基于此，在进行项目建设安全生产管理工作中，重点研究分析智慧工地的应用十分必要。

1、智慧工地与BIM 技术概述

智慧工地所指的是基于信息化的技术手段，设计与施工模拟的相关作业都需一定程度上使用BIM 技术来实现，根据施工管理相关工作，建立互联网协同、科学管理的施工项目信息化生态圈，将此数据作为虚拟环境之下物联网采集到的工程信息，以此完成数据的分析与挖掘等相关工作。并且其拥有一定的过程趋势预测和专家预案的基础，对施工工作进行可视化的智能化管理，可促使工程管理信息化水准得到有效提升，继而逐渐实现绿色建造与生态建设的目标。

2、安全生产管理对象与事故发生规律

安全生产管理具体指的是生产过程中所出现的各种问题，将资源的效用最大限度发挥出来，在展现人们智慧的同时，促使决策、计划与组织等的合理性得到充分保证。保证生产过程中人与机械设备、环境与材料等方面的和谐性，这对实现安全生产的目的意义显著。开展管理工作的主要目的在于将危害事故的发生率降到最低水平，避免在生产过程中出现人身伤害与财产损失等方面的问题。自进入到二十一世纪之后，我国有不少学者就现代风险的管理理论，逐渐形成了系统与科学化企业安全生产风险管理理论，管理的内容有危险源辨识、风险评估与风险预测等。在风险安全的安全生产管理基础上，可对事故发生频率获得更加全面与系统的认知。

2.1 安全生产管理对象

所谓安全生产管理，具体指的是人们在开展生产活动的管理工作之时，有关管理的对象主要包含有整个生产活动的重要生产要素，并且包含生产人员、设备设施与此相对的生产工艺与周边环境等等。

2.2 事故发生规律

民众对生产安全施工的宿命论愈发重视。生产科学技术水平的不断提升，促使人们对于事故规律的认识逐渐变得更为深刻化。在对事故特性进行深入的研究分析之后可知，事故主要存在着如下几方面的性质：

（1）事故存在的因果性。所谓工业事故因果性，具体指的是事故之间相互联系的诸多因素间的互相作用的结果。导致事故出现的因素不少，在开展伤亡事故的调查研究分析的时候，需积极理清出现事故的重要因果关系，分析出现事故的重要因素，由此才可实现对症下药，促使防范的有效性得到充分保障。其次，事故随机性中的偶然性。在进行事故预防作业之时，其难度系数相对较高，但是由于事故有着相对显著的随机性，因此在某种程度上需对相关规则进行客观严谨的遵守。开展事故统计相关资料之时，非常有助明确事故发生规律。由此促使事故统计工作合理性得到保障，非常有益制定正确的预防措施。

（2）事故可预防性。现代工业系统指的是人造系统，此种系统给预防事故给予了重要的前提条件。换言之，所有的事故从理论与客观方面来说一般都是可有效预防的，客观意识到此特性，这对防止事故出现非常有益。在此情况下，可充分发挥各类科学与合理对策努力的作用，继而从根本角度将事故发生的频率降到最低水平，尽量减少事故发生的频次。

（3）事故随机性中的必然性。所谓事故随机性，具体指的是事故发生的时间、地点与事故后果的严重性等，这也表明事故的预防难度系数相对较高。并且事故随机性迎合往往需要遵循有关统计的各种规律。在事故统计的资料中可明确事故发生的基本规律。基于此，精确与合理的预防措施与事故统计分析工作存在着十分紧密的联系。

（4）事故的潜伏性。虽然从表面上看事故是随机发生的，但实际上在发生事故前会存在潜伏期，所谓潜伏期就是指在事故发生前机器、环境或者人员处于不稳定状态，也可以将其称作为事故隐患问题。在这样的情况下，一旦出现触发因素就会导致事故的发生。在项目建设中如果长时间没有发生事故，就可能会出现麻痹大意的情况，从而忽视事故潜伏期，这是在项目建设中需要去克服的思想隐患，通过重视事故潜伏性，能够对事故的发生进行有效的预防。根据事故所存在的内在性质，人们从多个角度来对事故进行研究，对事故的发生特点和规律进行总结，从而总结出了事故的致因理论，其中就包括了海恩里希事故因果连锁理论。该理论认为通过对事故连锁进程进行中断，那么即可避免事故的发生。

3、工程概况

此次工程主要是某地的办公楼项目，其总面积主要是12m，地下的结构是4.8 万m，体量以及施工的难度系数总体看来相对较大。这一项目的环境污染控制要求标准相对十分严格，工程设计所包含的专业门类整体看来也比较多，具体包含土建、通风、装饰、安装与消防等多个专业的工程，不但交叉作业的数量较多，场地整体看来也较为狭窄，施工的组织复杂系数相对较高，因此此项目对工地现场的施工管理有着相对较高的要求。为有效应对诸多相对复杂的工程建设方面的问题，逐步提升工地现场的智慧化管理水平，这一项目主要将信息管理平台、智能技术与BIM 技术等充分使用到了建筑施工的现场中去，期望以此提升工程的整体管理效率。在这一基础上有效创建“工程项目部、政府主管部门、企业总公司”的三级联动信息共享智慧管理模式，推动三级联动的精细化管理工作，进一步提升高效化监管与实时化协作工作，令建筑工地逐渐实现建筑工地安全与现代化的管理目标。

4、基于智慧工地化的项目建设安全生产管理策划

与传统施工项目相比，如何高效明确实现项目各个部门人员的合理联动，实现人人讲安全、人人管安全与明确各部门安全管理职责的目的。项目中的所有部门都要发表自己的意见，提出合理的建议对策，积极创建健全各项安全生产责任制度，尽量实现将责任落实到人。项目基于智慧工地应用技术，可成功将项目的安全日常管理充分落实到所有管理部门中去。任何部门都需依照工程与各自部门之前的实际特征，根据智慧工地的实际应用技术，将应用到此部门安全管理的策划与思路分别列举出来，促使所有部门可逐渐充分的融入到安全生产的管理工作中去。

5、智慧工地在项目建设安全生产管理中的应用

5.1 远程视频监控“智慧应用”

该方式主要是使用智能视频安全监控系统，对施工现场进行远程控制以及异地监控。这一系统可对有效察看工地的实时与历史视频。在施工场地、人货电梯、配电室、办公区、生活区与材料堆场等地设置高清视频监控系统，可对建筑工地现场的各个区域获得相对清晰的认知，在提前发现隐患的基础上对其进行科学合理的处置，以此最大限度保证工人的人身安全，减少生产安全事故发生频次。系统还可将视频数据有效上传到云平台之上，以此帮助政府及主管部门对现场的具体状况进行实时观察。

5.2 智能设备检测系统

首先，塔吊检测系统实时记录了塔吊司机的实际操作行为，可监测、记录、报警与存储塔机的重量、力矩、回转角度等。司机可使用人脸识别的方式专属自己的身份识别，完成识别工作之后即可将塔吊启动起来。此系统可对控制塔机进行异地监控以及远程控制。将GPRS 作用发挥出来进行远程数据传输的相关工作，同时客观对比研究BIM 模型数据，如果在运行的过程中一旦遇到了任何的问题或者异常的数据，都可将其及时发布到云平台之上。塔机监控系统力矩或重量传感器一旦出现了故障方面的问题，系统都会对其进行合理的记录，同时发出报警信号。系统在群塔作业之时，可有效提供共防碰撞的相关检测功能。其次，施工电梯的运行监测系统有效集成了超重报警、超人数报警等相关功能，可有效实现对升降机全方位的安全监督管理控制，利用司机身份识别系统，司机可使用人脸识别的方式识别身份，识别得到认可之后才可将电梯启动起来。系统可对电梯进行远程监控与异地监控，一旦出现了任何的异常数据，都会被立刻传输到云平台上。

5.3 作业环境气体监测和警报

在密闭空间环境下例如隧道或者地下室等等，应用作业环境气体监测和警报系统，能够实现对气体的有效监测，对各类气体的浓度保持动态的监控。如果密闭空间中出现有害气体时会及时的发出警报，从而为工作人员带来更加安全的工作环境。该系统主要是利用测量设备来获得数据，并将其传输到云端处理设备中，在处理设备中应用了浓度数值计算处理系统，能够及时的进行数据记录，当浓度超出规范数值时会由终端装置发出警报，待密闭空间气体浓度回归正常范围后则会取消报警状态。

5.4 隐患排查处理系统

在项目建设安全生产管理中应用智慧工地主要是利用信息收集整理来达到线上办公的效果，从而缩短整个工作流程，使得整体的工作效率获得提升。同时，要合理应用VR 技术或者BIM 技术来对现场作业环境进行模拟，让工作人员能够从视觉、听觉等多个方面来感受作业氛围，从而更好的发挥出安全教育的效果。从目前的情况来看，事故隐患排查处理系统应用的较为广泛，该系统主要为全流程闭合管理线上办公提供服务。通过在现场安装移动监控设备来实现重点位置的全天监控，并通过网络来对安全隐患进行排查和治理。同时要实现通报、整改等文件闭合的线上管理，避免发生长距离的报批工作，从而降低管理成本。另外要对隐患排查治理的台账进行统计，包括隐患分析和治理方案等大数据内容要进行深入的挖掘，避免出现重复性工作，同时也降低人为负面因素影响，提升工作的可靠性。在实际应用的过程中，一方面要注意在重点部位安装监控装置，确保现场信息的有效传输，另一方面要监理工程隐患数据库，为隐患信息的填写和整改提供便利。最后要通过应用整改情况、时间和类型等数据信息来自动申城隐患治理台账，匹配针对性的隐患治理方案。

5.5 BIM 技术和VR 模拟技术

为了更好的开展安全管理工作，需要重视虚拟现实交互技术的应用，同时在安全技术交底工作中，可通过应用BIM 技术和VR 模拟技术来让交底环境更加匹配实际施工情况，从而使得交底工作具有更强的直观性和针对性。同时，在开展安全教育工作时，可监理相关的资料数据库，按照相关的培训要求来合理应用VR 模拟技术，从而更加真实的去感受安全培训内容，让工作人员能够从视觉和听觉等多各方面来感受事故发生的恐惧，便于安全培训工作的开展。具体的应用过程中，首先要通过BIM 技术来建立全模型，并将其与VR 设备进行互通，并且要监理与建设项目实际情况相符的云端数据库和安全教育培训内容，同时也可在VR 模拟体验中进行应用这些内容。

5.6 危大工程管理“智慧应用”

进入到施工现场之后，在一些危险系数较高的位置，像是高层临边、预留洞口和电梯井等位置，设置管制报警器十分必要，施工现场一旦距离报警器过近，会自觉将灯光开启，同时发出报警的声音，以此可对现场工作人员发出警报，报警相关信息通过内置无线网络将其上传到云平台之上，管理人员在获得相关的提醒之后，可对其进行及时纠正与合理处置，以此降低此类安全事故的发生频率。

5.7 装配式构件运输与安装方案的信息化控制

发挥构件预埋芯片方式的作用，对共享基于构件的设计、生产与运输信息十分有利。为有效明确运输构件的整体类型与总体数量，可利用协同构件安装计划与运输技术的方式来有效实现它，逐步实现配送装车与运输的协同，充分满足构件现场及时准确的安全需求。

5.8 创新管理模式

推动创新管理模式，实行分级管控。项目部基于一张图建立智慧工地安全管理网络，一张图主要指的是“红、橙、黄、蓝”四色的安全风险点分布图，其中具体包含有各个施工点的风险源分布与危机等级等。同时及时的分辨、评价项目施工过程中的阶段性、苗头性与关键性的安全风险，绘制出对应的安全风险点分布图。这一图要将项目整体水平布置图作为主要基础，依照安全风险评估报告，利用图文并茂的形式在平面布置上进行不同等级风险点的注解。图版主要是电子图报，所有的风险点利用电子屏滚动显示的方式进行定期更新，在主要的施工现场可以设置可以自动更新日期与天气状况的电子显示牌，在主要的施工场地设置带有自动更新日期与天气等状况的电子显示牌，将当前施工工序的实际风险等级、负责人和管控措施等标示出来，为相关的施工作业人员提供安全风险的警示，以此保证其安全意识得到充分增强，同时在这一基础上进行项目智能电子监控网络系统的建设。

6、未来展望

依照指挥工地在建设安全生产管理中的具体应用，随着信息化技术与人工智能发展，可显著预见智慧工地应用范围变得更为广泛与深入，同时也可令技术发展变得更加智能与集成。首先，客观根据智慧施工行业的信息化发展要求，需尽可能契合企业自身的具体发展状况，开始有越来越多的企业优先使用智慧工地管理系统，并且此系统的使用与随之变得更为广泛和普及，随着安全管理工作量的增加，该系统的应用也会变得更加深入。其次，信息化终端产品的革新和人工智能深入广泛发展，智慧工地与人工智能间的交融也逐渐变得更为深入，并且系统整体性能也会随之变得更为智能化。再其次，多媒体技术的发展和人工智能领域间的联系日渐深入，在项目安全生产管理中，智慧工地的应用也逐渐变得更加集成化，安全管理的诸多业务板块也不再独立，也可更为全面与系统认识到事故发生的规律与实际原因等。智慧工地云平台建设工作的不断深入，可有效实现施工现场应用的各个子系统的系统集成，将不同子系统的信息化数据集中展现出来，令相关人员深入了解到施工现场的信息化应用内容。最后，有关人的不安全行为管理这一方面，可发挥计算机视觉系统中运动与追踪技术，合理设定连贯性的作业行为轨迹，对作业人员之后的作业行为进行预判，如果出现了超出设定轨迹范围的现象，则将其判定为不安全行为，以此作为预警。

结语：

综上所述，发挥现代化智慧工地技术效益，将项目与施工现场的安全生产管理工作连接到一起，继而实现人人管安全，人人讲安全的相关意识。安全责任非常关键，只有实现了将安全工作放到首要位置，才可拉响工作人员的思想认知的警钟，在促使制度严密性与有效性得到保证的基础上，尽量保证技术支撑的坚强有力。仔细严谨检查相关工作，严肃与认真的处理相关事故，肩负起自己的责任，令自己的管理工作得到合理强化，继而降低事故发生的整体概率，积极推动开展安全生产活动，促使企业渐渐朝着健康与可持续化的方向不断发展。