建设项目智能化安全预警平台构建研究

汪苏闽

（曹远镇经济发展综合服务中心，福建永安 366000）

使用信息化和智能化技术对提升建筑施工安全管理水平具有重要作用，能够进一步提升工艺流程的标准化程度，有效完成施工现场的远距离监控，保持高效沟通，提高安全管理的效果[1]。

1 智能化预警平台优势分析

智能化安全预警平台系统搭建包括智慧工地系统、智慧公务基础数据库、设备智慧管控系统和突发事件应急系统。

1.1 智慧工地系统

智慧工地系统的主要作用是完成实时数据收集与传输，通过定点、定向铺设数据传感器，在保证传感器能够有效覆盖现场环境的同时，收集现场的各项信息。由网络基站上传各类数据信息至系统中心并进行汇总、分类以及模块化处理，将数据分析成果按“授权标准”分类后，匹配至不同的用户终端。

1.2 智慧公务基础数据库

智慧公务基础数据库的主要功能除储存基础数据外，还搭配运算服务框架以及智能决策系统，可以为系统平台提供数据支持，有效完成数据分析，为系统内决策层用户提供数据参考，分层传输协议可以有效保障不同部门之间的信息沟通，提升决策效率[2]。

1.3 设备智慧管控系统

设备智慧管控系统可通过大数据和物联网技术对施工现场的设备进行实时监控，保障设备的正常运行。

1.4 突发事件应急系统

突发事件应急系统可在传感器完成数据采集后，接收视频、图像、热源、震动等需要解析的数据，并对此类数据进行分析，根据系统预设事故判定标准，对各类“隐患”进行数据预测，提交至用户终端，由人工筛选决议。突发事件应急系统可针对突发事件发布紧急预警信息至用户终端，辅助现场人员启动应急预案。

2 智能化工程管理技术分析

2.1 系统控制技术分析

智能化工程管理技术中，系统管理功能的建设与实现是重中之重。系统管理功能包括与主系统相关的管理功能和客户端系统中的控制功能。在智能化项目管理过程中，一般采用基础信息管理系统对各类设计要素进行捕捉和分析，编制结构设计、生产图纸等要素清单。同时，利用BIM技术将平面设计方案转换为可视化三维设计方案，基于各设计环节构建BIM模型，确保方案获得最佳处理结果[3-4]。在子系统的应用方面，需要结合具体质量参数、基本安全数据、项目进度数字化和环境管理的实际要求，围绕项目计划，将决策后的各项管理方案由系统内“决策层”管理人员应用至项目具体环节，以终端用户的“点数据”实现全流程管理。

2.2 数据管理技术分析

当前的数据应用技术包括终端设备交互、通信系统、数据库技术、大数据管理技术。部分数据管理涉及虚拟技术，按数据的交互深度不同可分为数据采集、数据分配、数据存储、数据提取、数据分析、数据分析报告分发等技术。

3 监测预警平台实现及工程应用

3.1 确定监测报警值

工程预警的报警数值根据不同的安全等级以及工程周边环境的实际情况，并结合属地政府的具体规定和要求进行设置。在工程监测过程中若条件发生改变，可以根据实际的需要实时调整，确保工程监测报警值处在合理范围之内[5-7]。

根据阈值的不同，工程预警可分为两类。

第一类，根据已知报警值进行预警，主要参数包括：

（1）计算工程极限状态下的应力，在安全的前提下达到的数值，将报警值设在安全数值范围之内。

（2）针对不同监测对象选择不同的安全报警值。

（3）通过参考其他类似已完工的成功工程中确定监测报警值。

第二类，对历史监测数据进行分析，得出报警值的变化规律，结合规律性数据结果形成新的报警值参考。

对历史数据的预处理方法主要包括监测数据平滑滤波处理、粗差的检验和剔除等。通过技术检测手段预处理之后的监测数据，经回归分析找寻变化规律，从而根据变化规律对未来数据进行预测，确定工程预警的报警值，目前常用的规律分析方法有Kalman滤波模型、时间序列分析模型以及支持向量机等。

3.2 监测数据分析与预测

针对监测对象的实际情况布置相应的监测策略和数据处理办法，构建符合监测对象特性的智能监测预警系统。通过系统功能调试支持向量机和灰色系统等模型对建筑工程结构的安全性展开分析和预测。

4 智能化安全预警平台构建要点

4.1 绿色设计

建筑设计过程中要根据实际情况将“绿色设计”理念和传统设计理念相结合，逐渐提升设计环节的比例，完成可持续发展理念在建筑产业中的渗透。此外，还须考虑到人为因素、经济和社会发展因素以及传统文化因素，以便更好地提升建筑技术效果，保证系统采集的数据信息能够准确判断预警数据。在绿色建筑设计过程中，要将建筑周围环境、建筑使用功能以及建筑的安全性、舒适性、实用性等多方面因素进行综合考量，形成准确数据，并录入平台数据库执行判定，获取综合预警决策信息。我国对于绿色建筑技术的等级进行了明确划分，分为三个星级。

绿色建筑相关星级技术要求如表1所示。

表1 绿色建筑相关星级技术要求 单位：%

4.2 加大技术研发力度

对智能安全预警方面的技术开发与技术拓展还处于发展阶段，实际操作过程中仍然存在较多问题。建筑企业要想适应现代化建设的发展需要，还需进一步强化技术攻关以及智能平台建设，加强对智能建筑施工技术的了解和运用，充分认识智能建筑施工技术对建筑企业发展的重要性。同时，企业应当为智能建筑施工技术的发展和创新提供帮助，建立激励措施，适当奖励在这方面具有突出贡献的员工，为智能建筑施工技术的发展提供良好的发展环境。

4.3 提高管理人员的专业素质

第一，在进行人员招聘时，应对人员的基本能力提出一定要求，除具备专业技术能力外，还应具备良好的逻辑推理能力和数据解读能力。第二，对于新进管理人员应进行系统的岗前培训和考核工作，确保通过考核，具有相应的技术能力后再参与实际工作。第三，建立动态考核机制，保障管理人员的能力始终处于合格水平之上。

4.4 协同响应系统

（1）即时提醒模块，可根据环境参数，预设不同的提示音。如现场操作人员未按照规定佩戴安全帽、安全绳等安全装置，或操作人员所在区域为非安全区域时，将触发即时提醒模块。

（2）自动警报模块，主要依靠布置于现场的传感器以及操作人员佩戴的监控传感器，采集现场危险源信息（如构筑物变形、异常掉落物体信息、操作人员心率监测等），在识别处理后执行“警报”提示。

（3）物联信息提醒模块，对现场人员、设备和材料的位置进行实时监控，根据运动轨迹、堆叠高度、数量等信息，判定可能发生危险的概率，并将判定结果数据发送至用户终端，采用特殊颜色以及消息提示方式，进行预警。

（4）隐患治理模块，对安全隐患信息和事故案例信息进行收集、分析、整理，形成以规范、标准为主要参考的治理方案，并将成果进行输出。通过实际施工项目与案例之间的数据对比，结合数据判定，得出科学合理的决策成果，尽早发现和排除安全隐患，降低事故概率。

5 结语

未来进一步加快智能化建设，需要产业链内的组成单元围绕智能建筑、智能化平台应用做出全新的改变，辅助建设工程作业完成战略转型，引导企业完成数字化转型升级。智能化安全预警平台的建设和应用，能够有效改善实景管理中人为因素影响，为建设项目管理层提供准确、有效的数据和方案，在监控项目进展的同时，准确对风险、事故信息作出判断，以降低损失。