數(shù)字化安全在建筑工地安全管理中的應(yīng)用探究

摘 要：智慧工地是以“人”為中心，以智能化的手段對工程項(xiàng)目的全過程實(shí)施全方位的控制和監(jiān)督。智慧工地深入監(jiān)控建筑工地，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、電子信息、大數(shù)據(jù)、空間定位與通信等先進(jìn)技術(shù)手段整理工地的各種信息，為防止施工進(jìn)度延誤、安全事故等問題提供了強(qiáng)有力的支持?；诖耍瑥闹腔酃さ叵到y(tǒng)的特點(diǎn)出發(fā)，分析其在工地安全管理中的價(jià)值，進(jìn)而提出智慧工地助力建筑施工安全管理的工作策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；建筑工地；安全管理

中圖分類號：TU714 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-6903（2024）09-0078-03

收稿日期：2024-03-14

作者簡介：周祥征（2001—），男，河南鶴壁人，本科，研究方向：管理科學(xué)與工程。

1 智慧工地系統(tǒng)的具體特點(diǎn)

1.1 數(shù)字平臺化

智慧工地系統(tǒng)為工地打造一個(gè)與實(shí)體緊密結(jié)合、建立映射關(guān)系、積累豐富數(shù)據(jù)信息資源的數(shù)字化虛擬空間，提供了全方位、全階段的數(shù)字化管理。該系統(tǒng)通過深入分析數(shù)據(jù)結(jié)果，對工程建設(shè)項(xiàng)目中存在的管理、技術(shù)等方面的疑難問題進(jìn)行有效解決。

在施工過程中，要實(shí)現(xiàn)所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)整合，需從工地到工程運(yùn)行全生命周期，整合利用相關(guān)數(shù)據(jù)信息。該系統(tǒng)構(gòu)建了確保數(shù)據(jù)即時(shí)收集和共享的完善信息收集和處理平臺，使各部門之間的協(xié)作效率得以提升[1]。

1.2 應(yīng)用集成化

智慧工地系統(tǒng)成功地實(shí)現(xiàn)了各種信息技術(shù)的集成應(yīng)用，達(dá)到了資源的最優(yōu)配置和有效利用，滿足了工程建設(shè)和施工的需求，并確保了信息化管理系統(tǒng)的實(shí)用性和高效性。

2 數(shù)字化安全工程概要

在智慧施工領(lǐng)域，尚未有人深入研究如何將 BIM、物聯(lián)網(wǎng)、4D、RFID 等關(guān)鍵技術(shù)整合，將人與物相結(jié)合的問題。所以本文通過對智慧施工相關(guān)概念及特點(diǎn)介紹，結(jié)合當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的不足，對其未來發(fā)展趨勢做出展望。本研究對當(dāng)前建筑行業(yè)中施工人員的安全狀況進(jìn)行了深入探討，并以對施工人員極為關(guān)鍵的安全帽為研究起點(diǎn)。

安全帽能夠?qū)⑹┕と藛T的物料管理緊密地結(jié)合在一起，體現(xiàn)了全面考慮的原則。其配備了先進(jìn)的科技手段，能夠進(jìn)一步確保施工人員的安全，并使施工效率提高一倍。該項(xiàng)目從工程實(shí)際出發(fā)，結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境及特點(diǎn)，通過對國內(nèi)外相關(guān)研究成果以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)歸納，并根據(jù)現(xiàn)場施工需要，確定合理有效的解決方案[2]。

3 智慧工地在建筑施工安全管理運(yùn)用價(jià)值

3.1 勞務(wù)人員的實(shí)名制認(rèn)證和信息管理

在智慧工地技術(shù)系統(tǒng)的建筑工程項(xiàng)目中，系統(tǒng)管理團(tuán)隊(duì)具備為各管理部門、不同工種的勞務(wù)人員提供實(shí)名認(rèn)證的能力，也具備信息管理服務(wù)的能力。各類管理人員之間、各崗位勞務(wù)人員之間，通過建立統(tǒng)一的勞務(wù)人員信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同，為施工人員提供方便快捷的服務(wù)。

在智慧工地管理體系建設(shè)過程中，需要對勞務(wù)人員的工作崗位、職責(zé)權(quán)限等進(jìn)行詳細(xì)劃分，并將其實(shí)名制認(rèn)證信息與勞務(wù)合同文本內(nèi)容是否基本一致，在智慧工地監(jiān)管平臺上予以明確說明。

目前，建筑企業(yè)對勞務(wù)人員的崗位、資質(zhì)、工作流程等都有較為嚴(yán)格的要求，需要對勞務(wù)人員建立完善的管理模式，并對其進(jìn)行監(jiān)控。建設(shè)和監(jiān)理單位必須在各種規(guī)模的建筑工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場，對建筑技術(shù)應(yīng)用信息進(jìn)行全方位的集成。對于各類安全隱患和建筑質(zhì)量常見問題，需要特別關(guān)注和追溯管理。但除了需要加入人臉識別這一環(huán)節(jié)外，在建立實(shí)名制認(rèn)證機(jī)制時(shí)，還必須對施工過程中可能存在的安全隱患因素，根據(jù)勞務(wù)人員的個(gè)人身份信息進(jìn)行系統(tǒng)提示[3]。

3.2 塔式起重機(jī)安全監(jiān)控

采用智能化的監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對塔式起重機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)督管理，是為了保證塔式起重機(jī)的安全與穩(wěn)定。智慧工地的系統(tǒng)管理團(tuán)隊(duì)必須能自動辨識塔式起重機(jī)的機(jī)械參數(shù)，并對其高度和平移值進(jìn)行精確的自動檢測和測量，做到數(shù)據(jù)與實(shí)際工況相結(jié)合，以對塔式起重機(jī)工作環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測與智能化控制管理。

在建筑工程項(xiàng)目中必須對各種機(jī)械設(shè)備的工藝參數(shù)進(jìn)行精確匹配。在塔式起重機(jī)類型機(jī)械設(shè)備的使用上，同樣會出現(xiàn)很多安全隱患與質(zhì)量問題，因此在建筑施工中必須重視并采取相應(yīng)的措施。為杜絕以上問題的出現(xiàn)，必須做好塔式起重機(jī)設(shè)備的日常維護(hù)工作，使塔式起重機(jī)機(jī)械設(shè)備能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行，防患于未然[4]。

3.3 線上施工安全教育管理

在建筑智能化工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場，為保證安全生產(chǎn)的各項(xiàng)規(guī)定落到實(shí)處，施工、監(jiān)理單位必須聯(lián)合組織各類安全教育活動，進(jìn)一步限制和約束各類安全隱患的產(chǎn)生和擴(kuò)散。確保工程建設(shè)過程中的各類安全事故得到有效控制，實(shí)現(xiàn)智慧工地下建筑工程施工安全水平的全面提升，通過開展一系列學(xué)習(xí)實(shí)踐活動，促進(jìn)了施工現(xiàn)場管理質(zhì)量的提高和施工人員的安全意識。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的安全教育模塊中，建筑單位的現(xiàn)場管理團(tuán)隊(duì)需要對教學(xué)時(shí)間進(jìn)行合理分配，并對勞務(wù)人員在安全生產(chǎn)、危機(jī)意識等方面的表現(xiàn)進(jìn)行階段性的考核。

針對不同類型的安全教育課程，施工人員也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。勞務(wù)人員在學(xué)習(xí)各種安全教育管理知識時(shí)，會將自己的學(xué)時(shí)、學(xué)分以積分或其他形式轉(zhuǎn)化，其工作實(shí)績考核結(jié)果可與其直接掛鉤。工程管理部門可以通過對工程各階段施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)掌握各類安全事故的發(fā)生情況和安全隱患的分布情況，為后期制定相應(yīng)對策提供依據(jù)。

3.4 高效快速的安全巡檢

相關(guān)管理團(tuán)隊(duì)可在建筑工程項(xiàng)目智能工地技術(shù)架構(gòu)中，具備對建筑工地物聯(lián)網(wǎng)及安防監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行定期故障檢查及日常維護(hù)的能力，采用更高效、快速的安防巡查方式。對于智慧工地技術(shù)管理體系中的關(guān)鍵信息資源，建設(shè)、監(jiān)理單位需要針對建設(shè)工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場的實(shí)際規(guī)模進(jìn)行全面整合。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要在現(xiàn)場安全管理中應(yīng)用智能傳感網(wǎng)絡(luò)。要確保項(xiàng)目能夠順利進(jìn)行，就需要通過構(gòu)建相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，對各區(qū)域內(nèi)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握。

需對傳感器設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)框架進(jìn)行持續(xù)的動態(tài)觀測和數(shù)據(jù)分析，并對施工現(xiàn)場的進(jìn)出口進(jìn)行深入的安全審查。在此基礎(chǔ)上，通過云計(jì)算平臺對各類數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而為施工人員提供更加準(zhǔn)確高效的服務(wù)。要對各類建筑技術(shù)和人員資源進(jìn)行深入的劃分。在整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建過程中，施工人員需要按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)開展工作，并保證各部門之間的協(xié)同配合。系統(tǒng)管理人員在激活安全巡檢模式后，需要對施工現(xiàn)場的待機(jī)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精確識別，以便實(shí)時(shí)查看施工現(xiàn)場的各項(xiàng)工作數(shù)據(jù)，從而為后續(xù)監(jiān)管決策提供依據(jù)。對各類建筑技術(shù)資源進(jìn)行深入劃分，確保系統(tǒng)運(yùn)行高效有序。以高效且迅速的安全巡查方式為基礎(chǔ)，可將現(xiàn)場安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與后端的管理系統(tǒng)集成起來。從而在安全事件發(fā)生之前，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄安全狀況[5]。

4 智慧工地助力建筑施工安全管理的工作策略

4.1 構(gòu)建統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的安全管理系統(tǒng)平臺

目前，建筑工程行業(yè)發(fā)展很快，但因?yàn)楣芾頇C(jī)制不夠完善，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生安全事故。因?yàn)樵诮ㄔO(shè)過程中涉及到大量的人員、復(fù)雜的環(huán)境、多道工序，所以要用信息化的手段來解決這些問題。監(jiān)理機(jī)構(gòu)對參與建設(shè)的各方通過系統(tǒng)平臺進(jìn)行信息共享，可確保各類安全隱患的有效管理和控制，也是監(jiān)理機(jī)構(gòu)的職責(zé)所在。監(jiān)理單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)的安全管理制度標(biāo)準(zhǔn)，以此作為整個(gè)工程工作流程的指導(dǎo)和規(guī)范，使管理效率得到提高。

大部分監(jiān)理機(jī)構(gòu)在施工安全管理方面的組織架構(gòu)、制度框架等方面都已經(jīng)建立得比較完備，但仍存在一些問題需要解決。例如，施工人員對相關(guān)的法律法規(guī)知識不熟悉，缺乏有效的培訓(xùn)機(jī)制等等，致使施工現(xiàn)場頻頻發(fā)生安全事故。施工監(jiān)理單位有能力按照需要搭建的安全管理系統(tǒng)平臺，執(zhí)行相應(yīng)的工作任務(wù)，從而使自己的安全管理工作質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。形成一套完整的安全管理信息系統(tǒng)，也可以把這個(gè)系統(tǒng)平臺作為基礎(chǔ)平臺進(jìn)行二次開發(fā)。與其他工程、安監(jiān)機(jī)構(gòu)的安全管理系統(tǒng)之間，通過建立信息共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，使整個(gè)施工企業(yè)的安全管理水平得到有效提升。建筑從業(yè)人員還能利用系統(tǒng)平臺的多種作用來監(jiān)督檢查現(xiàn)場工作人員的操作程序和安全戰(zhàn)略措施并及時(shí)向相關(guān)管理機(jī)構(gòu)反饋信息。還可以根據(jù)建筑施工方案施工圖紙的有關(guān)要求調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的安全保護(hù)措施從而確保建筑施工行為與所處環(huán)境相協(xié)調(diào)的安全萬無一失。

4.2 接入BIM設(shè)計(jì)與施工監(jiān)管模型

建設(shè)單位在運(yùn)用智慧工地技術(shù)系統(tǒng)開展的建筑工程項(xiàng)目中，具有快速集成 BIM 設(shè)計(jì)與施工監(jiān)督模型的能力，有助于項(xiàng)目組內(nèi)部信息交換效率和數(shù)據(jù)交換質(zhì)量的進(jìn)一步提升。施工人員通過引入該系統(tǒng)，進(jìn)而提高整個(gè)工程管理的工作效率，可實(shí)現(xiàn)對工程各階段所涉及的各種數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度。

實(shí)際執(zhí)行時(shí)，施工單位要依據(jù)具體需求，選擇適合的設(shè)備或軟件來開展工作，并保證后續(xù)的維護(hù)管理工作得到妥善執(zhí)行。為了保證項(xiàng)目的質(zhì)量和進(jìn)度要求，施工單位還要制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，及時(shí)應(yīng)對各類安全事故，從而有效保證整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行。

當(dāng)把BIM 技術(shù)平臺的各種功能整合到工作中去后，施工單位的現(xiàn)場技術(shù)團(tuán)隊(duì)和安全管理團(tuán)隊(duì)必須對設(shè)計(jì)和施工監(jiān)督的各個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分類，然后結(jié)合施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例的相應(yīng)規(guī)定，對當(dāng)前工程的安全隱患進(jìn)行對比分析，以確定是否對當(dāng)前施工現(xiàn)場的安全隱患做到了心中有數(shù)。為使工程項(xiàng)目能順利完成建設(shè)任務(wù)，并為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，還應(yīng)對項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃和施工進(jìn)度管控方案進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化研究。

4.3 可視化圖表的數(shù)據(jù)分析和決策輔助

建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下的智慧工地安全管理體系，需對終端應(yīng)用三個(gè)層面業(yè)務(wù)操作邏輯進(jìn)行深入整合，并利用可視化的圖表對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為決策提供支持，從而有效規(guī)避各類安全事故發(fā)生概率。施工人員的任務(wù)主要是通過移動互聯(lián)網(wǎng)工具，實(shí)時(shí)獲取自身所處的工作位置及當(dāng)前的作業(yè)狀態(tài)，提高工程項(xiàng)目管理工作的科學(xué)化程度。并把可視化分析功能應(yīng)用于工程建設(shè)全過程，提高工程項(xiàng)目管理工作的效率。

4.4 lkhLBtNJl8UzVZNAzPXrEDq8vo4PssWVP/51+vf+XkE=虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)控制

施工單位必須結(jié)合自己的實(shí)際情況，選擇適合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用方案。利用這套技術(shù)體系，施工團(tuán)隊(duì)對建筑工地的各種數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而有效地保證工程的施工品質(zhì)和進(jìn)度。以進(jìn)一步提高建筑工程企業(yè)的核心競爭力為目標(biāo)，必須加大虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用力度。所以施工單位應(yīng)該對工作人員進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范的管理，使他們對所安裝的各種設(shè)備的功能和性能特點(diǎn)有一個(gè)比較全面的認(rèn)識。

對建筑工地可能存在的安全隱患進(jìn)行重點(diǎn)檢查，并借助自動化的操作控制方式有目的性地篩選設(shè)備的操作細(xì)節(jié)。這樣就保證施工人員對施工現(xiàn)場的各種機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀況、各部件連接關(guān)系等內(nèi)容及時(shí)了解，從而保證建筑工程整體質(zhì)量水平得到提高。另外在選擇遠(yuǎn)程操作平臺的時(shí)候，施工團(tuán)隊(duì)也要根據(jù)具體項(xiàng)目的實(shí)際需求，保證施工現(xiàn)場達(dá)到智能化的管理要求，這是從整體上提高建筑工程質(zhì)量的重要措施之一。

對施工現(xiàn)場安全管理水平有更高要求的情況下，有關(guān)工作人員的自身綜合素質(zhì)建設(shè)也十分重要。構(gòu)建虛擬仿真平臺能有效提高施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，在為施工人員提供優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)場作業(yè)監(jiān)控工具的同時(shí)，還能提高施工人員對各類安全事故發(fā)生原因的分析能力，從而達(dá)到有效降低事故發(fā)生率的目的。因此，相關(guān)工作人員在提高自身綜合素質(zhì)建設(shè)的同時(shí)，也需要不斷加強(qiáng)施工現(xiàn)場安全管理的工作力度。

4.5 構(gòu)建施工現(xiàn)場的安全監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)

建筑工程項(xiàng)目施工單位通過充分利用智慧工地的相關(guān)技術(shù)資源，能夠?qū)Ω黝悅鞲衅髟O(shè)備及安防監(jiān)控設(shè)施的數(shù)據(jù)采集精度進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，迅速建立起現(xiàn)場的安防監(jiān)管物聯(lián)。在此基礎(chǔ)上，施工人員可以及時(shí)獲取工程各階段各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在的各種安全隱患情況。在施工現(xiàn)場，通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管平臺實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通、信息共享，各類安全監(jiān)控系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)項(xiàng)目中，為確保施工過程的安全高效，施工現(xiàn)場的各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)都需要使用大量的各種檢測儀器和設(shè)備，以確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的安全監(jiān)控系統(tǒng)。因此，各類監(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)警信息，在建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)的整個(gè)過程中，都可以實(shí)時(shí)獲取施工現(xiàn)場的各個(gè)角落。除了這些，建筑團(tuán)隊(duì)還需要通過與生產(chǎn)系統(tǒng)的集成，利用尖端的智能感知工具，確保建筑工地的絕對安全，實(shí)施安全風(fēng)險(xiǎn)管理。

5 結(jié)束語

快速發(fā)展的先進(jìn)信息技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)云計(jì)算等，將使智能施工現(xiàn)場得到充分整合，從而為施工進(jìn)度安全費(fèi)用管理等方面提供有力支撐，這也是目前傳統(tǒng)建筑行業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型的大勢所趨。以“物聯(lián)網(wǎng)+建筑施工大數(shù)據(jù)”為基礎(chǔ)的服務(wù)模式，將為提高施工人員施工材料和施工設(shè)備使用效率降低施工成本和能源消耗，提供全周期可視化可追溯的管理方法，并針對實(shí)際需求，以最迅速的智能響應(yīng)來促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新的轉(zhuǎn)型和升級階段，從而在建筑產(chǎn)業(yè)中創(chuàng)造更大的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬濤.信息化技術(shù)在智慧工地安全管理中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用， 2023（11）：158-159.

[2] 戴澤良.公路工程施工中的安全管理與風(fēng)險(xiǎn)控制分析[J].現(xiàn)代交通與路橋建設(shè)，2023，2（1）.

[3] 楊世春，劉浩.基于"智慧工地"的施工現(xiàn)場安全管理[J].新潮電子，2023（8）：145-147.

[4] 嚴(yán)大山.智慧工地在建筑工程安全管理中的優(yōu)勢研究[J].建材與裝飾，2023（31）：19.

[5] 胡惠專.智慧工地在建筑工程安全管理中的應(yīng)用[J].中國建筑裝飾裝修，2023（1）：153-155.