智慧化工地建设对大型工业建设项目安全管理工作的提升初探

摘要：大型工业建设项目占地面积大、施工分布面广、施工外界环境复杂、参建队伍多、劳务人员素质低、事故预防应急落实困难、材料多管理难度大，绿色环保要求高、特种设备管控难等多重问题。智慧化工地在大型工业建设项目中的应用相对于传统工地施工环境来说，不仅让施工环境管理更加安全可靠，还能让智能化信息化管理流程达到更高标准，明确各种安全隐患指定责任人进行提前预防，有效避免出现各种意外疏漏，能大程度降低施工环境出现的损失，提高施工安全性，让施工工程管理更加省心专业。

关键词：智慧化工地;安全管理;实施监控

我国工业生产采用大型化、连续化、自动化是一个明显的趋势，大型工业建设项目占地面积大、施工分布面广、施工外界环境复杂、参建队伍多、劳务人员素质低、事故预防应急落实困难、材料多管理难度大，绿色环保要求高、特种设备管控难等多重问题，使用传统项目安全管理方法，很难满足大型工业建设项目的安全管理要求，因此，如何立足互联网+，采用云计算、BIM大数据和物联网等技术建设智慧化工地对施工过程安全管理提升具有重要意义。

某省煤制氢综合利用项目，项目总投资40亿元，占地667亩，设计规模为氢产量53000Nm3/h，同时年产甲醇40万吨与合成氨20万吨，为省重点项目。参建单位16个，参建人数最高时每天达3000余人。该项目由于前期并购、项目融资等管理原因，造成项目管理混乱，自2017年10月开工至2018年6月，发生多起安全事故。其中包括一起高空坠亡事故、一起高空坠落事故、三起机械伤害致残事故，多次粉尘超标，多次车辆污染道路事件，受到当地政府多部门的多次处罚。次年五月，建设单位聘请专业的安全服务团队对项目进行综合安全管控，提出了智慧化工地建设。2018年7月智慧化工地建成投入使用至2019年9月未发生一起安全事故，更未受到过当地政府各部门的处罚。

笔者有幸成为该项目智慧化工地建设的项目负责人，与国内多家智能化设计单位在综合考虑项目近况与未来发展，搭建多管理单位、多部门协同平台，针对工程施工过程“人、机、料、法、环”五个因素，与传统安全管理进行融合，建设智慧化工地。

一、实行施工现场全封闭，实现安防与安全管理双重管理。

建设项目现场周界长达2000多米，三通一平时由于建设单位考虑的临时围墙的施工成本，采用简易的桩网结构。周界设置了10个巡逻点，每班12名安保人员巡逻执勤。由于劳务工人多数为当地民工，且人数众多，上下班时为了行走方便，多次不顾安保人员阻拦将围栏破坏。

造成的问题：

1、工地大量铜芯电缆、不锈钢管道、阀门、施工机具等贵重物品丢失严重;

2、一些缺乏安全意识的非施工人员随意进入了施工现场，或者一些不具备施工资格的人员进入施工现场进行施工操作给施工安全埋下隐患。

为了避免以上问题而采取的措施：

1、在有条件建设永久围墙的周界，建造永久围墙。在无条件建设永久围墙地方建设2米高的临时围挡。2、在周界围墙上安装高压周界防范电网装置。3、每隔50米安全周界巡视摄像头。4、一旦有人员进入周界区域，摄像头自动对焦，自动跟踪。5、在工地四周分别设置门禁系统，方便人员进出。6、施工人员必须经过培训考核合格后方可进入现场，严禁外来人员进入现场

采取措施后达到的效果：

1、减少项目物品丢失，原工地丢失物品月累计额在3万余元，最高时达到过10万元，自智慧工地投运后，未发生大额的偷盗事件。2、降低项目维护成本，现场每班12名安保人员，消减至每班5名，每月人工成本约节约2.5万元。

二、安装人脸识别门禁系统，实时动态监管施工人员变化情况。

项目也曾安装有门禁系统，但传统的门禁管理模式无法有效进行人员身份甄别，携带的传统门禁卡全部一致，门禁“认卡不认人”。这就无法识别施工人员的身份。

造成以下安全隐患：

1、特种作业人员人证不符，存在无证上岗。

2、项目经理等、安全管理人员存在未按要求在岗。

3、人员更替后，存在借卡上班现象。

针对以上安全隐患，采取的措施：

1、工地安装了10套人臉识别门禁系统。在输入姓名与身份证号码并进行人脸识别录入后，每位施工人员正式成为该项目建设中的一员。后台设备会实时记录每个人的出入情况，并能统计出他们每个月的出勤情况。2、在门口的电子显示屏幕上，实时显示施工现场全部人员的动态情况以及每个施工队各个工种的人数。3、对于项目经理、安全管理人员、特种作业人员的不在岗情况进行实时反映，并传至业主、监理人员手机上。

采取措施后达到的效果：

智慧工地建成后，不仅保证了入场施工人员的安全培训考核合格率达到了100%，特种作业均由持证的人员上岗操作，更保证了项目经理、安全管理人员的在岗时间。

三、进行实名制管理，防止劳资纠纷。

由于承包单位缺少准确的考勤记录，导致工资核算与支付证据链模糊，存在劳资纠纷时很难取证。项目因各种劳资纠纷造成民工堵塞工地大门多次，给企业带来不良舆论影响。

通过人脸识别技术，录入工地员工信息，再通过实名制闸机通道，管控工地人员的出入和考勤管理。每月所有参建人员的考勤电脑储存，一旦出现劳资纠纷，可准确的提供佐证。确保显失公平的事件发生。其次谨防非工作人员进出工地，影响施工正常进行，有效杜绝工地鱼龙混杂的现象发生。

四、构建视频监控平台，防止施工人员违章作业。

原项目虽然配备了10名专职安全管理人员，但大型工业项目占地广、建筑结构复杂、楼层多、施工人员分布散，仅凭安全管理人员的现场巡视，很难达到管控目的。

针对以上不足，经过实地考察在工地选择烟囱、塔吊、高大建筑顶端设置3个高点监控，各施工区域设置巡视监控共计15个，配合周界监控，各施工单位会议室监控形成多达100多点的安全监控系统。使安全管理人员变过去“寻检”到坐在监控中心对施工现场全方位、全过程和不间断的监管。各个施工单位、监理单位、业主管理部门都可以从不同视角了解施工画面。监控中心内安全管理人员不仅能在监控大屏上看到工地实景。只需轻点鼠标即可进行同步操控，实现平面350度，上下90度立体化监控，并可随时调整摄像头焦距，掌握微观、宏观场景，监控画面可多幅、单幅切换、使监控更具针对性。

智慧化工地建成后的优势：

1、利用监控平台，对于作业人员而言，无形之中增加了制约力度，规范了施工行为，提高了安全意识。在很大程度上督促了施工人员的责任心和工作积极性，促进规范操作意识。

2、通过施工单位会议室监控摄像头的接入，可全程监控施工单位安全培训、安全交底，方案论证，安全会议并形成视频资料。

3、当事故、事件发生后，通过查找施工过程备份，可还原事故过程，查清事故原因，明确事故责任。

4、配合现场广播，对危险作业、特种作业中的安全隐患。安全管理人员能及时提出管理意见，叫停作业，避免事故发生。

5、事故发生后，监控中心能通过视频监控系统选择最合适的路线，疏散相关人员，快速制定出逃生线路和救援方案。

6、构建了施工单位、监理单位、业主单位等多方齐抓共管的安全管理平台。

7、监控中心的设立，大大减轻了专职安全管理人员的劳动强度，并能在同一时间内对多点进行监控。

五、环境监控系统联动，防止环保事件发生

大型工业建设项目在施工过程中，因施工过程中产生的扬尘和噪声污染，一直是施工工地与附近居民最主要纠纷问题，也是环境监管部门比较关注的部分。建设项目为防止环保事件的发生，在围墙、道路两侧设置了喷雾抑尘装置，在大门处设置了洗车装置，工地内还配备了洒水车、雾炮等降尘设备。但因各设备多为人工控制，仍多次因粉尘超标，受到环保、城管部门的警告与处罚。

为了有效控制施工现场扬尘、噪声污染，现场在特定位置安装扬尘噪声在线监测设备，对施工现场的噪声、粉尘、PM2.5等污染信息实施24小时全天候监测，并安装预警装置与原喷淋系统形成连锁，当污染源超过相应的限值指标，预警装置就会自动报警，而此时自动喷淋系统就会自动喷淋，直至指标满足相关环保要求时，自动喷淋系统才会关闭。对于出门车辆，必须经过自动洗车机，冲洗干净后门禁系统才能自动打开放行。

六、特种设备监控，防止特大事故发生。

特种设备涉及到生命财产安全，安全事故时有发生，危险性较大，是项目安全管理的重点。塔吊，汽车吊、施工升降机等特种设备的使用尤为频繁，工地在最高峰期曾经有12台塔吊，25台汽车吊、4台施工升降机作业。

我们在每个塔吊、施工升降机上安装监控系统，利用网桥远程传输塔吊、施工升降机作业工况数据，在监控中心对工地所有塔吊、施工升降机进行远程的实时监控。特别是在塔吊吊臂上安装传感器收集信息，利用数传电台将数据发射至接收端，利用軟件计算出塔吊间相互位置和运动情况，能够在塔机接近危险位置时自动发出提示或控制信号，辅助操作人员合理操作，避免安全事故的发生。

七、基于天气记录、预报的智能化预警系统

施工作业过程严禁在六级（风速10.8m/s）以上大风和雷电、暴雨、大雾等气象条件下以及40℃及以上高温、-20℃及以下寒冷环境下从事高空作业，在30--40℃的高温环境下的高空作业应按《高温作业允许持续接触热时间限值》（GB935-89）标准中“重劳动”工作时间轮换作业。在平台设置时通过连接项目属地城市国家气象局网站公开预报的天气，系统会在恶劣气候来临时，能及时提醒施工人员规避风险，合理安排施工作业。

八、施工现场管理系统。

在施工管理中，基于控制中心操作平台，设立项目施工现场管理系统APP。APP提供了工程巡检、巡检统计分析、巡检项目问题追踪以及施工日志、管理知识库、隐患库等功能。巡检人员在现场巡查时，用手机巡检扫描各个质量节点、安全节点及相关设备上的二维码，进行现场取证和巡检情况登记，有需要可发起整改通知。施工单位人员接到整改通知书后，当整改工作完成向管理人员反馈整改情况，可手机拍照对整改情况进行取证，管理人员可通过图片查看，对比整改前后变化。同时，巡检信息可实时与参建各方人员共享，从而做到有据可依、有证可查、现场办公、实时反馈，提高了巡查效率，使工程的安全和质量得到有效保障。

九、应急预案管理系统。

通过软件预先录入，明确事故处理方案，根据每个阶段危险源不同，实施更新排序，对工地常见的事故如触电、火灾、高处坠落等事故有快捷警报功能，让警报更有效率。

十、智慧化平台的其他功能

智慧化平台除了对安全工作有很大的提升外，在材料管理、劳务管理、进度管理、资料管理、任务管理上都有创新。

在当今互联网、大数据、云计算、物联网、智能化的信息化浪潮中，“项目建设+互联网”的步伐急需加快，对于大型工业项目建设相对于传统工地施工环境来说，不仅让施工环境管理更加安全可靠，还能让智能化信息化管理流程达到更高标准，明确各种安全隐患指定责任人进行提前预防，有效避免出现各种意外疏漏，自然就能大程度降低施工环境出现的损失，提高施工安全性，让施工工程管理更加省心专业。

参考文献：

[1]欧蔓丽，曹伟军 建筑业智慧工地管理云平台的研究及应用[J].企业科技与发展，2017（08）：50-52

[2]薛延锋.基于物联网技术的智慧工地构建[J]建筑安全，2017，32（02）：35-39

[3]张朋伟.如何运用“互联网+”来提速智慧工地[j]，建材与装饰2018，（16）13-14

作者简介：张建立，注册安全工程师、一级建造师，中化环境科技工程有限公司HSE部HSE高级经理，中化环境科技工程有限公司。