智慧工地在建筑工程安全管理中的优势分析

李传磊 曲琳琳 孙吉卓

【摘要】智慧工地是互联网时代的产物，在构建的过程中引入了多种现代化技术，通过计算机信息技术、网络技术等联合使用，对整个施工流程实现全方位的把控。智慧工地建成投入使用以后，因为实现了信息化管理，也就在很大程度上减少了工程现场的质量、安全等各种问题出现，不仅提升了整体的施工效率，更为工程项目经济和社会效益的实现提供了保障。基于此，文章展开分析，期望能够带来借鉴。

【关键词】智慧工地;建筑工程;安全管理优势          【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.31.058

1、智慧工地研究情况

国内外学者开展了大量的探索和研究，提出了“智慧工地”的概念。1975 年，Chunk Eastman 教授[1]团队首次提出 BIM（Building Information Modeling）的概念，为工程建设的参与方提供了一种新的管理思路和信息交互的平台，通过几十年的探索与发展，BIM 技术为工程建设的信息化、管理的科学化、提质增效等方面提供了强大的助力。国内建筑行业长期以来虽然信息化比率极低，不足 0.1%，但是提升空间巨大，在国家发布的《建筑业 10 项新技术》《中国制造2025》《中國建筑施工行业信息化发展报告（2017）：智慧工地应用与发展》等文件中，强调信息化、智能化的作用，提出要通过新技术改变传统建筑行业低效率、低回报的问题。国内的专家学者在智慧工地方面开展了大量的研究，研究了基于 BIM 技术的工程项目管理协同机制;在 RFID 技术的基础上，完成了装配式建筑监管系统的设计。智慧工地是信息化技术、工业化技术、智能化等技术在建筑行业的整合，体现了不同学科交叉的优势。虽然国内外学者针对智慧工地的概念开展了大量的研究，但是随着新技术的不断涌现和行业形势的不断变化，智慧工地的理论和实践还无法完美地契合，很多理论的实现还需要进一步研究和探索[2]。

2、智慧工地在建筑工程安全管理中的优势分析

2.1安全体验教育生动有效

智慧工地是建筑行业现代化发展的重要标志，在当前的一些大型工程项目中得到了一定的应用，改变了传统的工程管理模式，尤其是在安全管理方面，智慧工地的优势非常突出。工程企业通过新型技术的应用，就可以构建完善的智慧工地管理系统，该系统中的 VR 技术、BIM 技术等都有模拟性特征，可以给现场施工人员以高度的沉浸感和现实感，通过施工模拟，现场施工人员和管理人员可以根据最终的模拟结果来识别出其中存在的安全隐患，智慧功能的虚拟现实功能，可以对高处坠落、机械伤害等各种安全事故通过真实的场景模拟，使得安全体验教育更为生动和有效，现场作业人员可以通过这一模拟充分认识到安全管理的重要性，积极遵守安全施工的相关规范和要求。

2.2机械设备管理安全智能

现阶段，我国的建筑工程项目规模日渐增大，塔吊和升降机等在施工作业中的使用非常多，是重要的机械设备。综合分析建筑工地上安全事故的发生频次，机械设备引起的安全事故占比较高，其中，塔吊、升降机等更易出现各种的安全事故。智慧工地在安全管理中的应用，同样可以对现场的各种机械设备加以安全管理。以塔吊为例，在塔吊的各个部位安装专门的传感器，通过回转、重量、倾角、风速、高度等各类传感器的配合，完全可以保持塔机安全监控管理系统的可靠运转，因为这些传感器具有自动的信息采集和分析功能，所采集到的信息可以实时传输给施工人员，也就可以保障操作的安全性。此外，塔机安全监控管理系统中还存在着智能化模块设计，智能化模块可以自动判断塔机的起重量和起重力矩，当出现异常情况时，该模块会立即进行异常信息的发送，启动报警机制，在操作人员接收到相应的预警信息以后，就可以快速进行操作调整，保持塔吊的安全运行。再比如，智慧工地中的安全监控系统同样可以对升降机开展全过程、全方位的监测，这种实时监测、远程控制使得后台人员对设备运行状态的掌握更具实时性，可以在识别出潜在安全风险的基础上开展预防与控制。

2.3劳务实名制管理高效准确

智慧工地中集成了多种现代化的技术，比如，信息技术、门禁安全控制技术、数字信号模拟技术等均是其中的关键技术，这些技术的相互配合，有效避免了无关人员进入施工现场，在施工人员进入工地的过程中，通过人脸识别或者生物识别等技术，就可以直接采集人员信息，通过这一方式，有效对工地内人员的进出实现了智能化管理[3]。智慧工地具有劳务实名制管理功能，系统中的相应模块可以快速采集信息并保存，实现对现场施工人员的实名制管理，掌握各个岗位上人员的出勤状态、位置等信息，使管理更为高效与便捷。

2.4安全巡检快捷高效

智慧工地在施工安全管理中起到安全巡检的作用，这种安全巡检是智能化巡检，而传统的巡检中，由施工企业深入现场进行安全隐患的排查，耗时长、人力投入多，部分巡检人员在巡检过程中无法及时识别和发现安全隐患，巡检效果不佳。智慧工地中，安全巡检系统是其中的重要构成，该系统包含安全隐患清单、危险源数据库等模块，这些模块可以进行现场的全面监测，也可以帮助现场管理机构更好地开展安全管理。专业管理人员可以直接利用系统功能来开展危险源识别与监控、安全隐患排查与整治，并实时上传相应的安全信息，帮助各部门共享安全信息，保障安全管理的全面性[4]。

3、智慧工地在建筑工程安全管理中的应用研究

3.1塔吊安全监控系统

塔吊作为建筑工程施工项目中的关键机械设备，其承担着重要的施工任务，在一定程度上，通过塔吊的使用取代了部分的人工作业，改变了传统的施工模式。但因为塔吊施工的特殊性，使施工作业中也伴随一定的安全风险，如果塔吊操作不当，甚至会引起严重的安全事故，因此，建筑工程安全管理中，塔吊管理非常重要。智慧工地中，通过塔吊监测系统的建设，可以由该系统监督塔吊施工的全过程，这一监测方式，可以对全部的工程信息加以记录与分析，因为其监测具有智能化，也就保障了危险源排除的及时性，对塔吊事故的预防与控制有着重要的意义。此外，塔吊作业中伴随着设备的不断运转，在监控系统内也同步产生了各种的记录，系统中的相应模块通过对参数的记录与分析，可以及时发现在塔吊中的损坏零部件，以告知维修人员快速更换与维护。

3.2升降机监控系统

升降机监控系统同样是智慧工地中的重点模块，这一系统运行中可以有效利用其远程控制功能对升降机的使用和操作给予一定的指导。在升降机的一些特殊部位，安装传感器和应变检测器，随着升降机的运转，应变器可以在设备使用的同时不断掌握设备工作时的受力状态，一旦设备存在危险操作或异常情况，传感器会立即接收到这些异常信号与数据，快速对设备开展相应的保护或控制，如果升降机的安全问题非常突出，传感器甚至会发送停止指令。当升降机监控系统将有关信息传输给相关部门和单位以后，管理人员经由专业化的数据分析，就可以不断对系统加以升级与优化，这种实时监测、远程控制的模式下，极大保障了安全管理的水平。

3.3深基坑监测系统伴

随着高层建筑的日渐增多，基坑深度越来越大，深基坑施工作业的特殊性使得在工程现场面临着很多的安全风险，因此，深基坑施工作业中的安全管理也是非常重要的。智慧工地下，深基坑监测系统可以在基坑开挖作业开始之前，提前根据所收集到的基坑工程现场信息，确定开挖位置、方法。深基坑监测作业中，利用无线网络将所采集到的信息传输到智慧工地平台，后台管理人员经由数据分析，就可以发现深基坑作业环节的潜在风险，及时将这些信息分享给其他部门，提前制定应急预案。

3.4视频监控系统

建筑工程现场所涉及的工程要素是非常多的，安全隐患存在于施工作业的各个环节和方方面面，视频监控系统下，智慧工地在工程安全管理中的优势得以凸显，因为视频监控系统下的工程现场情况完全可以以视频的方式呈现出来，这种呈现方式更为直观，不论是作业面，还是原材料堆放点、施工机械设备等，均可以在视频监控系统内直接展现，实现了全过程、全方位的监测，避免了监控死角的出现。各个部门在视频监控系统的信息共享下，就可以快速掌握现场的各种信息，快速识别安全隐患并加以处理[5]。

结语：

安全管理是建筑工程项目中不可忽视的管理方面，因为建筑工地上涉及了各種的工程要素，再加上现场施工工序的繁多性，使得工程现场遍布安全风险，这些安全风险可能源自机械设备、人员操作，也可能源自工地环境，如果安全管理不到位就会增大现场安全事故的发生频次。现阶段，随着信息时代的到来，一些工地拟建了智慧工地，通过智能化系统的构建，有效实现了对现场安全风险的监测与排查。

参考文献：

[1]Rafael S， Chuck E， Kathleen L， et al. BIM Handbook：AGuide to Building Information Modeling for Owners，Designers， Engineers， Contractors， and Facility Managers[M].Hoboken：John Wiley & Sons，2018.

[2]段媛媛.智慧工地系统在施工现场安全管理中的应用[J].建筑安全，2019（7）：44-46.

[3]宋辉，何晓卫.打造智慧工地深化施工现场安全管理[J].建筑技术开发，2019，046（013）：63-64.

[4]霍旭薪，李欣宇，何宇航.推进智慧工地建设助力建筑行业发展[J].土木建筑工程信息技术，2019，11（02）：133-138.

[5]吴海清，吴镇清.基于"智慧工地"管理系统和BIM技术的建筑施工安全生产管理分析[J].建筑与装饰，2020（7）：27+30.