智慧工地在建筑工程安全管理中运用

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智慧工地在建筑工程安全管理中运用

【摘要】在数字技术发展的大背景下,建筑工程安全管理领域通过引入智慧工地系统和技术,对施工现场的安全管理要素进行监管,促进建设项目的高质量发展。文章介绍了智慧工地系统及技术在劳务实名制、机械设备管理、安全预警等方面的应用。

【关键词】智慧工地;建筑工程安全管理

1引言

在我国经济高速发展的背景下,建筑产业规模不断扩大,人员流动性大、管理难度高。目前,建筑施工企业信息化水平相对较低,定期或不定期的安全检查、隐患排查治理等监管手段无法及时追踪风险因素,不能有效控制安全隐患。因此,需要借助智慧工地,改善建筑工程施工管理环境,降低安全事故的发生几率。智慧工地是一种全新的建筑工地一体化管理模式,是互联网与传统建筑行业的深度融合。“智慧工地”充分利用了移动互联网、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,彻底改变了传统工地简单粗暴的管理模式,为施工企业提供了一整套工地管理信息化解决方案[1]。

2建筑工程安全管理中应用智慧工地的优点

2.1劳务实名制度管理的精准化

加强劳务实名制是确保工程安全管理的核心内容之一。考勤是人力管理最基本的手段,以往都是分包人员手写登记,内容真实性差,没有真实反映实际工作人数,后期出现纠纷难以解决。通过智慧工地系统和技术平台,可实现管理的实名制数字化“门户”系统,在智能平台的基础上运用人脸识别、无线通信等数字化技术,使施工单位能够密切监控现场,防止外来人员进入施工现场。同时,在施工过程中,管理人员可以通过人脸识别技术获取工人的信息,为合理管理和施工打下良好的基础。智能化技术可以实时监控员工的出勤频率和行踪,极大提高了建筑安全管理的效率和质量。

2.2机械设备设施管理的智能化

我国建筑工程项目的数量和规模与日俱增,大型建筑项目层出不穷。在这种情况下,各种大型机械设备越来越多地被使用。在项目建设中,大型机械和设备是安全管理的核心目标。对脚手架、电梯、升降机等设备,应加强工地现场的安全控制。通过智能化技术的有效使用,可以科学管理现场的各种机械设备。例如,施工中常用的塔式起重机,通过智慧工地系统可以实时监测风速、重量、振幅等参数。通过在塔架的多个部位配置不同的传感器,对风速、重量、幅度、倾角和回转等参数进行实时监测,并将结果及时发送给相应人员,以便根据当前情况及时评估起重机的运行状态,发出警报或执行适当的操作指令。如遇声光报警、停电、减速等措施,第一时间发现并有效处理安全隐患,确保塔式起重机安全稳定运行。

2.3安全体验教育培训的生动化

安全生产事故的发生很大程度上是由于作业人员缺乏相应的安全专业知识,同时,对施工中存在的安全隐患及相应应对措施不了解。培训系统的建立对安全管理有重要作用。与传统的项目管理模式相比,智慧工地可以有效提高安全管理的效率和质量,确保建设项目的安全稳定发展。施工企业可以采取先进的技术措施建立和完善智能化设施管理系统,提高项目经理和操作人员的技术培训和安全知识,降低施工风险。采用先进的虚拟现实方法和多维技术,可以模拟建筑安全事故,基于建筑工地真实场景的虚拟教学系统,可提高教学经验和效果。例如,虚拟现实系统可以模拟高空坠落、火灾、机械伤害、触电事故等风险,这能使参与者身临其境地感受潜在的安全风险和影响,提高工人对各种事故的敏感性,提高安全生产意识,确保施工的合理性,规范施工过程。同时,在面对新的安全问题时,也有能力对施工中的险情进行积极地自我防范与自救[2]。

2.4安全预警监控的自动化

采用智慧工地平台后,可以实现对现场多区域、多角度的远程安全巡视,通过施工现场视频监控以及在后台搭建危险源数据库、隐患清单等,可实现对施工现场的远程巡视,通过现场数据上传及时与数据库进行比对,安全巡视人员通过后台可以对现场的危险源进行识别与管控。在施工现场进行危险性较大的工程作业时,采用智能化手段进行管理是减少事故发生的重要手段。通过采用智能手段对危险监控区域的数据进行实时收集,系统地综合分析,对超过预警的状况进行报警,对实行危险操作的作业人员发出警报,解除隐患。施工团队也能在警报提示后,加强对安全问题的整治与管理,避免安全事故的发生,同时做出应对策略。

2.5工人防护设备的智能化

在实际使用中,智能化安全防护工具的使用相较于传统防护措施,其安全性能也相对较高。其中,安全帽、智能手环等的使用能有效减少沟通障碍,提升施工效率,解决施工管理人员在施工现场中不必要的奔波游走,安全监控管理更具针对性。当作业人员使用非正规手段进行操作,或者近距离接触危险事物时,智能工程安全系统就会发出警告,作业人员的安全信息将会被及时传递到管理平台终端进行储存,智能工程系统检测人员以及管理人员可以及时进行危险源位置确认以及人员状态检查,在出现伤亡情况时,系统将即时联系医院进行医疗救助,在预防事故发生的同时,减少人员伤亡情况[3]。

3智慧工地在建筑工程安全管理中的主要应用场景

3.1劳务实名制管理系统

系统需以劳动力资源共享为基础,采取业务统一规划、数据集中管理和分级应用的原则,覆盖劳务管理全过程,最终达到提高劳务管理效率、实现企业劳动力资源共享和统一调配、不断提高企业经济效益和企业竞争力的目标。系统主要组成应包含人员实名制、作业人员考勤、安全教育培训、工资发放监管、工人现场定位等几个模块,系统组成架构如图1所示。通过结合监控系统,可以对特殊工种人员进行定位跟踪,保障工人人身安全;对特殊部位或者危险地域部署定位,对进入区域的人员进行跟踪,避免安全事故的发生。实时掌握劳动力情况,发现问题及时采取措施,降低劳务纠纷风险。发生恶意讨薪事件时有据可循,全公司共享恶意讨薪人员或施工班组监控工人培训上岗,对未培训人员预警,保证建设工程质量和施工安全。

3.2塔吊安全监控系统

塔吊监控是对一台塔吊在其生命周期内的全过程监控。用技术防御代替人防,通过塔机监控系统,运用信息技术实时记录塔机运行数据,提高安全系数,加强对施工企业的监督管理。安装塔机监控系统可以大大降低企业的安全管理成本和安全损失。塔吊安全监控系统一般由主控单元、显示器、各种传感器、通信模块、GPRS通信、终端软件等组成。塔吊监控可以通过客户端和主机进行可视化远程监控,全方位保障塔吊的安全使用。引导系统根据实际工况,将吊钩周围的实时视频图像以高清图像实时展现给塔吊司机,让司机快速准确地做出正确操作和判断,解决了塔吊司机在施工现场存在的视觉死角、远距离视线模糊、语音引导容易出错等专业问题。它能够全方位保证塔机的安全运行,包括塔机区域安全防护、塔机防碰撞、塔机超载、塔机防倾翻、吊钩可视化等功能,也能够提供塔机安全状态的实时预警,并进行制动控制,是现代建筑重型机械群的一种安全防护设备[4]。

3.3深基坑监测系统

智慧工地基坑监测工作应贯穿于地下工程施工全过程,主要应用于降水和基坑开挖过程中,具有鲜明的时效性。在深基坑作业现场安装传感器等智能设备,例如,在基坑开挖、支撑保护的全过程中,采用锚杆应力监测基坑周围的稳定状况。同时,采用先进的通信和大数据技术,将现场监测数据上传至监测后台,将后台对数据的动态分析和处理发送至相关责任人,相关人员对数据中的异常越限和告警进行解决,确保基坑作业的安全稳定性。对基坑的稳定性进行大数据监测,主要通过以下几步进行:①利用数据服务器和计算服务器组建基坑风险管理系统硬件平台;②将收集到的基坑风险信息上传至风险管理平台;③将基坑相关变形信息上传至数据服务器;④将当前基坑与历史基坑信息相对比,得出分析结果并作为相关数据;⑤将基坑相关风险信息通过三维模型进行展示;⑥判断当前基坑收集到的数据是否出现异常,之后对相关数据进行推送,显示基坑大数据技术的利用效果。

3.4设备、材料智能安检

所有进入施工现场的机械设备和材料,在施工期间使用前,必须通过安全检查和质量检查。使用智能视频控制与识别方法,可实现材料的快速分类和机械设备的智能安全控制,为确保交付设备和材料的质量及安全,可采用移动机械系统,其智能安全控制流程相对简单,软件安装成本低,采用嵌入式系统和内联技术、大规模数据处理技术和模式识别技术,使计算机能够及时发现机械系统运行中潜在的安全风险。由于许多工程对施工精度要求较高,对设备的工作质量也有很高的要求,因此,智慧工地系统可以实现机械设备的全智能安全控制,覆盖潜在的安全操作,降低施工过程中的故障概率。

3.5高支模监控系统

建筑行业的设计和施工技术不断发展,建筑结构类型不断丰富,在混凝土浇筑时都需要搭建高大支模。高支模作业施工难度大、作业风险等级高,现场采用高支模监控系统辅助施工作业,进一步提高作业安全系数。主要是在模板或者支撑杆上加装传感器,传感器将现场采集的压力、位移等数据传输至后台,后台可以对数据进行监测和分析。相关人员根据后台发出的告警或者提示信号采取相应对策,确保现场施工安全。

4结语

综上所述,在建筑工程项目中,使用智慧工地系统和技术平台加强建筑施工人员培训、特种设备管控、高危工程作业监测等方面的管理,可以有效解决人工管理的弊端。安全无小事,运用先进的技术手段,确保建筑项目安全管理的效率和效果,是提高建筑业高质量发展的重要内容。

参考文献

[1]孙洪磊,刘著国,王帅.智慧工地——建筑业的智慧时代[J].智能建筑,2019(6):15-19.

[2]吕军,吴海建,齐国强,鄢团军,吴缙峰,缪泽峰,王君.塔吊在线安全监控系统的研究[J].物联网技术,2018,8(8):68-71.

[3]陈炬锋.施工群塔监测智能控制系统研究[D].南京:东南大学,2017.

[4]张敏,郑敏.智慧工地系统功能需求分析[J].四川建筑,2021,41(S1):58-60.

作者:胡金锋 单位:临沂市园林环卫保障服务中心