基于“智慧工地”平台提升建筑施工企业安全管理的研究

宋世锐，唐波，刘洋

（中机中联工程有限公司）

1“智慧工地”平台的搭建

1.1 智慧工地”平台概念和定义

“智慧工地”平台指通过对各种数据、声音、图像信息通过有线、无线通信技术相连接，再进行数字化处理、集成、叠加后，组成的综合性管理平台。

1.2 智慧工地的架构

《中国建筑施工行业信息化发展报告（2017）智慧工地的应用与发展》对智慧工地的应用框架做了较为全面的介绍，框架内容主要包括现场应用、集成监管、数据中心、决策分析、行业监管5个方面，实现了对施工过程的全面感知、协同互联和智能处理[1]。

2“智慧工地”平台安全管理系统的应用

2.12 应用范围

智慧工地平台的应用功能划分为人员实名制管理、视频监控、扬尘噪声监测、施工升降机安全监控、塔式起重机安全监控、危险性较大的分部分项工程安全管理、工程监理报告、工程质量验收管理、建材质量监管、工程质量检测监管、工资专用账户管理等11 项元素。其中，安全管理信息化应用功能是“智慧工地”的重要部分。

2.2 安全管理信息化各功能的具体应用

目前，市场上“智慧工地”管理平台产品种类繁多，根据现有的“智慧工地”管理平台在安全管理信息化上的应用，主要集中在五类功能板块：人员实名制管理、视频监控预警、危险性较大的分部分项安全管理、特种设备监测预警、安全隐患排查[2]。

2.2.1 人员实名制管理

1）应用背景

人员实名制管理主要涉及作业人员的基本身份信息、考勤信息等数据，通过采集实名制数据，促进企业安全用工，避免不安全用工和恶性事件的发生。本节以某公司自主研发的“智慧工地”管理平台实名管理模块的实际应用数据进行研究。

2）应用内容

①通过在各项目施工现场出入口设立人脸识别门禁考勤系统，对所有的管理人员、现场操作人员、外来访客进行无死角监管。

②基于人脸识别考勤系统和“智慧工地”管理平台的数据互通，将人员身份信息通过考勤系统或手机移动端APP 进行录入，分单位、班组、工种进行登记在册。

③通过现场门禁考勤系统显示屏或手机移动端实时对各分包、班组、工种进出场人数、情况明细进行查看，对人工资源进行统计。

④通过考勤历史记录，返回查看、统计作业人员工作天数。

2.2.2 视频监控预警

1）应用背景视频监控预警利用视频监控设备及其配套监控软件，对现场进行实时视频监控。

2）应用内容

①通过在办公区、生活区、施工现场等区域的出入口内外侧、主要作业面、料场、加工区、仓库、围墙、塔吊等重点部位安装监控摄像头，实现图像和视频的实时采集。

②通过移动宽带、专线或无线等互联网将采集的图像和视频等传输至远程服务器进行集中存储，用户通过客户端软件对储存文件进行统一管理和调用。

③具备远程视频直播功能，企业利用配套的可视化监控软件，在监控中心和手机移动端查看实时视频图像，对各项目施工情况和安全生产状况进行远程监督管理。

④采用视频图像识别技术，识别并抓取作业人员未戴安全帽、未系安全带等常见违章行为的图像。

2.2.3 危险性较大的分部分项安全管理

1）应用背景

危险性较大的分部分项安全管理“智能化应用”是指利用“智慧工地”信息管理平台对施工中的危险源及危险性较大的分部分项工程进行辨识、方案编制、审核、论证、实施及验收等环节，实施信息化管理的管控措施。

2）应用内容

①危险源管理：企业每年定期将各类工程项目可能导致危险事故的所有危险源进行收集整理，辨识、评价出较大及重大危险因素清单。

企业各项目结合危险性较大分部分项对项目进行预识别，引用、补充清单内容，利用“智慧工地”管理平台统一录入危险源管理系统，建立危险因素数据库。根据危险源时态、状态的不同，确定危险源是否正在发生危险以及其风险系数。

②施工方案管理企业管理部门及技术负责人基于综合管理信息系统对各项目上报的各类施工方案进行线上审核、审批。通过系统联动，自动将审核通过后的施工方案电子文件共享至“智慧工地”管理平台，企业及项目管理人员利用手机移动端实时查阅。

2.2.4 特种设备监测预警

1）应用背景

特种设备监测预警系统是在塔式起重机、施工升降机等特种设备内安装安全监控设备，并利用其配套监控软件，实现驾驶员身份识别、升降机运行状态的实时监控、预警。

2）应用内容

①在塔吊、施工升降机等特种设备上安装高精度传感器、视频监控设备等。

②通过传感器及视频监控实时采集来自力矩限制器、起重量限制器、幅度回转限位器、高度限位器等的各项安全运行参数（见表1）。

表1 塔式起重机监测参数

③“智慧工地”管理平台对传输回来的参数进行数据关联分析，判断出设备运行状态，对超限和超载等异常状态自动进行声光预警和移动端APP 预警。以某项目为例，手持移动端的企业管理人员在接收到塔吊高度限位和幅度回转限位报警后，点击查看异常数据，进行人工分析，确定高度和幅度回转数据超出了额定值范围，立即向该项目提出停止作业、对该塔吊进行检查、并对操作人员进行安全再教育的处理意见。

2.2.5 安全隐患排查

1）应用背景

2007 年12 月28 日，国家安全生产监督管理总局令第16 号公布了《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》，对企业建立健全事故隐患排查治理制度、建立事故隐患信息档案提出了明确要求。企业通过在“智慧工地”管理平台建立安全隐患排查专项功能系统，功能覆盖企业、项目两级的安全检查结构。

2）应用内容

①制定安全检查计划：安全检查计划是企业或项目对安全管理人员进行安全隐患排查任务的安排，任务包括日检、周检、月检和专项检查等。

以某项目为例，项目经理在2020 年端午节前安排项目管理人员开展节前专项安全检查，在安排任务时，从系统制定的检查内容分类中选择了文明施工、施工用电、分包单位、脚手架。管理人员接收到任务后，进行安全隐患排查工作。

②安全隐患排查：企业及项目管理人员通过手机移动端将日常巡视发现的安全隐患拍照上传，设定责任人整改，相关责任人可立即收到整改提醒，落实整改并反馈，通过隐患发现、整改、复查等流程，实现安全隐患动态跟踪、闭环管理（见图1）。

图1 安全隐患排查流程

③将未整改闭合完成的安全隐患推送至整改责任人的待办事项中，并实时提醒、预警，直至隐患处理完成。

④根据安全隐患排查数据库统计情况，对隐患排查治理工作的开展情况、一般及重大隐患、隐患分类等内容进行统计分析。

3 取得的效果

3.1 实名制管理

通过智慧工地平台，加强了企业对作业人员的管理，可精确掌握工人信息及考勤情况等，实现施工现场劳务人员实时动态管理和安全监管，并通过考勤管理功能提供的信息数据，有效遏制农民工工资纠纷事件的发生，提升企业劳务管理水平。

3.2 视频监控

通过视频监控预警的应用，便于企业远程监控多个项目的施工安全生产过程，实时掌握、了解各个施工现场安全动态、关键施工环节及重大危险源控制等，提高企业整体的安全监管效率。

3.3 危险性较大分部分项管理

通过危险性较大分部分项管理功能，企业安全管理部门人员通过远程监督终端信息，及时做出对项目施工现场安全状况的研判，制定下一步的监督管控措施及检查计划，并基于此，提高企业对高风险危险源的有效识别，开展相应的风险分级管控、预测与预警。

3.4 监测预警

通过安装在建筑施工作业现场、特种设备上的各类监控、监测预警设施，构建智能监控防范体系，有效弥补传统方法和技术在监管中的缺陷，实现对人员、机械、环境的全方位实时监控，真正做到事前预警、事中常态监测、事后规范管理。

3.5 安全隐患排查

通过安全隐患排查的应用，便于安全管理人员对现场的隐患排查工作，并实时提醒、监督隐患对应的整改责任人，有效提高隐患整改的及时性、有效性。通过隐患数据库的建立，对隐患进行归类总结、统计分析，直观展现企业及项目当前安全管理状况，帮助企业确定针对隐患预防预控的核心点，提高企业安全管理水平。

4 存在的问题及不足

目前，各个企业在开展智慧工地安全管理信息化建设的过程中，引入各类“智慧工地”管理平台，但在使用过程中，未能结合企业自身实际情况，制定相应的使用、监管制度，功能的应用及运行缺少维护和监管手段，安全管理功效难发挥[5]。

“智慧工地”管理平台目前更为广泛的应用是在智能手机上安装APP，对使用人员、手机智能化有较高要求，而对现阶段年长及学历较低的专职安全管理人员而言，其任务处理效率明显不足。

企业在推广使用“智慧工地”管理平台时，一是多数人员传统管理模式根深蒂固，认为是增加了个人的工作量，有一定的排斥现象；二是不熟悉操作流程，导致使用过程中一旦遇到操作盲点便敷衍了事。

5 发展前景及建议

5.1 发展前景

现阶段，“智慧工地”管理平台仍处于发展阶段，安全管理信息化功能也主要用于重点企业重点项目的重点监管区域，其推广受到多方面制约因素。下一阶段，一是结合监控、传感设备实时收集、处理与分析现场数据，实现基于施工现场作业人员的不安全行为、物的不安全状态和重要环境区域的不良状态的实时快速预测预警；二是结合BIM、VR 模型，利用实际监测数据，具备自我研判、反演功能，判断施工现场、建筑结构、危大分部分项内容的安全生产状况；三是基于大数据的隐患排查系统，整合VR 设备，针对不同人群、不同岗位实现在线虚拟方式模拟安全技术交底、安全教育等；四是随着工程项目大样本的数据采集，进行数据分析与挖掘，有效得出利于企业安全管理及决策的数据，为企业安全管理经验的总结提供数据支持。

5.2 对策建议

①企业在推广应用“智慧工地”管理平台时要明确建设初衷，要基于企业自身实际需求的定位，提高安全管理信息化应用效益。

②企业要以安全规章制度为保障，合理规划工作流程，使安全管理信息化各个功能、模块都契合科学化、规范化、可操作化的要求，有效实现管理落地。

③企业要稳步推进“智慧工地”管理平台的应用，在安全管理信息化技术和工作流程中，给管理人员适应阶段。同时，企业通过开展专题培训和实操实践，让管理人员逐渐适应“智慧工地”管理平台带来的思维模式的转变。