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摘要：日新月异的科学技术推动了各行各业的大发展，建筑行业也在不断地引进和应用高新技术，对传统的技术和建筑材料进行更新和改良的同时，在不断加大对信息技术应用的程度，包括虚拟仿真施工技术、远程监控管理技术、高精度自动测量技术以及远程验收技术等，这些技术在建筑工程中的应用，就形成了“智慧工地”的概念。 在智慧工地系统中，通过对施工工序、机械设备使用、施工队伍装备以及工程进度监督等各个系统的融合，进而实现对施工过程、安全以及质量方面的高效管理。

关键词：智慧工地;建筑施工;安全管理;技术要点

引言

目前，多数建筑企业的安全管理依旧是传统的面对面的模式，不仅安全率不高而且管理效率也低下，更难以确保建筑施工安全管理的便捷性和实效性。怎样借助高速发展的现代科学技术创建安全管理的新模式，是建筑行业施工管理的新方向和必然趋势。在此背景下，智慧工地系统在国家的支持下和行业的需求下应运而生。智慧工地以信息技术为载体，以建筑工地施工安全管理为核心，构建联结协作、科学高效的施工项目管理的信息化链条，显著提升了建筑工程管理的信息化水平。

一、智慧工地的概念和系统框架

（一）概念

智慧工地是一个概念也是一个技术系统，以信息化为载体，与新型传感技术、人工智能技术为代表的诸多技术进行合作，同时有效整合建筑行业的工程进度系统、安全管理系统、施工人员佩戴装置系统等，构建智能分析平台、智能决策平台以及信息共享平台，以实现建筑工地施工管理的信息化、高效化、智能化。该系统的构建，即节省了施工单位的作业时间，也节省了对施工的管理时间，更可以高效整合各类项目和各类数据，为建筑施工的决策提供有力的支撑，显著提升建筑项目和建筑业务流程的水平。智慧工地系统，不仅提高了施工工序和施工管理的效率和质量，更促进了建筑企业不同部门之间的协作办公。

（二）系统架构

“智慧工地”是一个综合的管理平台，利用有线和无线通信技术，将建筑数据、声音、图像信息进行连接，然后再进行数字化处理、集成以及叠加后组成的构架。《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》中，比较全面地介绍了智慧工地的应用框架，将架构内容归纳为现场应用、行业监管、集成监管、决策分析、数据中心等五个方面，可以针对施工过程进行全方位感知、协同互联和智能化处理[1]。

二、“智慧工地”促进建筑施工安全管理的技术要点

（一）BIM 技术应用要点

1.BIM 技术既是一种数据化工具，也是一种建筑信息模型，在建筑过程中应用并可以贯穿到建筑工程的设计、施工、管理的各个环节中，可以有效整合建筑工程的数据信息，进行工程项目三维立体效果图的构建，并可以在工程的设计规划阶段、施工阶段和后期维护的整个程序进行数据信息的采集、互通、解析和传输，帮助技术人员准确地分析和有效的管控所建项目。

2.纵观该技术在建筑工地的安全管理中的应用，安全管理人员可以通过BIM技术构建的三维立体模型分析预先模拟的施工进程，就能够直观立体地了解施工现场，尤其是针对特定的施工环节，如安装或者拆卸塔吊以及加节操作，在已经预先对现场有害因素进行危险性分析的情况下，完全可以借助BIM技术对施工进程模拟，让提前分析的危险性内容针对性和操作性更强，进而通过总结掌握需要重点管控的施工环节。另外，安全管理人员能够按照分析的内容制作数据表格，例如管控分项表和安全检查表等，从而以翔实的内容支撑后续的技术交底工作，整体上提升施工现场安全与管控能力。

（二）可视化技术应用要点

可视化技术最大的功能特点就是进行各种数据信息的转换，例如将工程现场获取的实际图像、工程图纸和施工方案包含的数据信息，转化为直观的物理现象或者是物理，这两种物理因素可以用图形图像信息进行表述，并且能随着时间和空间变化而变化。在建筑施工过程中，复杂多变的现场环境导致的不确定因素，对现场的安全管理工作造成极大的挑战，成为施工管理的难点和痛点。同样的安全管理范围因为施工进度而发生改变，从而安全隐患的类型也各自不同，而可视化技术的最大优势就是所展现出来的图形图像的物理现象和物理量，会随着工程进度和数据信息的变化而发生改变，形成了实效性的现场安全管理，确保安全管理信息最小化滞后。可视化技术与BIM技术的结合，可以构建新的安全管理模式，即事前预防性管理和事中实际性管理，有效挖掘了施工中的安全隐患，并进行及时处理，显著提升了安全管理的作用和效率。

（三）虚拟现实技术应用要点

1.虚拟现实技术（VR）是一种计算机仿真系统，可以进行虚拟世界的创建和体验，借助收集到的真实生活中的各类数据信息，通过技术手段形成虚拟的环境，在这个虚拟的环境中，体验者不仅能够体验到现实生活中真实的感官感应，例如视觉、听觉、味觉、触觉等，更可以利用虚拟与现实环境的交互，感觉到就是置身在真实的世界里，但事实上这些场景内容都是虚幻的，只是给体验者带来真实的感官体验而已，简单地说，虚拟现实技术可以让体验者感受到与真实生活同样氛围和感官享受，但又不存在场景中表现的危险因素[2]。

2.虚拟现实技术在建筑施工安全管理中应用，可以颠覆性地改变传统的安全教育培训模式，因为传统的安全教育培训内容进行讲解和传播的载体只有三种形式：视频、文字和图片，不仅形式单一和乏味，更不适合建筑工程的工人，建筑行业安全教育培训的对象的主体是文化程度偏低的农民工，他们本来就抵触课堂形式的安全教育，加之难以消化专业知识和信息，因此，传统的安全教育培训模式难以让建筑工人真正了解工地上的各类危险源的威胁性，导致对建筑工人的安全教育效果不好，最严重的问题是形式主义，很多安全教育培训只是拍了照、录了视频以供主管部门检查时向领导证明本部门已经开展过安全培训活动。

3.随着我国基建数量和规模的逐年扩大，以及国家对建筑工地人员施工安全的高度重视，建筑行业的安全教育培训模式也在不断地更新，并进行广泛地推广应用，而虚拟现实技术的应用，通过虚拟现实技术带来危险因素的真实性体验，会让人在心理上对工程安全的重要性有更深的认知，也就是说，只有施工人员切身体验过施工事故可怕性的基础上，再进行安全知识讲解和安全意识的强化，才能收到事半功倍的效果，才能让广大农民工发自内心地愿意接受安全教育培训的内容，实现安全教育效果最佳目标[3]。

（四）安全隐患排查技术要点

1.制定安全检查计划

安全检查计划是智慧工地系统对安全管理人员进行安全隐患排查任务的具体安排，其任务内容包含日检、周检、月检和专项检查等。例如，某建筑工程的项目经理在2012年在中秋节前布置项目管理人员进行节前专项安全检查，进行任务布置中，在该系统制定的核查内容分类中布置了脚手架、施工用电、文明施工、分包单位等事项。安全管理人员接到系统的任务后，开始安全隐患的排查。

2.安全隐患排查程序

建筑企业和工程项目管理人员可以利用手机移动终端将巡查中发现的安全隐患拍照后上传到系统，及时设定责任人整改，对应的责任人能够马上收到整改的提醒，进行及时整改同时反馈，充分利用安全隐患的发现、整改和复查的环节，完全实现安全隐患的动态跟踪和闭环管理，安全隐患排查流程见图1。

3.处理安全隐患

将还没有完成整改闭合完的安全隐患推送给整改责任人，成为其紧要的待办工作，并要随时提醒、预警，一直到完成隐患的处理工序。

4.统计分析

可按照安全隐患排查数据库的统计情况，常见以及重大隐患分类，对隐患排查治理工作的开展情况等进行统计分析。

（五）物联网技术应用要点

物联网技术基本的载体是信息传感器，主要包括射频识别、 全球定位系统和红外感应器等，可以按照不同施工现场的情况，根据所对应的设置、规划好的协议（项目进行前期的），有效连接协议所包括的不同要素和相关设备，最终通过互联网云平台进行资源共享、信息互通和数字化通信，主要包括视频监控系统、智能化识别以及跟踪定位系统。在物联网技术应用中，门禁打卡系统是最基础性的应用，也是所有智慧工地系统必备的管理措施，可以发挥安全管理和劳务管理的双重功效，可以对每个工人进出场的时间进行实名制记录，并显示人员的各种工作信息，比如所在分包单位、工种、班组等信息，同时可以对施工区域内在场的人数进行自动计算，管理者获取这些信息只需通过云平台或者终端  APP就可以，管理系统能够对安全教育类型进行自定义，可以随时随地通过系统查询人员接受安全教育的实际情况，对于某些没有参加安全教育的工人，管理人员可以限制其进门，真正实现安全管控现场人员的目标。建筑工地要想真正做到安全管理，要求现场管理人员能详细了解施工现场的位置、操作面、程序和具体人数，必须清楚施工人员的具体位置，施工的实际内容，以及施工过程存在哪种类型的风险，只有如此，才能真正落实安全管理的内容，而物联网技术的门禁打卡系统完全可以有效获取这些信息。

三、结束语

进入新的世纪，各种高新科技如雨后春笋般诞生，由此，建筑行业的技术革新也在蓬勃展开，特别是为建筑施工和管理模式的创新带来巨大的动力。本文所介绍的智慧工地系统，也只是现代高新技术一个方面的表现，还有更前沿的技术在左右着建筑行业未来发展趋势。毋庸置疑，随着互联网大数据与各类技术的高度融合，建筑施工管理的信息化水平会不断提升，不仅可以大幅度提升建筑施工管理的质量和效率，更可以给工地的安全管理工作带来颠覆性的变化，能够以极高的水平保障建筑工作者的人身安全，减少建筑企业的经济损失，为全体人民的安居乐业作出卓越的贡献。

参考文献

[1] 蔡林宏.重庆“智慧工地”项目发展浅析[J].四川建材. 2018，44（10）：208-209.

[2]曾北红.基于“互联网 +”理念的建筑安全管理研究与应用[J].建筑安全， 20179：25-27.

[3]高朋朋，刘彦辰.建筑施工安全生产信息化管理面临的问题及对策探讨[J]. 建筑安全，2016，31（1）：39-41.

[4]中国建筑施工行业信息化发展报告（2018）大数据应用于发展[M].北京：中国建材工业出版社，2018，6.