探析互聯(lián)網(wǎng)+提升智慧工地安全管理的優(yōu)秀論文
信息科學技術(shù)的變革和創(chuàng)新不斷引領(lǐng)并推動著社會的進步,也為工程建設(shè)管理帶來了無限驚喜和可能。智慧工地就是充分利用新一代信息技術(shù)—“互聯(lián)網(wǎng)+”來提高安全管理水平,以最小的資源投入,減少安全事故,保障工地施工安全,實現(xiàn)工程效益最大化,價值最大化。將物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備、大數(shù)據(jù)、云計算等先進現(xiàn)代化技術(shù)綜合應(yīng)用到工程施工現(xiàn)場安全管理中來,已經(jīng)成為解決工地施工安全直接、有效的手段。
工地現(xiàn)狀
2003 年11 月24 日,國務(wù)院頒布的393 號令——《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理條例》為維護建筑市場秩序、加強工程安全監(jiān)督與管理提供了重要法律依據(jù),工程安全生產(chǎn)工作取得了顯著的成效,管理水平有了較大的提高,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭,形成了可控的安全生產(chǎn)環(huán)境。但是,就近幾年建筑工程領(lǐng)域來看,建筑施工中多發(fā)性事故仍然居高不下,尤其是高處墜落、觸電、物體打擊、機械傷害、坍塌等五類事故表現(xiàn)得尤為突出,占行業(yè)事故總量的85% 以上,安全形勢仍然不容樂觀。
住建部發(fā)布《2016 年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故情況通報》,數(shù)據(jù)顯示,2016 年共發(fā)生27 起較大事故:模板支撐體系坍塌事故8 起、死亡30人,分別占較大事故總數(shù)的29.63% 和31.91%;起重機械發(fā)生事故7 起、死亡26 人,分別占較大事故總數(shù)的25.93% 和27.66%;土方、基坑、圍墻坍塌事故8 起、死亡25 人,分別占較大事故總數(shù)的29.63% 和26.60%。從數(shù)據(jù)上不難看出,起重機械、模板支撐系統(tǒng)、深基坑工程等依然是較大事故多發(fā)領(lǐng)域,是施工安全重災(zāi)區(qū)。
原因分析
建筑業(yè)屬于勞動密集型行業(yè),參加施工的人員特別多。由于建筑業(yè)具有產(chǎn)品固定、人員流動大、露天施工、立體交叉作用多、建筑物變化大、形狀不規(guī)則等特點,施工中危險性大、工作條件差、不安全因素多且點多面廣,預(yù)防難度大。而農(nóng)民工流入城市,較多從事的工作主要就是建筑施工,他們?nèi)狈Ρ匾陌踩R和自我保護意識,違章作業(yè)比較嚴重,建筑施工企業(yè)管理又跟不上、措施不力等原因,導(dǎo)致建筑施工安全事故頻繁發(fā)生,人員傷亡、財產(chǎn)損失十分嚴重。總之,建筑施工現(xiàn)場在有限的場地集中了人、機、物,人員露天作業(yè),人員流動性大,施工條件變化大等特點,危險源較多,極易造成物體打擊,高空墮落等事故,尤其是重大危險源監(jiān)督不到位引起的特大、重大事故時有發(fā)生,給人民生命財產(chǎn)造成重大損失。
平均每個縣(區(qū))、市都有幾百個到上千個工地,而相應(yīng)的監(jiān)管人員才10 多個,平均每個人員要監(jiān)管幾十個工地,對建筑工地的監(jiān)管人員還是靠執(zhí)法人員去現(xiàn)場進行巡查、抽查,部分安全事故隱患又靠肉眼觀察,安全問題不易被察覺發(fā)現(xiàn)。專業(yè)強、數(shù)量多、耗時長、成本高等因素已經(jīng)成為建筑施工安全監(jiān)管的一大挑戰(zhàn)。
建筑市場管理不完善,對安全管理的認識不夠。當前,在建筑企業(yè)時常存在著這樣一種普遍現(xiàn)象:重質(zhì)量、輕安全、最低價中標和包死價工程,從而使得安全管理的資金投入不足或完全沒有安全管理的經(jīng)費。一些公司在中標后,將工程分包給有關(guān)的專業(yè)施工隊伍,甚至有一些建筑企業(yè)為了拿到工程不惜惡意壓低價格,用于安全生產(chǎn)的經(jīng)費被忽略,在中標后無法拿出多余的經(jīng)費購置安全管理必要設(shè)備、器材、工具及宣傳資料等,因此就導(dǎo)致施工現(xiàn)場的混亂,增加了事故發(fā)生的可能性。
智慧工地系統(tǒng)集成
智慧工地將互聯(lián)網(wǎng)+ 工程運用到現(xiàn)場施工安全中,構(gòu)建智慧工地監(jiān)管應(yīng)用系統(tǒng),彌補傳統(tǒng)監(jiān)管方法的不足和缺陷,變被動監(jiān)管為主動監(jiān)管,切實貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的方針。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù),構(gòu)建覆蓋政府、企業(yè)、工程現(xiàn)場(項目部)三級聯(lián)動的智慧工地安全監(jiān)管平臺,實現(xiàn)互通互聯(lián),資源共享,動態(tài)實時監(jiān)控。按照權(quán)限設(shè)置,分級管理的原則,市行政主管部門、建設(shè)工程安全監(jiān)督站、企業(yè)(施工、監(jiān)理)單位等共享資源,可以查看自己權(quán)限范圍內(nèi)的信息。
塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)。塔式起重機已經(jīng)成為建筑工地必不可少的大型施工機械之一,但同時安全事故也屢屢發(fā)生,給施工企業(yè)的經(jīng)營帶來巨大風險,造成嚴重的社會不良影響。雖然各地安全監(jiān)督機構(gòu)大力監(jiān)管,但由于監(jiān)管手段的單一和監(jiān)管人力物力的不足,違章作業(yè)的情況時有發(fā)生。因此建立建筑起重機械安全監(jiān)控系統(tǒng),將起重機械現(xiàn)場管控、預(yù)防報警與遠程監(jiān)控管理平臺無縫融合,及時有效地預(yù)警各種安全隱患、制約處罰違規(guī)操作,切實防范和減少建筑機械安全事故,已是勢在必行。
塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)由4 大模塊組成:工程管理、設(shè)備管理、實時監(jiān)控及系統(tǒng)管理。系統(tǒng)是通過在現(xiàn)場塔機安裝“黑匣子”,通過遠程高速無線傳輸,對重量、高度、幅度、力矩、回轉(zhuǎn)及風速等參數(shù)數(shù)據(jù)記錄、顯示、聲光報警、輸出、控制,實現(xiàn)塔吊運行實時動態(tài)的遠程監(jiān)控、全過程監(jiān)控,當塔吊運行有違章行為時,系統(tǒng)能自動判別并立即發(fā)出報警信號,提醒塔吊司機停止違章行為。從技術(shù)手段上保障了對塔機使用過程和行為的`及時監(jiān)管,切實防范、管控設(shè)備運行過程中的危險因素和安全隱患,有效地防范和減少了塔機安全生產(chǎn)事故發(fā)生。同時現(xiàn)場及企業(yè)管理平臺也可以及時了解報警情況,采取措施避免違章作業(yè),從而把事故隱患消除在萌芽狀態(tài),降低工程安全事故隱患。施工升降機監(jiān)控系統(tǒng)。升降機作為一種常用的建筑機械設(shè)備,在施工現(xiàn)場得到了大量的運用,存在無證人員盲目操作升降機,樓層停靠不到位,超載運行,安拆和加節(jié)不到位,導(dǎo)致導(dǎo)軌架不穩(wěn)固等現(xiàn)象。利用施工升降機智能控制器(包括高度傳感器、重量傳感器、人數(shù)識別傳感器、IC 讀卡器(指紋傳感器或眼睛虹膜傳感器)、傾角傳感器、軌道障礙物傳感器、籠內(nèi)視頻監(jiān)控),對升降機進行安全監(jiān)測、預(yù)警及智能控制,全方位保證升降機械的安全運行和自動運行,包括有升降機超載、超人數(shù)、超速度(防墜)、高度限位、門鎖狀態(tài)、傾斜、軌道障礙物、籠內(nèi)視頻監(jiān)控以及操作人員身份驗證,提供實時預(yù)警,并進行自動控制。利用無線傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)同步上傳到服務(wù)器中,管理部門可取得相應(yīng)統(tǒng)計報表,實現(xiàn)信息化監(jiān)管。
深基坑監(jiān)測系統(tǒng)。隨著大量高層樓層的興建,施工技術(shù)的不斷進步,基坑的數(shù)量和規(guī)模不斷增大,地下工程和深基坑的建設(shè),除對建筑物本身造成影響,對周邊環(huán)境的破壞亦不能忽視。地下工程和深基坑的建設(shè)若不當,可能造成其周邊道路開裂或塌陷、周圍地下管網(wǎng)線路因位移過大而破壞、相鄰周邊建筑因不均勻沉降等原因而開裂甚至倒塌等等,危及廣大市民的生命及財產(chǎn)安全。傳統(tǒng)的基坑監(jiān)測是在現(xiàn)場監(jiān)測完畢后,編寫監(jiān)測報告,停留在人工模式,勞動強度大,處理速度較慢,受人為干擾影響較大。這種落后的監(jiān)測方式,導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)的查找和分析比較困難,分析和評價工作往往滯后于工程運行的需要,不能及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)報基坑的安全隱患,直接影響基坑的運行安全,也很難滿足現(xiàn)代化基坑監(jiān)測管理需要;颖O(jiān)測的任務(wù)量和難度隨之提高,對施工方和監(jiān)測方的安全監(jiān)測也提出了更高的要求。
深基坑監(jiān)測系統(tǒng)由5 大模塊組成:機構(gòu)管理、監(jiān)測管理、基坑分布、實時監(jiān)控、系統(tǒng)管理。系統(tǒng)用無線網(wǎng)絡(luò)(3G/4G)連接監(jiān)測儀器(全站儀、水準儀、測斜儀等),監(jiān)測數(shù)據(jù)實時無線發(fā)送給監(jiān)測平臺,監(jiān)測平臺對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行動態(tài)分析,并通過短信進行預(yù)警、報警,及時反饋監(jiān)測結(jié)果。建立實時采集、實時傳輸、實時計算、科學預(yù)警、智能報警、協(xié)同管理的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),實現(xiàn)深基坑監(jiān)測模式上的創(chuàng)新。高支模監(jiān)控系統(tǒng)。在建筑工程施工中,高支模施工在施工過程中具有一定的困難,也是施工過程中容易發(fā)生事故的重大危險源,是比較容易出現(xiàn)安全事故的環(huán)節(jié)之一。
高支模的安全事故,不僅會造成高支模和現(xiàn)澆混凝土損壞的直接經(jīng)濟損失,危及現(xiàn)場施工人員生命,影響著施工作業(yè)的順利進行,還可能造成人員傷亡和財產(chǎn)損失,直接關(guān)系到企業(yè)的社會經(jīng)濟效益。高支模安全檢測方法目前主要還停留在傳統(tǒng)的光學觀測、人工報警的基礎(chǔ)上。層出不窮的高支模安全事故,使傳統(tǒng)監(jiān)測方法固有的缺點暴露無遺。通過對監(jiān)測設(shè)備自動采集模板沉降、立桿變形、立桿位移、立桿傾角、支架整體水平位移和立桿軸力數(shù)據(jù),對高大模板支撐實時監(jiān)測,可以實現(xiàn)實時監(jiān)測、超限預(yù)警、危險報警的監(jiān)測目標。采用高精度傳感器和自動采集儀,可方便監(jiān)測支模體系的變化,提高監(jiān)控水平。高支模實時監(jiān)測警報系統(tǒng),創(chuàng)新使用聲光報警。當監(jiān)測值超過預(yù)警值時,施工人員在作業(yè)時能從機器上讀取預(yù)警信號,安裝在現(xiàn)場的警報器會自動發(fā)出警報聲,監(jiān)測單位通過及時通知現(xiàn)場項目負責人和監(jiān)理人員,為現(xiàn)場作業(yè)人員爭取有限的時間進行緊急避險,停止施工,迅速撤離,減少災(zāi)難事故對人員及周邊設(shè)施造成的傷害。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)。工地視頻監(jiān)控系統(tǒng)是通過在工地現(xiàn)場生活區(qū)、大門、材料堆放區(qū)、制高點(塔吊)等安裝高視頻清槍機和球機,監(jiān)控覆蓋整個工地現(xiàn)場作業(yè)區(qū)和生活區(qū),項目部和企業(yè)可以隨時隨地監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)情況,掌握工程實時動態(tài),抓拍違章作業(yè)行為,加強企業(yè)對安全生產(chǎn)的管理,了解安全生產(chǎn)狀況。
企業(yè)和項目部通過物聯(lián)網(wǎng)上傳相關(guān)數(shù)據(jù),后臺服務(wù)器端整合、分析數(shù)據(jù),最后在手機終端進行查閱。整一套集成系統(tǒng)也提高了政府在項目工程上管理和監(jiān)控的效率,規(guī)范了施工現(xiàn)場的安全管理,提供管理依據(jù),實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。“互聯(lián)網(wǎng)+”下的智慧工地,實現(xiàn)的是對工程施工現(xiàn)場安全的全面掌握,工地、企業(yè)、政府管理人員可以足不出戶,就能及時、準確地掌握工地和控制工地施工安全情況!爸腔酃さ亍钡膹V泛應(yīng)用不單只是方便了建筑施工單位管理施工現(xiàn)場,同時也為政府的監(jiān)控提供了施工現(xiàn)場監(jiān)控的平臺,政府可以通過施工單位項目部每日實時上傳的數(shù)據(jù)了解工程安全情況,增加了政府對工程安全的可控性。
特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)。建筑施工特種作業(yè)人員是指在房屋建筑和市政工程施工活動中,從事可能對本人、他人及周圍設(shè)備設(shè)施的安全造成重大危害作業(yè)的人員。為加強對建筑施工特種作業(yè)人員的管理,防止和減少生產(chǎn)安全事故。目前工地上特種作業(yè)人員無證作業(yè)的現(xiàn)象非常突出,建筑施工特種作業(yè)人員必須經(jīng)建設(shè)主管部門考核合格,取得建筑施工特種作業(yè)人員操作資格證書,方可上崗從事相應(yīng)作業(yè)。
采用I C 卡、指紋識別、人臉識別等技術(shù),核定司機人員身份等信息,并記錄操作人員和班次,杜絕無證操作現(xiàn)象,對多次違規(guī)操作人員實行扣分管理,定時進行繼續(xù)教育,提供查閱從業(yè)人員的素質(zhì)。
應(yīng)用信息化技術(shù)建立建筑施工企業(yè)特種作業(yè)人員管理系統(tǒng)實現(xiàn)特種作業(yè)人員管理方式自動化、管理內(nèi)容數(shù)字化、管理過程流程化,是確保實現(xiàn)特種作業(yè)人員有效管理的必要措施。
實施效果
轉(zhuǎn)變監(jiān)管模式。通過系統(tǒng)的實施,一方面實現(xiàn)了由事后被動管理向事前主動管理的轉(zhuǎn)變;另一方面,過去,在事故發(fā)生后進行搶救被動措施,應(yīng)用系統(tǒng)后,通過物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)手段,實施對某些事故進行預(yù)警、報警,將安全隱患遏制在萌芽狀態(tài);另一方面,由靜態(tài)管理向?qū)崟r動態(tài)管理轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)的監(jiān)管模式,只能實現(xiàn)對靜態(tài)、滯后信息的傳輸和處理,利用物聯(lián)網(wǎng)之后,能通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),實現(xiàn)施工安全實時信息掌握,并能實現(xiàn)人機交互、遠程控制。提升項目現(xiàn)場管理水平。改進了項目部和企業(yè)對現(xiàn)場管理的方法,提高管理效能,利用物聯(lián)網(wǎng),使得項目經(jīng)理、集團領(lǐng)導(dǎo)與管理人員、監(jiān)理單位能在辦公室、家中、移動中查看施工安全情況,監(jiān)控安全施工。
助力智慧城市建設(shè)。目前,智慧城市建設(shè)在全國如火如荼地展開,新一代信息技術(shù)在建設(shè)工程施工現(xiàn)場領(lǐng)域全面應(yīng)用,有助于智慧城市的建設(shè)。
改善政府執(zhí)法形象。通過智慧工地的實施,一是減少了工作人員的自由裁量權(quán)和人情處理;二是以實時數(shù)據(jù)、圖片、視頻等為執(zhí)法依據(jù),實現(xiàn)了量化、透明化管理,對廉政建設(shè)和防止商業(yè)賄賂起到了積極作用,有利于改善和提升政府形象。
經(jīng)濟效益
通過工程安全監(jiān)控系統(tǒng)的實施,構(gòu)建了多層級的實時監(jiān)控系統(tǒng),通過信息技術(shù)手段規(guī)范了監(jiān)管體系,明確建設(shè)行政主管部門、安全監(jiān)督機構(gòu)、施工企業(yè)各方職責和權(quán)限,提高行政主管部門監(jiān)管效能,減少人員配備,實現(xiàn)一次投入,常年收益。
企業(yè)通過實施智慧工地安全監(jiān)管系統(tǒng),一是可以實現(xiàn)對安全事故的有效防范,避免發(fā)生安全事故;二是有效減少或避免施工現(xiàn)場材料和設(shè)備的偷盜行為,避免因此引發(fā)的經(jīng)濟損失;三是可以提高施工現(xiàn)場的管理效率。
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