施工现场安全管理的智能化实践
- 參考文獻
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施工现场安全管理的智能化实践
天津 300074
摘要：伴随科技领域的快速革新，智能技术在工程现场安全管控中的应用已成为重要发展方向。本文系统探究了工程作业现场安全管理的智能化实施路径，剖析了智能化安全管控的现实需求，阐述了主流智能技术类型及其在工程安全管理中的具体应用模式，并结合实际项目案例说明智能化实践取得的成效与面临的挑战，同时对未来智能安全管理的发展前景进行了展望。研究旨在为提升工程现场安全管理效能、降低安全事故发生概率提供理论支撑与实践参考。
關鍵詞：施工现场；安全管理；智能化实践
一、引言
工程现场的安全管理一直是建筑行业很关注的重点。过去的管理方式主要靠人工巡查和经验判断，但这种方法有不少问题，比如效率不高、判断容易出错，而且反应不够及时。现在建筑工程越做越大，施工技术也越来越复杂，老办法已经不太能满足实际需要了。这时候智能技术的发展带来了新办法，像物联网、大数据、人工智能、计算机视觉这些技术结合起来，能对现场人员位置、设备运行、环境状况这些方面实时收集信息，提前预警问题，帮助做出更聪明的决策，这样安全管理的效果能更好，事故风险也会降低。
二、施工现场安全管理智能化的必要性
（一）传统安全管理模式的局限性
过去工程现场的安全管理主要靠人工检查和监督。这种方式有好几个缺点：人工巡查的时间和范围有限，很难做到全面、实时的监控；安全监管人员经验和能力不一样，检查隐患的时候可能判断出错；人工记录和统计安全数据的流程速度比较慢，还容易记错事，对及时准确分析安全情况不太有帮助。
（二）建筑行业发展的需求
现在建筑行业不断发展，工程越做越大，施工工艺也越来越复杂，现场的安全风险跟着变多了。同时，行业对施工效率和质量的要求也更高了。智能安全管理能实时监测现场情况，准确预警问题，及时处理隐患，保证施工顺利进行，这样施工效率和质量都能提高。另外，用智能管理还能提升企业的品牌形象和市场竞争力，符合行业可持续发展的需要。
（三）国家政策的推动
国家很重视建筑施工安全，出台了不少政策法规，明确要求加强施工现场安全管理，提高安全管理的信息化和智能化水平。比如，住房和城乡建设部发的文件里就提到要推广智能技术应用，打造智慧施工场景，提升现场安全管理的效果。这些政策让建筑企业更积极地去探索智能安全管理的具体做法。
三、施工现场安全管理中常见的智能化技术
（一）物联网技术
物联网技术主要靠各种传感器、RFID这些设备，把现场的人员、机械、材料和网络连起来，实现信息的实时收集、传送和共享。在工程安全管理里，物联网能用在人员定位、设备状态监测、环境数据采集这些地方。比如说，在安全帽里装定位模块，能随时知道作业人员在哪，要是有人进了危险区域，系统马上会报警；在施工机械上装传感器，能实时看设备的温度、振动这些数据，设备有问题的话，系统会马上通知维修人员来处理。
（二）大数据技术
大数据技术就是收集、存储、分析和深入挖掘大量数据的方法。在工程现场安全管理里，大数据能把各种安全相关的数据整合起来分析，找出里面的规律和趋势，给安全管理决策提供帮助。比如，分析以前的安全事故数据，可以找出事故的主要原因和发生规律，然后制定有针对性的预防措施；实时分析作业人员行为、设备运行这些数据，能提前发现可能的安全隐患，及时预警处理。
（三）人工智能技术
人工智能技术就是让计算机能像人一样学习、推理、做决策的技术。在工程现场安全管理里，人工智能可以用在自动识别安全隐患、分析作业人员行为这些方面。比如说，用深度神经网络算法分析监控视频，能自动发现没戴安全帽、违规操作这些不安全行为，马上报警；建个人工智能模型，还能预测现场的安全风险，给安全管理提供科学的参考。
（四）计算机视觉技术
计算机视觉技术就是让计算机通过图片和视频来理解、分析场景的技术。在工程现场安全管理里，这个技术可以用来实时监控现场和排查安全隐患。比如，在现场装摄像头，用计算机视觉技术分析监控视频，能随时看人员和设备的情况，发现隐患和违规行为；用无人机巡查现场，拍高清照片和视频，还能全面检查场地地形、建筑结构这些情况。
四、智能化技术在施工现场安全管理中的应用
（一）人员安全管理
1. 人员定位与考勤管理
用物联网技术，在作业人员的安全帽、工作牌这些地方装定位模块，就能实时追踪人员位置，管理考勤记录。通过人员定位系统，管理人员能随时知道作业人员在哪，遇到紧急情况可以快速找到人救援。另外，考勤系统还能自动统计出勤数据，让考勤管理更高效准确。
2. 人员行为分析与预警
用计算机视觉技术和人工智能算法分析现场监控视频，能识别作业人员的行为。要是发现有人没戴安全帽、没正确用安全带或者违规操作，系统会马上报警，提醒管理人员来处理。另外，分析作业人员的行为数据，还能了解他们的习惯和安全意识，这样就能有针对性地做安全培训，加强安全意识。
（二）设备安全管理
1. 设备状态监测
一、设备运行监控
在施工机械上安装各类传感装置，像温度感应模块、振动监测探头、压力检测元件这些。通过这些装置，能实时跟踪设备的运行情况。一般来说，会利用物联网技术搭建数据传输通道，把设备的运行参数传到项目管理办公室的电脑或手机端，方便管理人员随时掌握设备的工作状态信息。要是设备运行时出现异常数据，系统会马上启动预警机制，通知维修人员尽快处理，避免因为设备故障引发安全问题。
2. 设备维护管理
利用大数据分析技术，对设备的运行数据进行深入分析。通过这些分析，能评估设备出现故障的可能性，还能估计设备还能用多久。根据设备当前的运行状态和过去的维护记录，制定比较合理的设备维护计划，实现提前维护的目的。同时建立设备维护管理平台，详细记录设备的保养情况和维修记录，给管理人员提供方便的查询统计功能。
（三）环境安全管理
1. 环境参数监测
施工区域一般会安装各种环境监测设备，像空气质量检测仪、噪声测量仪、风速监测仪这些。这些设备能实时收集现场的环境数据。借助物联网技术搭建数据传输链路，把监测到的环境数据传到项目指挥部的监控屏幕，方便管理人员随时了解现场的环境状况。如果环境数据超过安全标准，系统会立刻发出预警，提醒施工人员采取相应的防护措施。
2. 灾害预警与应急处理
把气象预报数据、地质监测信息等多种数据汇总起来，再利用人工智能分析算法，对施工区域可能遇到的自然灾害进行预测和预警。比如说遇到暴雨、大风这些恶劣天气的时候，系统能提前发出预警，指导施工人员做好防范准备。同时建立应急响应机制，要是发生安全事故或自然灾害，系统能快速调出应急救援方案和相关资源信息，能明显提高应急处理的效率。
4.4 安全风险评估与预警
4.4.1 安全风险评估
通过融合大数据分析与人工智能算法，对施工现场多维度安全数据开展深度分析与数据挖掘，构建安全风险评估模型。综合考量作业人员状态、设备运行状况、环境参数指标等要素，综合评定施工现场的安全风险等级。根据风险等级结果制定差异化安全管理策略，实现对安全风险的精准管控。
2. 安全预警
依托安全风险评估结论，融合实时监测信息建立分层级预警机制。当现场安全风险值超出预设预警阈值时，系统将即时触发警报提示，推动管理人员启动对应处置措施。安全预警设置分层级分类架构，针对不同预警级别匹配差异化应急响应预案，有效提升了安全管理的时效性与针对性。
五、施工现场安全管理智能化实践案例分析
（一）案例背景
某大型建筑项目呈现作业范围广、建设周期长、施工工艺复杂等特点，涉及多家参建单位及规模庞大的施工人员群体。为有效提升现场安全管控效能、减少安全事故发生概率，项目实施主体引入智能化安全管理体系。
（二）智能化系统的应用情况
1. 人员管理方面
项目构建了基于物联网技术的人员定位与行为分析系统。通过在安全帽内部内置定位装置，实现施工人员位置实时定位与考勤管理功能。同时利用计算机视觉技术对现场监控画面进行智能分析，实时识别并纠正施工人员的不安全作业行为。
2. 设备管理方面
在施工机械设备上配置多种传感装置，实现设备运行状态的实时监测与运维管理。借助大数据分析技术评估设备故障发生可能性及剩余使用周期，制定科学维护计划，保障设备安全稳定运行。
3. 环境管理方面
在施工作业区域部署环境监测设备，对空气质量、噪声强度、风速等环境参数开展动态监测。当环境指标超过安全临界值时，系统即时发出预警提示，引导施工人员采取防护措施。同时整合气象预报数据实施灾害预警，有效提升了自然灾害应对能力。
4. 安全风险评估与预警方面
构建安全风险评估模型，对现场安全风险实施动态评估。根据评估结论动态优化安全管理策略。同时构建分级预警体系，当安全风险数值超出预设阈值时，系统即时触发警报并通知相关责任人员进行处置。
（三）实践成效
智能化安全管理体系的应用有效提升了项目安全管理水平。安全事故发生概率呈现显著下降趋势，施工人员安全意识与操作规范性均获得显著提升。此外，系统应用有效提高了安全管理效率，降低了人工巡检工作强度，为项目有序推进提供了坚实保障。
六、施工现场安全管理智能化的发展趋势
（一）集成化与一体化
未来，施工现场安全管理的智能系统会朝着集成化、一体化方向发展。不同智能技术会进一步融合，不仅能共享数据，还能一起运作。像物联网、大数据、人工智能和计算机视觉这些技术，通过融合能形成一套完整的智能安全管理体系，实现对施工作业现场多方面、各层级的安全管控。
（二）智能化决策支持
随着人工智能技术不断进步，智能化决策支持会成为施工现场安全管理的重要发展方向。智能系统不只是能及时发现和提醒安全隐患，还能利用大量历史安全数据和经验，给管理人员提供更合理的决策建议。比如说，遇到安全事故时，系统可以快速分析事故原因，给出应急救援方案和后续处理办法。
（三）虚拟现实与增强现实技术的应用
虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术在施工现场安全管理中的应用场景会越来越多。用VR技术能创建沉浸式的安全培训环境，让施工人员在虚拟场景里模拟各种危险作业的情况，这样能提高他们的安全意识和应对突发情况的能力。通过AR技术，可以在实际施工场景中添加虚拟信息，像安全提示、设备操作指南这些，给施工人员更直接、方便的安全指引。
（四）与建筑信息模型（BIM）的深度融合
建筑信息模型（BIM）技术在建筑领域的应用越来越广。未来，施工现场安全管理的智能系统会和BIM技术更紧密地结合。把现场实时的安全数据和BIM模型联系起来，能实现施工现场的三维可视化管理，更直观地显示安全风险和隐患。同时，利用BIM模型的数据分析功能，可以对安全管理方案进行模拟和优化，提高安全管理的效果。
七、结论
在建筑领域推动施工现场安全管理智能化，已经是行业发展的必然趋势。通过物联网、大数据、人工智能、计算机视觉等智能技术的应用，能有效打破传统安全管理模式的原有局限，明显提高施工现场安全管理的运行效率和实施效果。不过要注意，在推进智能化的过程中，还存在一些需要解决的问题和挑战，需要不断进行技术创新和优化管理机制。从未来看，施工现场安全管理智能化发展主要会有集成化升级、智能决策支持加强、VR/AR技术深入应用、BIM融合更紧密这些趋势。建筑企业要积极推动施工现场安全管理智能化的实际应用，不断提高安全管理的综合能力，为建筑行业的可持续发展提供有力保障。
參考文獻：
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