物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用研究

物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用研究

张喜成，王致富

中冶建设高新工程技术有限责任公司 065201

摘要：物联网是将计算机与人物联系形成网络，输入计算机形成系统信息网络。基于RFID的物联网可以应用于施工安全管理中，技术操作简单。研究物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用具有重大意义。

关键词：物联网技术;建筑工程;安全管理

引言

建筑工程安全管理是否有效执行关系到施工人员生命安全、施工进度能否顺利进行，关系到国家“安全第一、预防为主”方针是否切实执行。它更关系到施工企业的名誉度和社会影响。要想将施工安全管理切实执行，现代化信息技术可以“拿来主义”，根据实际情况，充分运用出来并发挥作用。物联网技术具有先天优势，能够将施工现场信息数字化并迅速采集。这些信息经过有效筛选并分析，可以找到施工现场隐藏的风险，并迅速排除。物联网技能够有效提升安全管理层级，确保建筑施工稳定、高效进行。

1物联网技术的概念

物联网技术是正处于蓬勃发展中的互联网技术之一，其概念则是基于物品编码组织EAN.UCC的计算机实践同麻省理工学院共同提出，其本质是基于互联网的信息传输交换系统，即利用各种传感器，使用通信协议，将物体的各种信息及周边环境信息，通过互联网连接起来，实现信息的交换与传输，从而实现自动化识别、定位、监管、控制的网络系统。物联网的基础虽仍然是互联网，但它又是互联网的扩展和延伸，物联网将应用端扩展至物品与物品间，目标是实现万物互联。

2建筑工程施工安全管理现状

建筑工程施工安全管理模式是反映系统化安全管理的体系，包含安全管理目标方法等因素。我国建筑工程施工安全管理从传统安全管理模式发展到系统安全管理模式，代表性安全管理模式为HSE模式与OHSMS模式。HSE模式通过规范化管理实现安全与环境目标，建立符合要求的职业安全管理体系，提高安全管理水平。国内外重视建筑工程安全管理，各行业有适用的安全管理模式。我国现有建筑施工企业有四万多个，建筑从业人员占全国人口的1/5,建筑业是安全事故多发高风险行业，建筑工程施工安全管理意义重大。近年来,我国建筑工程安全事故层出不穷，威胁工程人员生命安全。建筑工程施工安全管理问题主要包括内部管理问题，设施技术难以满足生产需要等。建筑工程安全管理必须打破传统施工人员安全管理发展瓶颈，才能满足建筑工程施工安全管理要求。建筑施工安全事故频发易产生各种经济纠纷，建筑工程施工人员安全关系到施工企业生存发展，提高施工安全管理水平有利于工程项目管理质量成本等目标实现，提升企业的社会形象。

3物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用

3.1危险源监测功能

在各主要危险源布置大量传感器，实现对危险源的监测，如在高大模板区域布置大量的电子标签和传感器，可以实现对区域模板和脚手架的应力监测，在出现应力超过预设值后发出警报，同样在基坑边缘布置传感器，可以实现对基坑周边环境变化的检测，出现超过限值的变化时，提示管理人员及时处理相应的危险区域，通过各种传感器对施工现场各个区域的不间断监测，将施工现场由信息不透明的黑箱变成能随时感知各类信息的白盒，将检测到危险源的实时变化及时传递至监控室，直接帮助现场安全管理人员及时调整资源配置、更改施工方案消除危险于萌芽状态，防止危险源进一步恶化，造成安全事故。

3.2报警功能

安全管理物联网系统功能包括定位管理功能，设置报警功能，信息联网功能等。物联网技术引入建筑工程施工安全管理，发挥信息技术等管理优势可以提升施工现场安全管理水平。物联网技术在施工安全管理中的作用体现在保证建筑材料质量安全，避免施工人员进入危险区域，预警提示安全环境危险状态等。建筑工程施工环境复杂，依靠传统旁站式安全管理难以奏效。RFID具有危险区域精准定位功能，人员与危险区位交叉重叠表明进入危险区域，系统会发出安全预警信号提醒施工人员。物联网可以严格控制人员及材料出入场顺序，通过人员机械在施工现场流动频率管控。建材质量安全是保证工程安全的基础，通过射频识别技术可突破条码识别的缺点，可实现批量材料微电子芯片编码。物联网技术可实现建材供应链全过程实时监控，实现智能化供应链管理。

3.3确保工程施工材料的质量安全

工程施工材料是建筑工程施工中的重要基础材料，施工材料的品质直接影响到建筑结构的安全性，因此加强工程施工材料品质的检测非常重要，必须要保证进入到施工现场的材料都满足使用需求。在传统施工安全管理中，通常是采用扫描条形码的方式进行识别，但是这种方式必须要近距离扫描才可以，同时要拆开包装并保证材料与扫描设备之间没有阻挡，不利于施工材料安全工作的开展。通过物联网技术的应用，可以很好地弥补传统扫描识别中的弊端，可以利用材料微电子芯片中的编码实现远距离、大批量扫描识别，为提高材料的质量安全性奠定基础。加强物联网技术的使用，还能够完成对原材料各个环节的监测与安全管理，在任意时候获得材料相关信息，有利于促进工程施工管理的智能化建设。

3.4监测施工环境

建筑工程施工安全物联网管理系统由施工内外部与人员部分组成，施工外部包括监控室、室外LED显示屏、读卡器、声光报警器等；施工内部包括天线线缆，光纤转换器等。施工人员携带有源标签安装在安全帽上，单向卡只能发送自身ID号，监控中心可向施工人员发送信息，遇到危险情况按下紧急按钮键。如施工现场出现特殊其安全管控，施工人员按下按钮发出警报。监控中心出现异常可向施工人员发出信号。施工现场要安装读卡器，根据施工现场情况安装，在特殊需要监控区域进行安装。系统根据读卡器位置定位，阅读器距离可通过软件调节。要考虑读卡距离确定定位精度。转换器系统采用RS485传输方式，通过串口线与电脑相连。LED显示屏安装在隧道口附近，显示内容包括标签号、时间等。

3.5保证施工现场的稳定状态

建筑工程施工现场流动性较大，运输建材的来往车辆以及施工人员数量较多，如何对这些车辆人员出入施工现场的时间和顺序进行有效管理，成为了建筑工程安全管理工作的难点。而应用物联网技术可以高效的解决这个问题，物联网技术通过收集来往车辆、人员和材料的出入信息，并对其进行分析，从而制定规范的施工现场出入顺序时间表，以此来确保车辆和人员出入施工现场的安全。物联网技术还可以分析施工现场施工材料的总体使用情况，然后对施工材料的流动情况进行管理，以此来防止施工过程中出现施工材料浪费或缺失问题，有利于实现施工现场资源的合理配置，保证施工现场始终处在稳定运行的状态。

结束语

物联网技术对建筑工程施工管理具有重要意义，物联网技术应用于建筑工程安全管理有利于提高建筑工程安全管理水平，保证施工人员与材料安全，为建筑工程施工现场安全奠定基础。本文介绍物联网技术的原理应用，分析建筑工程施工安全管理现状，将物联网技术引入建筑工程施工安全管理，通过搭建基于互联网技术的工程安全管理信息平台，实现信息技术、施工现场与管理平台融合，提高施工安全管理信息化水平。

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