基于物联网技术的建筑工程安全管理应用研究

基于物联网技术的建筑工程安全管理应用研究

崔启笔  程灵芳

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摘要：在建筑工程领域，安全管理一直是项目成功的关键因素之一。随着物联网技术的飞速发展，其在建筑工程安全管理中的应用逐渐受到广泛关注。物联网技术通过实时数据采集、智能分析等手段，为建筑工程安全管理提供了全新的解决方案。为此，文章旨在探讨物联网技术在建筑工程安全管理中的应用，以期为相关领域的研究和实践提供参考。

关键词：物联网技术；建筑工程；安全管理；应用

引言

建筑工程安全管理是确保工程项目顺利进行、保障工人安全、避免经济损失以及维护企业形象的重要环节。随着建筑业持续快速发展，其在国民经济中的地位和作用逐渐加强，但与此同时，建筑工程安全生产形势依然严峻。因此，加强建筑工程安全管理，提高安全生产水平，对于保障人民群众生命财产安全、促进社会稳定与发展具有重要意义。

1物联网技术概述

1.1物联网技术的基本概念

物联网技术指的是通过信息传感设备，如射频识别（RFID）、全球定位系统、激光扫描器等，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、追踪、监控和管理的一种网络技术[1]。简而言之，物联网技术使得万物互联，并通过互联网实现智能化管理和控制。

1.2物联网技术的核心技术组成

传感器技术：物联网技术的核心之一是传感器技术。传感器能够感知并收集各种环境参数，如温度、湿度、光照、声音等，为物联网系统提供丰富的数据源。

数据处理技术：物联网系统收集到的大量数据需要进行处理和分析，以提取有价值的信息。数据处理技术包括数据的采集、存储、分析和应用等。

安全技术：由于该系统涉及大量的设备和数据，因此安全技术是确保系统正常运行和数据安全的关键。

人工智能技术：物联网技术与人工智能技术的结合，可以实现更高级别的智能化应用，如智能家居、智能交通、智能医疗等。

1.3物联网技术在建筑工程中的优势

第一，物联网技术能够实时监控建筑工程的各个环节，如施工现场的环境条件、设备运行状态、人员活动情况等。通过传感器和智能设备收集数据，并进行实时分析和处理，可以及时发现潜在的安全隐患，并提前发出预警，从而避免安全事故的发生。

第二，能够实现建筑工程的智能化管理，包括人员、设备以及材料管理等。通过智能识别、定位、追踪等技术手段，可以实现对人员、设备和材料的精准管理，提高管理效率。

第三，能够实时监测建筑物的能耗情况，并进行智能调控和优化，从而降低能源消耗和碳排放，实现绿色建筑的目标。此外，物联网技术还可以应用于建筑物的节能改造和能源管理系统中，进一步提高节能效果。

2物联网技术在建筑工程安全管理中的具体应用

2.1避免施工人员进入危险区域

建筑工程环境复杂、施工区域广，施工人员分散作业，多为立体作业，依靠传统“旁站”方式进行安全管理，效果不佳。然而，射频识别技术能够准确地确定人员和危险区域，从而准确地确定人体的位置。如果人与危险区相交、重合，则表明该人已进入危险区，这时就有较大的安全风险。该系统将立即向建筑工人发送安全警告信号，防止发生安全事故。建筑工地上支持物联网的解决方案可以通过使用智能传感器来收集和传输实时数据。传感器能够收集与工人的活动、运动、位置和健康状况有关的数据，并通过低功耗网络（如LoRaWAN或蜂窝NB-IoT）连接到互联网。一旦检测到工人处于危险境地或从事危险行为，现场经理可以立即进行干预并采取纠正措施，以确保工人的安全

2.2保证建筑材料的质量安全

在建筑工程施工中，施工材料的质量至关重要，它直接关系到工程的顺利进行和最终质量。因此，强化建筑施工材料管理，确保所使用材料的质量符合标准，是保障工程顺利进行的关键。借助物联网技术，就能有效提高建筑施工材料的管理效率和质量保障水平。物联网技术的应用，如条形码扫码识别，可以实现对建筑材料性能、参数的快速、准确管理，无需打开材料包装或保护层，降低了外界环境对施工材料的影响，通过实时地掌握材料的各项信息，提高管理效率[2]。

2.3检测施工环境

由于现场温度、湿度、水文、气象、地质及地面沉降等多种因素的共同作用，对建筑的安全性造成了很大的影响。通过物联网的运用，在工地上布置多种传感器，对周围的环境因子进行实时监控，并将其传送给上层，一旦探测到的参数超出允许范围，就会给管理者发出警报，从而能够在最短的时间内进行纠正和挽救。

2.4对受损施工构件进行修复和移动

物联网通过对建筑材料及部件表面的标识进行无线射频识别，获取建筑部件损伤的数字数据，对损伤程度高的部件进行无线射频辨识，精确地确定此类部件的位置，并由安保部门进行维修，保证建筑部件的质量满足施工要求，从而降低工程中出现的安全隐患。此外，利用物联网技术，还能够对部件的损坏情况进行集成，利用该功能，能够对部件的损坏原因进行分析，同时，还能够向部件的制造厂家通报部件的损坏原因，由其对部件的结构进行再设计，从而防止损坏的建筑部件的持续制造。

2.5保障施工现场的稳定状态

在建筑工程施工现场，由于规模庞大，车辆、人员及材料流动频繁，如何有效地管理这些车辆、人员的出入时间和顺序，以及施工材料的流动情况，一直是建筑工程安全管理的重要挑战。物联网技术的引入为解决这些难题提供了有效途径，这种智能化的管理方式不仅提高了工作效率，还降低了安全风险。同时，该技术还能对施工现场的施工材料使用情况进行全面分析，实现对施工材料流动的精准管理。这有助于防止施工过程中材料浪费或缺失，确保资源的合理配置，使施工现场保持高效、稳定的运行状态[3]。

3物联网技术在建筑工程安全管理中的未来发展趋势展望

3.1智能化与自动化水平将大幅提升

随着物联网技术的不断进步，建筑工程安全管理的智能化和自动化水平将得到显著提升。未来，通过物联网技术，建筑工地将能够实现全面的智能化监控和管理，包括人员定位、设备状态监测、环境参数检测等。同时，基于大数据和人工智能技术的智能分析系统将对收集到的数据进行实时分析，从而预测潜在的安全隐患，为安全管理提供科学依据。

3.2无线传感器网络将更加普及

无线传感器网络作为物联网技术的核心环节，在建筑工程安全管理中扮演着举足轻重的角色。通过其高精度、高稳定性的监测功能，建筑工地得以实现全方位、无死角的实时监控。展望未来，随着无线传感器技术的持续进步和优化，这一领域的应用将更加广泛和深入。不仅能够实时捕获建筑工地每一个角落的动态信息，还能将数据即时、准确地传输至管理中心，为安全管理提供强有力的数据支撑和决策依据。

3.3云计算与边缘计算将深度融合

云计算和边缘计算是物联网技术的两大重要支撑。未来，在建筑工程安全管理中，云计算和边缘计算将实现深度融合，共同提升数据处理能力和响应速度。云计算将提供强大的数据存储和计算能力，而边缘计算则能够实现对数据的实时处理和分析，从而提高安全管理效率。

结语

物联网技术在建筑工程安全管理中的应用具有广泛的前景和潜力。通过实时数据采集、智能分析等手段，物联网技术可以显著提高建筑工程安全管理的效率和准确性，降低安全事故的发生率。今后，随着技术的不断进步和应用场景的拓展，物联网技术将在建筑工程安全管理中发挥更加重要的作用。

参考文献：

[1] 张子涵.物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用研究[J].冶金管理, 2023(9):15-17.

[2] 陶帅国.BIM和物联网技术在建筑工程材料管理中的应用[J].河南建材, 2023(10):75-77.

[3] 姚恺.物联网技术在铁路站场安全管理中的应用[J].铁路计算机应用, 2023, 32(11):30-33.DOI:10.3969/j.issn.1005-8451.2023.11.07.