物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程安全管理的應(yīng)用
時(shí)間:2022-11-16 08:27:06
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摘要:建筑業(yè)是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè),施工安全事故發(fā)生會(huì)對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生不利影響。許多專家研究如何降低安全風(fēng)險(xiǎn),但不能有效消除安全隱患。國內(nèi)外興起的基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)可在施工現(xiàn)場安全事故發(fā)生前預(yù)測事故發(fā)生可能性,是解決事故頻發(fā)的重要技術(shù)措施。研究借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建工程信息一體化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)信息空間、建筑結(jié)構(gòu)與管理空間高度融合,系統(tǒng)完成建筑施工設(shè)備設(shè)施、人員環(huán)境等安全信息交換通信,進(jìn)行全面安全隱患排除。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);建筑工程;施工安全管理
物聯(lián)網(wǎng)是將計(jì)算機(jī)與人物聯(lián)系形成網(wǎng)絡(luò),輸入計(jì)算機(jī)形成系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)?;赗FID的物聯(lián)網(wǎng)可以應(yīng)用于施工安全管理中,技術(shù)操作簡單。研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程施工安全管理中的應(yīng)用具有重大意義。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介
物聯(lián)網(wǎng)是可反饋的閉環(huán)系統(tǒng),包括感知應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)。感知層是物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系的基礎(chǔ),通過裝置在物體上的射頻識(shí)別等,實(shí)現(xiàn)對物體的感知。感知層涉及技術(shù)包括傳感與控制技術(shù)等,應(yīng)用廣泛的技術(shù)是RFID與WSN技術(shù)。RFID技術(shù)通過對應(yīng)閱讀設(shè)備對RFID標(biāo)簽Tag進(jìn)行閱讀識(shí)別[1]。傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)利用大量節(jié)點(diǎn)采集各種環(huán)境信息,對數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次多元參數(shù)融合。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞,包括接入設(shè)備及互聯(lián)網(wǎng)融合。目前,使用廣泛的信息傳輸技術(shù)包括通信網(wǎng)絡(luò)、廣電網(wǎng)絡(luò)等方式[2]。應(yīng)用層負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的拓展應(yīng)用,主要組分是應(yīng)用層協(xié)議。感知數(shù)據(jù)管理是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的核心功能。近年來,物聯(lián)網(wǎng)在建筑施工領(lǐng)域不斷發(fā)展,由于施工現(xiàn)場管理需要大量信息輸入,互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方便施工主體對施工進(jìn)度質(zhì)量等項(xiàng)目全過程管理。鑒于施工現(xiàn)場安全管理特點(diǎn),采用RFID捕獲施工現(xiàn)場危險(xiǎn)源動(dòng)態(tài),建立危險(xiǎn)源監(jiān)控系統(tǒng)收集監(jiān)控分享相關(guān)信息。目前,RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于車輛等動(dòng)態(tài)監(jiān)控,通過WSN收集動(dòng)態(tài)信息反饋到管理者讀寫器上。RFID技術(shù)可應(yīng)用于自動(dòng)跟蹤施工現(xiàn)場工人材料等,被監(jiān)控對象進(jìn)入潛在危險(xiǎn)系統(tǒng),RFID系統(tǒng)報(bào)警裝置警告操作工人[3]。RFID系統(tǒng)將獲得動(dòng)態(tài)信息輸入信息庫,為管理人員進(jìn)行施工現(xiàn)場安全布局。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心建立安全管理系統(tǒng)在建筑工程施工安全管理中得到實(shí)際應(yīng)用。
2建筑工程施工安全管理現(xiàn)狀
建筑工程施工安全管理模式是反映系統(tǒng)化安全管理的體系,包含安全管理目標(biāo)方法等因素。我國建筑工程施工安全管理從傳統(tǒng)安全管理模式發(fā)展到系統(tǒng)安全管理模式,代表性安全管理模式為HSE模式與OHSMS模式[4]。HSE模式通過規(guī)范化管理實(shí)現(xiàn)安全與環(huán)境目標(biāo),建立符合要求的職業(yè)安全管理體系,提高安全管理水平。國內(nèi)外重視建筑工程安全管理,各行業(yè)有適用的安全管理模式。我國現(xiàn)有建筑施工企業(yè)有四萬多個(gè),建筑從業(yè)人員占全國人口的1/5,建筑業(yè)是安全事故多發(fā)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè),建筑工程施工安全管理意義重大。近年來,我國建筑工程安全事故層出不窮,威脅工程人員生命安全。建筑工程施工安全管理問題主要包括內(nèi)部管理問題,設(shè)施技術(shù)難以滿足生產(chǎn)需要等。建筑工程安全管理必須打破傳統(tǒng)施工人員安全管理發(fā)展瓶頸,才能滿足建筑工程施工安全管理要求。建筑施工安全事故頻發(fā)易產(chǎn)生各種經(jīng)濟(jì)糾紛,建筑工程施工人員安全關(guān)系到施工企業(yè)生存發(fā)展,提高施工安全管理水平有利于工程項(xiàng)目管理質(zhì)量成本等目標(biāo)實(shí)現(xiàn),提升企業(yè)的社會(huì)形象。建筑工程施工安全管理問題直接原因是人的不安全行為,人為因素在建筑工程施工安全事故原因中占80%以上,控制人的不安全行為必須提高施工人員安全素質(zhì)。建筑工程施工安全管理任務(wù)是預(yù)防事故發(fā)生,人的不安全行為由于安全意識(shí)淡薄產(chǎn)生,建筑施工現(xiàn)場要保證施工人員安全必須提高施工人員安全意識(shí),我國主要通過選拔測試等方法提高施工人員安全意識(shí)。建筑工程施工安全管理要提高施工人員安全素質(zhì),對施工人員作業(yè)過程監(jiān)管,建立實(shí)施施工安全管理制度,建立施工安全管理信息系統(tǒng)。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程施工安全管理中的應(yīng)用
工程安全物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設(shè)備對工程全面感知,通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)建筑工程安全影響要素泛在互聯(lián),實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別跟蹤管理的一體化計(jì)算平臺(tái),工程安全物聯(lián)網(wǎng)建立圖品傳統(tǒng)管理模式,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)達(dá)到信息空間與建筑結(jié)構(gòu)的融合,有效提升數(shù)字化工地安全保障能力。工程安全物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)框架包括感知層,應(yīng)用層與處理層。建筑工程施工安全管理物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)考勤定位功能,目前系統(tǒng)軟件可設(shè)計(jì)為安裝版與網(wǎng)絡(luò)版,滿足安全管理需求。建筑工程施工安全物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)由施工內(nèi)外部與人員部分組成,施工外部包括監(jiān)控室、室外LED顯示屏、讀卡器、聲光報(bào)警器等[5];施工內(nèi)部包括天線線纜,光纖轉(zhuǎn)換器等。施工人員攜帶有源標(biāo)簽安裝在安全帽上,單向卡只能發(fā)送自身ID號(hào),監(jiān)控中心可向施工人員發(fā)送信息,遇到危險(xiǎn)情況按下緊急按鈕鍵。如施工現(xiàn)場出現(xiàn)特殊其安全管控,施工人員按下按鈕發(fā)出警報(bào)。監(jiān)控中心出現(xiàn)異常可向施工人員發(fā)出信號(hào)。施工現(xiàn)場要安裝讀卡器,根據(jù)施工現(xiàn)場情況安裝,在特殊需要監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行安裝。系統(tǒng)根據(jù)讀卡器位置定位,閱讀器距離可通過軟件調(diào)節(jié)。要考慮讀卡距離確定定位精度。轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)采用RS485傳輸方式,通過串口線與電腦相連。LED顯示屏安裝在隧道口附近,顯示內(nèi)容包括標(biāo)簽號(hào)、時(shí)間等。建筑工程施工安全物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)具有應(yīng)用廣泛,穩(wěn)定性高,操作方便等特點(diǎn)。設(shè)備具有高度識(shí)別可靠性,施工人員正確佩戴2.4G有源射頻卡可被附近副讀卡器識(shí)別,50m范圍內(nèi)標(biāo)簽卡發(fā)出信息可被檢測。檢測點(diǎn)擁有高度識(shí)別穩(wěn)定性,擁有快速識(shí)別速度,發(fā)生緊急事故可通過標(biāo)簽按鈕向監(jiān)控中心呼叫。系統(tǒng)可提供基于光纖、通信電纜等多種隧道內(nèi)外傳輸方式,避免傳輸方式單一造成實(shí)施困難。設(shè)備具有很高安全性,具有高抗干擾性,對周圍環(huán)境無特殊要求。內(nèi)部電路高度集成,器件運(yùn)行可靠。系統(tǒng)支持軟件使用中文菜單,配有無線監(jiān)測分站一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),識(shí)別卡內(nèi)置電池,無需外接電源。系統(tǒng)具有人性化輔助功能,如打印功能簡單操作,可查詢施工人員考勤信息;可按要求輸出信息報(bào)表,在任意聯(lián)網(wǎng)電腦遠(yuǎn)程查看隧道實(shí)施情況。施工安全管理物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能包括定位管理功能,設(shè)置報(bào)警功能,信息聯(lián)網(wǎng)功能等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入建筑工程施工安全管理,發(fā)揮信息技術(shù)等管理優(yōu)勢可以提升施工現(xiàn)場安全管理水平。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在施工安全管理中的作用體現(xiàn)在保證建筑材料質(zhì)量安全,避免施工人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域,預(yù)警提示安全環(huán)境危險(xiǎn)狀態(tài)等。建筑工程施工環(huán)境復(fù)雜,依靠傳統(tǒng)旁站式安全管理難以奏效。RFID具有危險(xiǎn)區(qū)域精準(zhǔn)定位功能,人員與危險(xiǎn)區(qū)位交叉重疊表明進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域,系統(tǒng)會(huì)發(fā)出安全預(yù)警信號(hào)提醒施工人員。物聯(lián)網(wǎng)可以嚴(yán)格控制人員及材料出入場順序,通過人員機(jī)械在施工現(xiàn)場流動(dòng)頻率管控。建材質(zhì)量安全是保證工程安全的基礎(chǔ),通過射頻識(shí)別技術(shù)可突破條碼識(shí)別的缺點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)批量材料微電子芯片編碼。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)建材供應(yīng)鏈全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)智能化供應(yīng)鏈管理。
4結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑工程施工管理具有重要意義,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)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,保證施工人員與材料安全,為建筑工程施工現(xiàn)場安全奠定基礎(chǔ)。本文介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的原理應(yīng)用,分析建筑工程施工安全管理現(xiàn)狀,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入建筑工程施工安全管理,通過搭建基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的工程安全管理信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)、施工現(xiàn)場與管理平臺(tái)融合,提高施工安全管理信息化水平。
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作者:張雪梅 周美容 單位:南通理工學(xué)院