物联网技术在建筑工程安全管理的应用

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摘要：建筑业是高风险行业，施工安全事故发生会对社会经济发展产生不利影响。许多专家研究如何降低安全风险，但不能有效消除安全隐患。国内外兴起的基于RFID的物联网可在施工现场安全事故发生前预测事故发生可能性，是解决事故频发的重要技术措施。研究借助物联网技术搭建工程信息一体化平台，实现信息空间、建筑结构与管理空间高度融合，系统完成建筑施工设备设施、人员环境等安全信息交换通信，进行全面安全隐患排除。

关键词：物联网技术；建筑工程；施工安全管理

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。

1物联网技术简介

物联网是可反馈的闭环系统，包括感知应用层关键技术。感知层是物联网结构体系的基础，通过装置在物体上的射频识别等，实现对物体的感知。感知层涉及技术包括传感与控制技术等，应用广泛的技术是RFID与WSN技术。RFID技术通过对应阅读设备对RFID标签Tag进行阅读识别[1]。传感网络技术利用大量节点采集各种环境信息，对数据进行深层次多元参数融合。网络层是物联网的神经中枢，包括接入设备及互联网融合。目前，使用广泛的信息传输技术包括通信网络、广电网络等方式[2]。应用层负责物联网行业的拓展应用，主要组分是应用层协议。感知数据管理是物联网应用层的核心功能。近年来，物联网在建筑施工领域不断发展，由于施工现场管理需要大量信息输入，互联网应用方便施工主体对施工进度质量等项目全过程管理。鉴于施工现场安全管理特点，采用RFID捕获施工现场危险源动态，建立危险源监控系统收集监控分享相关信息。目前，RFID技术广泛应用于车辆等动态监控，通过WSN收集动态信息反馈到管理者读写器上。RFID技术可应用于自动跟踪施工现场工人材料等，被监控对象进入潜在危险系统，RFID系统报警装置警告操作工人[3]。RFID系统将获得动态信息输入信息库，为管理人员进行施工现场安全布局。以物联网技术为核心建立安全管理系统在建筑工程施工安全管理中得到实际应用。

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[4]。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。建筑工程施工安全管理问题直接原因是人的不安全行为，人为因素在建筑工程施工安全事故原因中占80%以上，控制人的不安全行为必须提高施工人员安全素质。建筑工程施工安全管理任务是预防事故发生，人的不安全行为由于安全意识淡薄产生，建筑施工现场要保证施工人员安全必须提高施工人员安全意识，我国主要通过选拔测试等方法提高施工人员安全意识。建筑工程施工安全管理要提高施工人员安全素质，对施工人员作业过程监管，建立实施施工安全管理制度，建立施工安全管理信息系统。

3物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用

工程安全物联网是通过信息传感设备对工程全面感知，通过网络实现建筑工程安全影响要素泛在互联，实现智能化识别跟踪管理的一体化计算平台，工程安全物联网建立图品传统管理模式，通过物联网技术达到信息空间与建筑结构的融合，有效提升数字化工地安全保障能力。工程安全物联网结构框架包括感知层，应用层与处理层。建筑工程施工安全管理物联网系统可以实现考勤定位功能，目前系统软件可设计为安装版与网络版，满足安全管理需求。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[5]；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。建筑工程施工安全物联网管理系统具有应用广泛，稳定性高，操作方便等特点。设备具有高度识别可靠性，施工人员正确佩戴2.4G有源射频卡可被附近副读卡器识别，50m范围内标签卡发出信息可被检测。检测点拥有高度识别稳定性，拥有快速识别速度，发生紧急事故可通过标签按钮向监控中心呼叫。系统可提供基于光纤、通信电缆等多种隧道内外传输方式，避免传输方式单一造成实施困难。设备具有很高安全性，具有高抗干扰性，对周围环境无特殊要求。内部电路高度集成，器件运行可靠。系统支持软件使用中文菜单，配有无线监测分站一体化结构设计，识别卡内置电池，无需外接电源。系统具有人性化辅助功能，如打印功能简单操作，可查询施工人员考勤信息；可按要求输出信息报表，在任意联网电脑远程查看隧道实施情况。施工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。

4结语

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。

参考文献:

[1]李宁,马妍妍,高婷婷.浅析物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2021(2):175-176.

[2]吴豪,李鹏.基于物联网技术的工程施工安全管理研究[J].科技创新导报,2020,17(11):9,11.

[3]彭少丰.建筑工程管理中的BIM技术应用研究[J].科技创新导报,2020,17(7):180-181.

[4]王龙.PDCA模式下安全挣值法的应用研究[D].唐山:华北理工大学,2020.

[5]聂小迪.预警管理在建筑工程施工安全管理中的应用研究[J].门窗,2019(23):254.

作者：张雪梅 周美容 单位：南通理工学院