迟宗凯，李明，吕波

（中建二局第二建筑工程有限公司安装分公司，广东深圳 518000）

1 引言

随着经济和建筑技术的快速发展，建筑工程的规模不断扩大，施工安全问题也越来越受到重视。数字化技术在许多领域中得到了广泛的应用，许多学者将其应用于施工安全监控。叶新丰等[1]总结了北京轨道交通风险监控系统的经验，根据安全风险管控的实际需要，结合数字化技术对风险监控系统进行升级设计，以提升轨道交通施工安全风险管理的实时性。张延年等[2]为提高塔机施工安全与运作效率，建立了塔机安全施工可视化监控系统及使用平台，并实现塔机基础监测与吊钩可视化。智鹏等[3]针对隧道工程地质及环境条件复杂、不可预见安全风险因素多以及施工组织协调任务重等问题，采用数字信息化技术实现隧道工程安全优质高效施工建设。

综上所述，当前有关数字化监控技术的研究较多，为施工安全管理提出了较多的意见，但许多研究对于数字化监控技术在施工过程中的应用阐述得还不够全面。为此，本文在对施工安全的重要性和施工安全管理问题进行分析的基础上，总结了数字化监控技术在施工安全管理中的应用。

2 施工安全的重要性

建筑工程施工是一项较为复杂且具有一定专业性要求的工作，影响施工安全管理的因素有很多，忽视任何一方面都会影响工程质量、降低施工效率、造成安全隐患。施工安全监控是一个急需攻克的难题，当相关责任人员进行施工安全管理时，必须要注意整合施工过程中所有方面的问题，避免因疏漏而影响施工作业的正常开展，甚至引发施工安全事故。通常情况下，建筑工程施工安全管理中的参与主体包括管理人员、中层人员和基层人员，具体如图1 所示。

图1 施工安全管理的参与主体

注重施工安全管理有利于保障施工进度和施工人员的人身安全，并有利于企业树立良好的形象。在施工进度方面，做好安全管理和协调工作至关重要，可以使作业人员按照施工管理的规定进行各项施工作业，降低安全事故发生的概率，从而保证建筑工程按照计划顺利进行。在人身安全方面，部分施工人员缺乏安全意识，容易对自身或他人的人身安全造成危害。目前，随着建筑行业的飞速发展，大量非专业人员涌入，素质参差不齐。因此，要想有效减少安全事故，需要企业和有关部门协同合作，加强对施工人员的安全培训，做好安全管理工作。在企业形象方面，做好施工安全管理工作有利于企业树立良好的形象。若在建筑项目施工过程中出现安全事故，不仅会损害企业形象，还会影响企业的长期发展。因此，需要企业加强安全管理，并及时对施工过程中不符合规范的行为进行调整。

3 施工安全管理中的问题

目前，部分建筑工程在施工安全管理过程中还面临着一些挑战，影响了建筑工程的施工安全和项目进度，本文总结了以下3 个方面的问题。

3.1 缺乏完善的管理制度和评价体系

目前，部分施工单位仍然根据过往的管理经验进行安全管理，没有形成完整的管理制度，在一定程度上带来了安全隐患。并且在实际的施工安全管理过程中，似乎形成了认为施工安全管理仅仅是安全管理者工作的“共识”，各单位之间缺乏协调和配合，因此，发生安全事故时，可能会出现追责困难的情况。

安全检查评价是目前安全监察执法部门开展安全施工绩效考核的重要手段，大部分建筑施工单位的安全管理也都是采用的这种形式。但是这种评价方法是一种被动的评价方法，存在一定的偶然性，只能反映出检查时的安全情况，不能连续反映工程施工的安全情况。具体而言，在进行安全评价时，安全管理人员和现场施工人员通常会将施工环境和秩序维持得较好，以确保顺利通过安全检查。然而随着安全检查工作的结束，施工现场又回归到了平常的状态，各种安全问题才真正暴露出来。因此，这种安全评价方式存在着形式主义的问题，难以真正判定被检查的施工单位是否真正满足施工安全管理的要求。安全检查管理流程如图2 所示。

图2 安全检查管理流程

3.2 从业人员缺乏专业性

在建筑行业飞速发展的同时，建筑工程安全管理中也存在着专业人才匮乏的问题。施工环境容易随着施工作业的推进而发生变化，复杂的环境导致施工安全管理难度增加，非专业的安全管理人员通常难以精准地判断建筑施工过程中存在各种安全隐患，更不能为施工作业做出正确指导。因此，需要学校和企业协同合作，共同培养出更多专业的安全管理人员。

3.3 缺少施工安全培训

施工现场的各个工作人员都具备基本的安全意识，是确保工程项目安全实施的重要条件，进行施工安全培训是满足这一条件的有效途径。目前，施工人员对施工安全缺乏重视和理解，在一定程度上是因为部分工程项目的管理者仍存在只关注项目进程而忽视安全意识宣传工作的问题，也更容易引发安全事故。此外，若安全培训工作只停留在表面，而没有落到实处，也难以达到降低事故发生概率的目的。

4 数字化监控技术

4.1 施工人员安全监控技术

现场施工人员数量多、流动量大，是施工安全管理的一大难点，针对施工现场人员的身体健康问题，可依据疲劳程度对人员的安全状态进行分级管理，并建立安全状态识别模型识别施工人员的安全状态。针对在危险施工区域的工作人员，可采用穿戴式设备获取施现场作业人员的身体数据，帮助相关安全管理人员对现场作业人员的身体状况进行实时评估和动态监测，以在施工人员出现身体健康问题时能够及时进行治疗。

针对施工人员的监管，管理人员可通过卫星定位技术或便携式定位装置等，对施工人员的位置信息进行精准定位管理，并根据工程的需要以及人员分布情况对工作人员进行相应的调配，从而提高工程的效率。在复杂的施工环境中实时监控施工人员的位置，可以采用高精度微波雷达掌握施工人员的运动轨迹，并重点关注危险区域内施工人员的活动情况，当监测到危险区域附近有人员活动时，及时进行预警。

4.2 施工环境安全监控技术

建筑施工的环境较为复杂，危险性较高，加强安全监管和有效控制至关重要。可采用精密度较高的传感器，并利用物联网技术自动采集数据、识别异常数据，及时向现场施工人员进行危险预警。如隧道类工程项目，可利用光纤传感器制定隧道纵断面不均匀沉降变形和横断面变形的监测方案，监测隧道施工时周围地质环境的变化，保障施工人员的安全。

在施工环境安全监控中，施工现场的气体检测至关重要。隧道等工程在施工过程中容易受到地质条件的影响，产生大量有毒有害气体和粉尘，严重影响施工人员的身体健康，甚至会出现爆炸事故。可采用信息化监测空气系统，在工作盘上布置传感器，实时监测空气中的气体成分，并将分析结果反馈到控制中心，当监测到有害有毒气体浓度达到设定阈值时，就会发出报警，及时疏散现场的施工人员，保证施工安全。

施工现场通常会产生大量的粉尘，尤其是煤矿施工，如果长期吸入悬浮在空气中的固体颗粒，会对身体健康造成一定的损害，因此，粉尘监控也是施工环境安全监控中不可或缺的环节。可在作业面安装和配置粉尘监控分站，进行粉尘数据的实时采集。当施工场所的粉尘浓度达到阈值时，粉尘传感器会立刻发出警报，同时分站发出自动开启洒水降尘装置的指令，并将报警信息上传至地面监控中心，提醒管理人员采取应对措施。一般的工程粉尘监控系统如图3 所示。

图3 工程粉尘监控系统

4.3 设备设施安全监控技术

建筑施工现场的设备设施种类繁多，且运行环境复杂多变，需要针对施工设备设施进行位置智能监测及安全状态控制。针对施工现场的设备管理，可以在主要设备上配置无线位置识别器，并结合视频监视准确判断设备的位置，实时掌控设备的位置信息和分布情况，引导作业人员安全操作，从而减少安全事故的发生。

在建筑施工工程中，整体爬升模架影响着施工安全和施工质量，但其操作风险大，亟须对其安全状态进行严格的监控和预警。针对模架设备搁置状态的安全状态监控，可建立模架设备安全监控预警指标体系，借助计算机视觉等对模架设备进行实时监测预警。针对模架设备爬升状态的安全监控，可基于模架爬升同步位移与平台变形响应规律，实现模架爬升状态下的姿态定量预测和智能控制，并利用智能自传感反馈控制单元实现爬升功能部件的智能操控。

垂直运输设备是运输物资以及施工人员移动的重要设备，但其也是事故多发地，需要加强安全管理。建立垂直运输设备安全监控方法和程序安全监控方法，可保障多工种协同作业的安全，使施工质量和流程符合规范要求。可采用层次分析法等对升降机设备进行安全状态评估，明确其安全监控关键部位和预警规则，并利用智能传感器对其构件的连接状态进行监测。还可对影响塔吊设施安全性的关键因素进行分析，建立安全评估模型，分析不同工况下的设备的运动和受力情况。此外，对于混凝土泵送设备，同样需要对安全状态进行评估，并建立管道磨损模型，分析管道磨损对泵送的影响。

5 结语

随着经济的快速发展，我国的建筑行业也得到了极大的发展，并逐渐成为我国的经济支柱之一。施工安全管理是保障项目顺利进行和施工安全的重要措施，针对目前施工过程中的安全问题，本文首先分析了施工安全的重要性，然后，从管理制度、从业人员和安全培训3 个方面总结了目前施工安全管理中存在的问题。最后，总结了能够用于施工人员安全监控、施工环境安全健康监控和设备设施安全监控3 个方面的数字化监控技术，以帮助建筑企业和部门加强对施工安全的管理，保证项目施工的安全进行，促进建筑行业的现代化升级转型。