湖北邮电规划设计有限公司 湖北武汉 430023
摘要：建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一，在改善居住条件、完善基础设施、吸纳劳动力就业、推动经济增长等方面发挥着重要作用。与此同时，建筑业也是一个安全事故多发的高危行业。如何加强施工现场安全管理、降低事故发生频率、杜绝各种违规操作和不文明施工、提高建筑工程质量，仍将是摆在各级政府部门和业界人士面前的一项重要研究课题，针对目前全国建筑施工企业信息化水平仍较低，信息化尚未深度融入安全生产核心业务的现状，本文的主要内容是通过建设智慧工地云平台通过信息化对建筑施工安全生产进行“智能化”监管。提升政府的监管和服务能力，更好的为企业提供服务。通过建设智慧工地云平台，进一步落实企业安全监管责任，提高政府、企业对工程现场的远程管理水平，加快企业对工程现场安全隐患处理的速度。
关键词：AR技术；GIS；BIM
本论文通过建设以“智慧工地物联网数据中心”为集成枢纽，将建筑业信息技术与施工管理深度融合，综合运用 GIS、BIM、物联网、大数据、人工智能、移动通讯、云计算等最新技术，实现建筑施工全过程的数据采集、数据分析及自动预警等功能，将工程项目建设中的人机料法环等数据，与施工管理相结合，实现工程项目施工的智能化应用。
提升管理效率，实现精细化、过程化管理，平台拉近的各级管理人员与施工现场一线管理人员的距离，降低了管理层获取施工现场数据的成本，为管理层提供随时随地获取信息的途径，大大提升了施工现场管理效率。
本论文以各类物联网终端智能硬件为基础，以全景可视化平台为依托，以移动端、PC 端、LED 大屏为端口展示，包含人员管理、设备管理、环境管理、物资管理、施工现场等模块的信息化管理系统，建设内容主要包括人员实名制管理、远程视频监控、环境监测、智能安全监控模块，塔吊管理模块和升降机管理模块等。
1 人员实名制管理模块
人员管理模块主要由前端硬件、传输网络和后台管理中心组成。其中工地前端硬件以智能安全帽、智能工牌、人脸识别闸机为主，主要负责现场传感器数据采集和网络传输；传输网络主要在工地和监控中心之间通过专线、互联网或无线通信方式实现。
1.1 智能门禁管理
通过“人脸识别”的方式，记录劳务人员进出施工现场时间。依托进出场记录，精确统计施工班组、个人每日出勤情况，月底形成月度考勤报表为工资结算发放提供依据，防范恶意讨薪，为解决劳资纠纷提供客观证据。通过出场记录，统计劳动力资源用工情况，为项目负责人根据实际进场人数调整制月度计划，合理调剂现场劳动力提供数据参考。
可采用摄像头人脸识别系统作为人员数据收集端，与门禁系统数据互通，数据集成至智慧工地云平台进行智能管理模式。
1.2 人员实名制管理
通过采集终端+本地软件的组合，进行工人身份信息采集、安全培训、进退场确认、考勤记录采集一体化操作，实现农民工作业记录管理、合同管理、工资发放记录管理等工人实名制管理内容，保障农民工权益，避免劳务纠纷。
1.3 智能安全帽、智能工牌管理
人员到场信息统计：通过自定义电子围栏区域，自动记录人员进出场信息，实现到场信息自动化采集、实时回馈、永久记录。每月进行劳务人员工资结算时，作为考核统计报表、工资结算的依据，防止员工恶意讨薪。
人员危险动作报警：结合智能安全帽以及云端智能算法，对传感器数据进行解析，当人员发生摔倒、晕厥、坠落等危险动作时报警，保障人员作业安全。同时当作业人员在施工范围内脱掉安全帽时报警，为工人施工保驾护航。
人员位置信息：实时上传现场人员分布情况，并对各类现场作业人员到场数据自动分析，协助管理人员进行现场人员管理，简化管理难度，提升管理精度。
2 远程视频监控模块
远程监控系统主要实现对工地的全方位视频监控，在工地周围安装的各类摄像机后，可以通过手机或者电脑实时查看工地上的监控画面，防止安全事故和财产损失。
系统功能
2.1 实时了解建筑工地现场施工情况，发现异常状况和突发事件时，及时消除隐患，保障施工质量和人员安全；
2.2 实时检查建筑工地的安全防范措施是否到位，如建筑物的安全网设置、施工人员作业面的临边防护、施工人员安全帽的佩带、外脚手架及落地竹脚手架的架设、缆风绳固定及使用、吊篮安装及使用、吊盘进料口和楼层卸料平台防护、塔吊和卷扬机安装及操作等；
通过远程视频监控避免管理人员频繁巡检，节约管理成本
3 环境监测模块
通过现场传感器数据，实现项目天气预测、环境指标监控、环境超标报警的目标。将工程中所需的环境通过设备进行上传，实施传输会平台进行数据积累，需要时直接调用，通过现场环境数据（如噪音、PM2.5、扬尘、风速等）的监控及分析，还可跟现场喷淋系统等自主化设备相连，达到数据到设备的智能控制。
系统功能
3.1 环境指标检测：
提供扬尘、噪音、温度、湿度、风速、风向及大气压等指标的实时监测。
3.2 联动喷淋装置：
提供自动连接端口，可以连接现场自动喷淋装置，达到现场设定的安全值时自动喷淋。
公里级分钟级天气预警：通过系统后台查看项目施工点位的精准天气现象和预警报警信息，根据平台展示内容知道现场管理工作，排查重点危险源，采取相应的防护措施，保障施工安全。
4 智能安全监控模块
通过传统的视频监控终端+本地AI 算法+云端平台，进行监控画面智能分析，自动识别画面中存在的安全问题，实现施工作业及管理智能化升级，达到项目安全 24 小时自动监控，提升安全管理效率，实现精细化管理。
系统功能
4.1 重要区域工作人员检测
对高危企业的重点区域进行视频监控，并使用人脸识别功能，将有权限进入的人员录入白名单后，进出重点区域刷脸通过。
4.2 未戴安全帽报警
自动识别现场工人并检测工人的安全帽佩戴情况，当工人在施工区域没有佩戴安全帽时，会触发报警，并将画面截图上传后台。
4.3 周界入侵报警
通过对施工工地设定警戒围墙区域，一旦有可疑人员靠近或攀越围墙时，系统将锁定目标在画面中的位置，对可疑人员发出告警，同时提醒值班人员注意，及时制止。
4.4 裸土覆盖
利用摄像头监控施工区域，通过视觉 AI 算法，实时识别建筑工地的土堆裸露情况，自动标注并将信息反馈管理人员，减少建筑扬尘及大气污染，创造文明绿色的施工环境。
4.5 反光衣检测
针对夜间施工人员、交通指挥人员等特殊环境工作人员，进行穿戴反光衣检测，有效防止因未穿反光衣造成的意外事故，实现低成本高效率的监管。
4.6 人员聚集检测
在工地、生活区域及进出大门部署人群异常监测系统，当监测到人群大量聚集时主动触发报警装置，并自动上传信息至指定管理人员。
5塔吊管理模块
塔吊监控管理，通过终端智能传感装备，自动监测塔机运行的载重、高度、速度、力矩、变幅、高度、风速、倾角等实时情况，并将其上传至云端管理平台进行数据分析展示，实现安全报警远程监管等功能。
系统功能：
5.1 驾驶员、安装员、安拆人员动态人脸识别，非指定人员驾驶进行循环报警。
5.2 塔机运行的载重、高度、速度、力矩、变幅、高度、风速、倾角等实时情况展示。显示吊装物体实时位置及视角高清画面，视角开阔，自稳定系统画面无抖动。
5.3 设置载重、力矩、速度、防碰撞等安全运行阈值，濒临危险作业时进行阶梯式报警。
6 升降机管理模块
升降机监控管理，通过终端智能传感设备，全方位智能监测施工升降机的运行情况，且在有危险源时及时发出报警和输出控制信号，并可全程记录升降机的运行数据，并将数据传输至云平台，为相应操作人员的管理提供数据支持。
系统功能：
6.1 特定操作人员人脸或者指纹识别，才能有权启动升降机运行。
6.2 从高度、重量、倾角监测三个数据层面分析升降机安全性，超载，超高，倾角过大即刻报警。自动检测前后门锁开关情况，预防安全隐患发生。
通过建设智慧工地云平台，可以提升管理效率，实现精细化、过程化管理，平台拉近的各级管理人员与施工现场一线管理人员的距离，降低了管理层获取施工现场数据的成本，为管理层提供随时随地获取信息的途径，大大提升了施工现场管理。