摘要:工程項目安全管理問題是我國工程建設領域監(jiān)管的重要內容。現(xiàn)有安全管理體系下的安全事故數(shù)據(jù)表明因施工現(xiàn)場高處墜落等四種致因導致的安全事故和傷亡數(shù)目較大,亟需借用新型安全管理手段來提高安全管理成效。本文描述了施工現(xiàn)場安全傳感技術的主要類別和應用方向,并結合工程建設領域和現(xiàn)代信息技術的發(fā)展來分析安全傳感技術的應用前景。最后,本文提出了施工現(xiàn)場安全傳感技術研究和應用的相關建議。 

關鍵詞:施工現(xiàn)場;工程項目;傳感技術;信息技術 
  一、引言 
  我國建筑業(yè)安全管理工作一直處于嚴抓、嚴防、嚴控的階段,但大量安全事故卻層出不窮,更不乏具有惡劣社會影響和大量人員傷亡的重大安全事故。因此,認真分析工程項目安全管理工作的規(guī)律,準確辨識和管理危險源,降低事故發(fā)生的概率和危害程度就成為當前安全管理工作的重中之重。在各項工作中,安全預防是一項核心并且特殊的工作,需要投入大量資金、人力和物力,并且要不斷創(chuàng)新預防預警方法,提高安全管理效果。 
  二、工程項目安全管理的特點和趨勢 
  近十幾年,我國建筑業(yè)一直處于繁榮發(fā)展階段,各種專業(yè)和不同規(guī)模的建筑公司承擔著大量工業(yè)與民用建筑,以及基礎設施建筑的建設工作。隨著大量層數(shù)高、跨度大、技術復雜、工期成本和質量目標較高的工程的出現(xiàn),傳統(tǒng)的人員能力、管理及技術水平都需要得到改進提升,以適應復雜情況的出現(xiàn)。從安全管理的角度來講,要充分認識安全管理的特點,把握安全管理和安全技術的發(fā)展趨勢,提高企業(yè)和項目部的整體安全管理水平。 
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  安全事故主要發(fā)生在施工現(xiàn)場,是在施工全過程中安全隱患不斷積累并被觸發(fā)的結果。因此,工程項目安全管理的地點較為集中。同時,工程項目安全管理還是一項綜合性的工作,它貫穿從項目勘察、建造到使用全壽命周期,并涉及組織、管理、技術、人員、機械、交通等多個方面。另外,工程項目安全管理的階段性較強,在不同的階段有不同的內容和工作重點。歸根結底,工程項目安全管理工作是一項因果型的工作,事故的發(fā)生基本都有對應的危險源和觸發(fā)條件。 
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  當前的工程項目安全管理工作已經(jīng)有較為完善的安全生產(chǎn)法規(guī),各企業(yè)也制定了詳細的安全管理制度和表格化管理流程。但大量有規(guī)律的安全事故數(shù)據(jù)表明當前安全管理體系已經(jīng)遇到了管理效率瓶頸,其基本現(xiàn)狀表現(xiàn)有:項目安全投入程度不夠;從業(yè)人員安全觀念薄弱,安全知識匱乏;項目安全管理信息化技術研究和應用程度較低;項目安全預案執(zhí)行力弱,危險源管理失控;項目安全管理的針對性研究較少等。 
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  隨著工程建設領域管理和技術的發(fā)展,工程建設領域的時代特征和發(fā)展趨勢逐步明顯。在這個背景下,工程項目的安全管理將在人員管理、系統(tǒng)化數(shù)據(jù)管理、法制化管理、信息化管理等方面齊頭并進,提高安全管理層次。具體來說,工程項目安全管理的趨勢可以描述為安全管理系統(tǒng)化;安全科技應用普遍化;安全從業(yè)培訓規(guī)范化;安全管理法制化;安全投入固定化等等。 
  三、施工現(xiàn)場安全傳感技術的類別和應用范圍 
  施工現(xiàn)場是工程項目安全管理的重點區(qū)域,主要工作就是危險源管理、施工過程安全監(jiān)控、施工人員交底與培訓等等。在這個過程中需要處理大量的數(shù)據(jù)和信息,而有效的數(shù)據(jù)和信息是保證施工現(xiàn)場安全的重要內容。施工現(xiàn)場安全數(shù)據(jù)和信息的獲得一方面是通過人為觀測、檢查等方式來獲得的,另一方面是通過技術的手段來獲取的。安全傳感技術是由傳感器、數(shù)據(jù)傳輸方式和信息處理識別等構成的,是獲取安全數(shù)據(jù)和信息的重要方式。其中,傳感器是傳感技術中的核心內容,本文依據(jù)傳感器的類別來區(qū)分安全傳感技術如下。 
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  工程項目安全事故的發(fā)生主要原因歸結為人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全因素和管理缺失,其中人的不安全行為一方面是意識或專業(yè)知識不夠而導致的,另一方面是由于環(huán)境的不安全因素導致的。施工現(xiàn)場環(huán)境復雜多變,土方溫度傳感器、空氣溫濕度傳感器、雨量傳感器、光照傳感器、風速風向傳感器等環(huán)境感應型傳感器都可以及時獲取施工環(huán)境突變狀態(tài),并轉換為人出現(xiàn)不安全行為的警示數(shù)據(jù)。 
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  隨著進度的推進,部分施工部位也有位移和應變等方面的技術要求,來測量位移、力、力矩、壓力、加速度、重量等數(shù)據(jù)。位移傳感器和應變傳感器的數(shù)據(jù)獲取和傳輸、識別、處理將使工程項目管理方及時獲取受控部位的安全狀態(tài),以及后續(xù)管理和技術措施。 
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  施工現(xiàn)場的交叉作業(yè)和立體施工使人、機械設備等呈現(xiàn)移動狀態(tài),避免碰撞、臨邊越界、孔洞墜落等就成為安全管控的重點。事實上,高空墜落和物體打擊都是工程項目施工現(xiàn)場的常見傷亡致因,且比例較高。智能交互型傳感器主要包含位置傳感器、距離傳感器、視覺傳感器、聽覺傳感器、觸覺傳感器等,可以進行即時的、動態(tài)的數(shù)據(jù)交換,確保施工安全。目前常見的安全質量視頻監(jiān)控技術就屬于智能交互型傳感技術。 
  傳感器是傳感技術的核心,與之相配合的是數(shù)據(jù)傳輸和信息識別處理技術。目前數(shù)據(jù)傳輸主要包含有線和無線兩種方式,且隨著現(xiàn)代通信技術的發(fā)展在時效性和準確性上大幅提高。信息識別及處理技術是以電子信號識別及處理、安全管理大數(shù)據(jù)庫建設、信息系統(tǒng)建設等為核心的,可以起到自動報警、數(shù)據(jù)記錄、即時監(jiān)測、事故快速反應等功能。 
  四、施工現(xiàn)場安全傳感技術的應用前景 
  本文根據(jù)我國2008~2012年的工程建設安全事故進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和歸類分析,繪制出五年間各類事故致因導致的事故及傷亡數(shù)目,詳見下圖。從圖中可以看出,消除高處墜落、起重傷害、坍塌、物體打擊等四類事故的數(shù)目將可以大幅降低傷亡數(shù)據(jù)。而這四類事故僅靠傳統(tǒng)的管理和技術手段已無法進行優(yōu)化控制,亟需依靠現(xiàn)代計算機技術、通信技術、傳感技術等進行管理升級。   傳感技術與計算機技術、通信技術一起被稱為現(xiàn)代信息技術的三大支柱。當前我國現(xiàn)代信息技術發(fā)展迅猛,傳感技術的研發(fā)和應用力度逐步加大,依托于現(xiàn)代信息技術的新型管理模式正在多個行業(yè)快速推進。建筑行業(yè)作為傳統(tǒng)性較強、技術含量復雜、從業(yè)人員多、危險源多變的國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè),迫切需要加強現(xiàn)代信息技術的研究和應用實施。 
  首先,從技術上來看,以傳感技術為主的現(xiàn)代信息技術已經(jīng)能夠解決工程項目安全管理所需信息和數(shù)據(jù)的需求;其次,從上圖所示數(shù)據(jù)分析來看,安全傳感技術的應用空間廣闊,能在項目施工階段的多個環(huán)節(jié)進行實施;再次,隨著綠色建筑、智能建筑、BIM建造、建筑工業(yè)化的推進,建筑業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)、信息化、智能化、現(xiàn)代通信和網(wǎng)絡技術的需求越來越迫切;最后,大量接受現(xiàn)代信息技術教育和實踐的高素質人才快速融入建筑業(yè)企業(yè)和相關管理部門,為現(xiàn)代信息技術的研究、推廣和應用奠定了良好的基礎。綜合來看,安全傳感技術具備很好的實施背景和技術積累,可以為工程項目的安全管理工作提供更多支持,應用前景廣闊。 
  在安全傳感技術的研發(fā)和實施過程中要爭取幾個方面的保障。一是行業(yè)主管部門的政策和資金支持,將其納入規(guī)定的安全投入成本范疇,避免因較低利潤導致的投入缺失。二是行業(yè)內研究型企業(yè)和科研院所、高校等要加強對工程項目傳感技術的研發(fā)和實施模式探索,以系統(tǒng)化的解決方案來提供支持。三是工程項目各參與方等要積極推進現(xiàn)代信息技術的應用,搭建信息共享平臺,加強信息、數(shù)據(jù)的傳輸與處理。四是行業(yè)內從業(yè)人員的教育與培訓要強化對現(xiàn)代信息技術、專業(yè)軟件等信息化能力的知識普及和技能訓練。最后,還要積極學習國外建筑業(yè)及國內其他行業(yè)的傳感技術應用經(jīng)驗,避免過度依賴單一技術(比如施工現(xiàn)場的視頻監(jiān)控系統(tǒng))來實現(xiàn)安全管理工作。 
  五、結語 
  抓好工程項目施工現(xiàn)場的安全管理工作是保證行業(yè)秩序、企業(yè)運營的重要內容。安全傳感技術內容豐富,可以很好的解決現(xiàn)有安全管理體系面臨的安全監(jiān)控、安全預警和信息處理等難題。安全傳感技術的研究和應用是建筑業(yè)現(xiàn)代信息技術應用的一部分內容,發(fā)展前景廣闊,但在其發(fā)展過程中要尤為注意觀念轉變、政策支持、技術研發(fā)和人才培養(yǎng)等關鍵工作。總之,施工現(xiàn)場安全傳感技術將為成功的工程項目管理提供更多保障。 
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