【摘要】随着我国社会经济的发展，工程技术的不断进步，越来越多的新技术投入工程施工中来，使得施工安全环境愈加复杂。传统的施工安全管理形式面临严峻挑战。为了应对复杂严峻的挑战，需要新的管理形式。在社会高度信息化背景下，物联网技术正在蓬勃发展，将其引入施工安全管理中恰逢其时。论文讨论了新技术环境下施工安全存在的问题，并探讨了物联网技术在施工安全管理中的应用。
【关键词】物联网技术；建筑工程；安全管理
1物联网技术的概念
物联网技术是正处于蓬勃发展中的互联网技术之一，其概念则是基于物品编码组织EAN.UCC的计算机实践同麻省理工学院共同提出，其本质是基于互联网的信息传输交换系统，即利用各种传感器，使用通信协议，将物体的各种信息及周边环境信息，通过互联网连接起来，实现信息的交换与传输，从而实现自动化识别、定位、监管、控制的网络系统。物联网的基础虽仍然是互联网，但它又是互联网的扩展和延伸，物联网将应用端扩展至物品与物品间，目标是实现万物互联。
2建筑施工安全管理的现状
建筑施工现场是由人、材料、设备及半成品构成的具有流动性的作业场地，现场的局部无序性和环境复杂性是造成工程事故发生的原因之一，传统的安全管理强调人的主观能动性，期望通过现场管理人员的事无巨细的管理行为，来防止安全事故的发生，其主要障碍是现场信息的不透明和资源配置的不合理，传统安全管理无法实时监控各种危险源，在危险发生时也无法对危险源范围内的作业人员提出预警，由于无法获取详尽的现场信息，所以资源的配置不能及时得到优化，难以协调安排，安全事故的发生率很难降低。
3物联网技术在施工安全管理中的应用
基于物联网的特点和施工现场的实际情况，将物联网应用在现场施工安全管理中势在必行。对于现场中存在的大量不透明信息源，可以利用无线射频技术（RFID）和无线传感器网络（WSN）来获取，同时还可以实时监控场地作业情况，将电子标签附着在施工场地内各类物品上，通过无线传感器网络来组建一套现场安全管理预警网络，将收集到的各类信息上传至设置在现场监控室的服务器中，实现对现场人员、设备、材料的轨迹监控，危险区域的危险信息的收集与预警。
3.1安全管理系统的组成。本系统主要由感知层、传输层、处理层、应用层组成，感知层由电子标签、读卡器、传感器（压力、温度、湿度、位移等）、监视器组成，主要作用是感知识别物体和采集捕获信息。系统结构图如图1所示。成，主要作用是将感知层获取的信息传输到设置在现场的系统服务器上。处理层由服务器内部数据分析软件构成，主要作用是将获取的信息进行分类处理，用以实现系统的各种功能。应用层由系统客户端和室外显示器、报警器组成，主要功能是将分析数据得到的结果反馈给系统管理人员，协助系统人员实现智能化管理。
3.2安全管理系统特点。3.2.1性能优异。本系统所采用的传感器、电子标签都已经广泛应用在物流、化工等行业，性能优异，可靠性较高，电子标签有效识别距离最远可达50m，单台读卡器最多可同时读取50个电子标签，识别正确率在95%以上，可检测到时速最高在100km/h的运动物体，误码率低于万分之一，性能完全满足施工现场监测需求。3.2.2安全稳定。由于施工现场作业条件复杂，干扰源较多，系统的安全稳定至关重要，本系统主要室外设备均具备IPX67级防水、防尘性能，完全满足现场室外环境应用要求，同时抗干扰能力较强，能应对现场复杂干扰环境。3.2.3操作简单。本系统客户端具有图形化操作界面，操作友好，学习成本较低，便于管理人员快速掌握使用系统。
3.3安全管理系统实现的功能。安全管理系统实现的功能如图2所示。3.3.1考勤管理功能。现场人员身上佩戴电子标签卡，电子标签卡上写入人员信息、所属部门、工种，利用设置在场地入口处的读卡器，读取进、出场的时间，数据上传至服务器，形成人员考勤表，管理人员可以随时查看各个人员的考勤信息，输出各类考勤表，同时可以实时统计进场劳动力数量，便于编制更新劳动力进场计划表。3.3.2定位管理功能。电子标签卡在现场可以被附近的读卡器读到，每个读卡器可以同时读取多人信息，管理人员可以在系统中随时掌握各个人员的位置信息，监控各个人员在相应位置的工作时间，安全管理人员可以在人员相对集中的地区，进行更周密的安全管理，及时调整安全管理力量的部署，做到对危险区域的应对自如。3.3.3设备、材料进出场监控功能。在大型设备、大宗材料上粘贴电子标签，用以实现对设备、材料进出场的监控，当设备、材料入场时电子标签会被读卡器记入并上传，管理人员可以在系统中查阅设备进场时间、使用时长、出场记录，如果设备是租赁的，租赁费用可以被计算出来，方便管理人员掌握租赁成本，以此调整施工进度计划，如果设备是自有设备，可以根据设备进场监控，编制设备检修计划，防止设备失修损坏。材料进场情况的监控可以帮助管理人员，掌握材料进场时间、数量，并与编制的材料计划相比对，根据比对情况及时修正材料计划，控制材料使用情况，调整后续材料入场时间、数量，实现节约材料防止浪费的目标。3.3.4危险源监测功能。在各主要危险源布置大量传感器，实现对危险源的监测，如在高大模板区域布置大量的电子标签和传感器，可以实现对区域模板和脚手架的应力监测，在出现应力超过预设值后发出警报，同样在基坑边缘布置传感器，可以实现对基坑周边环境变化的检测，出现超过限值的变化时，提示管理人员及时处理相应的危险区域，通过各种传感器对施工现场各个区域的不间断监测，将施工现场由信息不透明的黑箱变成能随时感知各类信息的白盒，将检测到危险源的实时变化及时传递至监控室，直接帮助现场安全管理人员及时调整资源配置、更改施工方案消除危险于萌芽状态，防止危险源进一步恶化，造成安全事故。3.3.5警报功能。警报功能是基于实时的现场施工环境的检测来实现的功能，在场地入口处设置的读卡器，在无卡人员强行进入场地内时会发出警报，提醒入口处安保人员及时了解情况，设置在场区内的传感器在危险源发生变化时，发出安全警报，及时提醒处于危险源环境中的现场作业人员，立刻离开危险环境，在无法及时处理危险源的状况下，避免出现人员伤亡，最大限度减少事故造成的损害。同时该功能还可以将不同作业区域设为警戒区，当不属于该作业区的人员进入该区域时，对该人员发出警报，并确定该人员身份，要求其立即离开该作业区，从技术上实现了作业区间的人员区隔。
4结语
物联网技术在不断发展，我们可以应用到施工现场的技术也越来越多，本文提出的系统是一个比较初级的现场安全管理系统，系统功能不完备，还存在大量的局限性，需要在将来进行不断的扩展改进，现阶段的布置成本相对较高，但是将物联网技术应用到现场安全管理中是必然的趋势，这项技术通过大量的传感器的布置极大地消除现场信息盲区，对实现安全透明施工意义重大，同时大量有效的信息的获取，也极大地帮助了管理人员实现资源合理调配，降低了施工成本，当然物联网技术不仅可以应用在施工安全管理上，在施工过程的各个阶段都可以得到广泛应用，希望能在不久的将来看到工程施工全流程的物联网应用成果。
【参考文献】
【1】董大旻,冯凯梁.物联网技术在建筑施工安全管理中的应用[J].建筑,2010(19):21-23.
【2】朱玮佳.建筑行业安全工程的管理与控制[J].居舍,2019(13):152+181.
【3】朱健立.安防行业是物联网真正的应用实践[J].中国安防,2017(04):78-80.
作者:李宁 马妍 高婷婷 单位:济南青野建筑安装公司 济南工程职业技术学院
