建筑施工现场安全管理技术的应用与优化研究

引言：

伴随建筑工程规模的不断扩大以及施工技术的日益复杂化，施工现场安全管理面临着前所未有的挑战与机遇。传统的人工巡检，经验管理等方式已难以满足现代化工程建设的安全管理需求，而新一代信息技术的快速发展为安全管理模式的创新与升级提供了强大的技术支撑。本研究立足于建筑施工领域的实际需求，深入探讨安全管理技术的应用现状与发展趋势，系统分析各类先进技术在安全管理中的实践效果，并就优化策略展开深入研究，以期为提升建筑施工安全管理水平提供理论指导以及实践参考。

1 安全管理技术概述

随着建筑工程向着超高层，大跨度，复杂结构等方向快速发展，传统的施工现场安全管理模式面临着前所未有的挑战，以人工巡查为主的管理方式虽在长期实践中积累了丰富经验，但在应对现代化工程建设时，其在风险预判，隐患发现，事故防范等方面的局限性日益凸显，特别是在处理多区域协同，高风险作业等复杂场景时，传统管理模式难以满足施工现场对安全管控的实时性，精准性以及全面性要求。在新一代信息技术的推动下，建筑施工安全管理正经历着深刻变革，通过引入智能监测设备，搭建数字化管理平台，构建大数据分析系统，施工现场安全管理逐步实现了从人工巡检向智能监测的转变，从经验判断向数据决策的提升，从被动处置向主动预防的跨越，这种技术驱动的管理创新不仅提高了安全管理的效率以及精度，更形成了一套符合现代工程建设规律的安全管理新范式 。

2 技术应用与实践研究

2.1 智能监测与预警技术

智能监测与预警技术构建了一个多层级的安全监控网络，实现对人员，设备以及环境的全方位管理，在人员定位方面，采用 UWB 技术在施工现场布设基站，施工人员佩戴定位标签，系统通过电子围栏功能对危险区域进行重点防护，设备监控系统通过在塔吊，升降机等特种设备上安装振动传感器，应力监测仪等多种检测装置，构建设备健康监测体系，环境监测采用分层分区的传感器网络布局，对温湿度，噪声，粉尘等环境参数进行立体化监测，并与智能喷淋，通风设备形成联动处置机制 。系统还整合了计算机视觉技术，通过在关键作业区域部署智能摄像头，对施工人员不规范行为进行实时监测以及预警，这种多维度的监测预警网络为施工现场安全管理提供了全面的技术支撑，通过对复杂施工场景的持续学习以及经验积累，系统的预测模型不断优化，风险识别的准确度以及预警的及时性持续提升，为施工现场安全管理提供了越来越可靠的智能化支持。

2.2 数字化管理平台

数字化管理平台（如图 1）以 BIM 以及 GIS 技术为基础，构建起施工现场的数字孪生系统，实践表明，通过部署 432 个监控点位，平台实现了施工现场的全覆盖管理，平台采用三维可视化技术展现施工进度，机械布局，人员分布等实时信息，基于预设的碰撞检测算法，提前识别施工工序中的安全隐患，显著降低了设计变更率，在具体应用中，平台围绕安全巡检，隐患整改，应急处置三大核心功能，依托工作流引擎驱动各项管理工作，对于发现的安全隐患，平台通过闭环管理机制自动推送整改任务并跟踪处理进度 。当发生突发事件时，系统可基于预设的应急预案，快速调动现场资源，通过可视化指挥界面有效协调各方力量开展应急处置，这种数字化的管理模式使安全管理工作更加精准高效，特别是在大型复杂项目中，平台的协同管理功能充分发挥作用，通过数据共享以及流程优化，显著提升了跨部门，跨区域的安全管理效率。

2.3 人工智能辅助决策技术

人工智能辅助决策技术在建筑施工安全管理中主要围绕视觉识别以及风险预测两大核心应用展开，在视觉识别方面，通过部署基于 AI 的视频分析系统，重点对施工人员不规范作业行为进行监测，系统能够准确识别安全帽佩戴情况，高空作业违规等行为，识别准确率达到 99% ，针对施工现场重点部位的监测数据，系统采用机器学习算法建立风险预警模型，通过对深基坑监测系统实时采集的位移数据以及应力应变数据进行分析，有效预判坍塌风险。在施工过程管理中，基于时序预测算法，结合场地气象数据，大型机械设备运行状态等信息，系统能够对施工工序中的潜在风险进行评估以及预警，为现场管理人员提供具有针对性的安全防范建议，这种基于 AI 的辅助决策模式，有效提升了安全管理的智能化以及预见性水平，通过对复杂施工场景的持续学习以及经验积累，系统的预测模型不断优化，风险识别的准确度以及预警的及时性持续提升，为施工现场安全管理提供了越来越可靠的智能化支持。

2.4 移动终端与远程管理技术

移动终端与远程管理技术应用主要通过智能穿戴设备以及移动管理平台两种方式实现（如图 2），在智能穿戴设备方面，新型安全帽集成了心率监测以及 SOS 紧急求救功能，并在隧道工程等高风险环境中配备智能手环，实时监测工人的疲劳状态，当检测到异常时系统自动预警，基于 5G 网络的远程管理平台支持管理人员通过移动终端APP 进行安全巡查，实现安全隐患的及时发现以及处置，在应急处置方面，平台支持多方专家在线会商，通过高清视频系统远程诊断现场情况，为施工现场提供实时的技术支持以及应急指导。这种移动化的管理模式打破了传统远程管理的时空限制，实现了施工现场安全管理的即时响应以及协同处置，随着 5G 技术的深入应用以及移动终端设备的不断升级，远程管理的实时性以及可靠性将进一步提升，为建筑施工安全管理提供更加灵活以及高效的技术保障，特别是在大型施工项目中，不断完善。

3 效能评估与优化

3.1 安全管理技术应用效果评估体系

在建筑工程安全管理技术的实践应用中，通过对不同类型工程项目进行深入分析，我们可以全面评估智能化安全管理技术的实施成效，以典型超高层建筑项目为例，该项目通过部署智能化安全管理系统，在多个关键领域都取得了显著的成果，在视频监控方面，项目采用了 5G+AI 视频系统，部署了 432 个监控点位，系统对施工现场违规行为的识别准确率高达99.2%，施工模拟方面，通过整合BIM 及GIS 技术进行施工过程模拟，有效减少了 37% 的设计变更，大大降低了由设计变更引发的安全隐患。在智能设备监测领域，特种设备智能监测系统的应用使设备故障提前预警率达到 92%，显著提升了设备运行的安全性，环境监控方面，项目引入扬尘监测联动喷淋系统，使现场PM2.5 浓度降低了 42%，有效改善了施工现场的环境质量，这些技术应用的成效不仅体现在管理效率及精确度的提升上，更重要的是通过数字化手段实现了安全管理的标准化及智能化，为建筑工程安全管理水平的整体提升提供了可复制的实践经验，这种全方位的技术应用效果评估体系，为后续项目的技术优化及推广应用提供了重要的参考依据 。

3.2 安全管理技术优化路径与实施建议

智能化安全管理技术在实践应用过程中仍面临着多重挑战，这些挑战主要体现在技术整合，标准规范以及人才培养等方面 ，在技术层面，不同厂商的系统间存在数据标准不统一，接口不兼容等问题，影响了各子系统之间的协同效应，在管理层面，现有的安全管理规范还未完全适应智能化转型的需求，导致部分创新技术的应用缺乏制度保障，在人才层面，行业内既懂建筑施工又精通信息技术的复合型人才严重不足，制约了技术应用的深度以及广度。针对这些挑战，急需从顶层设计以及实施路径两个维度展开系统化优化，首先，应加快推进智能建造技术标准的制定，统一数据规范以及接口标准，为各类智能化系统的融合应用奠定基础，其次，需要创新人才培养模式，通过校企合作培养数字化建造人才，开展智能化技术应用专项培训，提升一线管理人员的技术应用能力，最后，要建立健全技术应用的评估以及反馈机制，通过实践数据的持续积累以及分析，不断优化以及完善智能化安全管理系统。

结语

通过对建筑施工现场安全管理技术的系统研究表明，新一代信息技术在提升安全管理效能方面发挥着关键作用。智能监测与预警系统的应用显著提高了危险源识别的准确性与及时性，数字化管理平台的构建实现了安全管理流程的标准化与可视化，而人工智能辅助决策技术则为安全管理决策提供了科学依据。研究发现，技术应用的效果与管理机制的优化密不可分，需要从管理体系，人员培训，技术集成等多个维度同步推进。基于研究成果，建议进一步加强技术创新与管理创新的深度融合，持续优化安全管理技术的应用效能，为建筑施工安全管理水平的整体提升提供有力支撑。

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