智能化技术在建筑施工安全管理中的应用与效果

建筑施工行业作为国民经济的重要组成部分，在推动城市化进程、改善民生福祉、完善基础设施等方面发挥着不可或缺的重要作用，其安全管理状况不 与人民群众的生命财产安全息息相关，一直以来都是社会关注的焦点。 管理人员的人工巡查、经验判断以及纸质化的记录与归档，这 诸多局限性。施工现场存在着大量动态变化的因素，如 运转带来的潜在风险、天气等环境条件的不稳定影响等 一旦发生安全事故，不仅会造成惨重的人员伤亡和巨 大 业的市场声誉。随着科技的飞速发展，以人工智能、物联网 筑施工领域的各个环节，为安全管理带来了全新的思路与方法 的分析判断能力以及快速的响应能力，能够对施工现场的人 化的监测与管理，从而有效弥补传统管理模式在时效性、 管理的整体水平，为建筑行业的健康、可持续发展奠定坚实的基础。

引言

一、智能化技术应用于建筑施工安全管理的重要性

在建筑施工过程中，安全隐患的种类 涵盖了人员行为、设备运行、环境变化、结构稳定等多个方面，而且许多隐患 或结构内部，传统的人工排查方式由于受到人员精力、经验水平 面、深入且精准的排查，极易出现遗漏或误判的情 设备、高清智能摄像头以及基于深度学习的 例如，部署在施工现场各个关键位置的智 行实时分析和处理，能够精准识别出工人未 符合安全规范、临时用电线路私拉乱接 可以实时感知结构的应力变化、 的异常波动，如温度过高、转速异常等。 的安全隐患，将其扼杀在萌芽状态， 故发生的被动局面，为施工安全提供第一道坚实且可靠的防线

施工现场的风险因素并非一成不变，而是处于持续的动态变化之中，某一环节的微小变动都可能引发新的风险，因此对风险进行实时监控至关重要。智能化技术凭借其强大的实时数据采集与传输能力，能够实现对施工现场风险的动态监控。通过物联网技术，将施工现场的各类设备、设施、传感器等连接成一个相互关联的有机整体，形成一张覆盖整个施工现场的智能感知网络，实时采集设备运行数据、环境参数、人员位置等信息，并通过5G 等高速通信技术将这些数据传输至云端管理平台。比如，塔吊、施工电梯等大型机械设备安装智能传感器后，能够实时上传其起吊重量、回转角度、运行速度、制动状态等详细数据，管理平台对这些数据进行实时分析，一旦发现数据超出安全阈值，如塔吊超载、施工电梯超速等情况，系统会立即发出声光警报，并将警报信息推送至相关管理人员的手机终端。对于施工现场的环境风险，如扬尘浓度过高、噪声超标、有毒有害气体泄漏、极端天气来临等，部署在现场的环境监测传感器能够及时感知并将数据反馈至管理平台，使管理人员能够第一时间掌握现场风险状况，并根据风险等级迅速采取相应的应对措施，如启动喷淋降尘系统、调整施工时间、组织人员撤离等，有效避免风险进一步扩大演变为安全事故，保障施工过程安全、平稳地进行。

对于建筑企业而言，良好的安全管理不仅是保障施工顺利进行的基础，更是实现可持续发展的必要条件。智能化技术在安全管理中的应用，能够显著提升企业的安全管理水平，有助于企业树立负责任、高效率的良好社会形象，增强企业在市场中的公信力和美誉度。安全事故的减少，意味着企业在人员伤亡赔偿、设备维修更换、工程返工、工期延误等方面的成本支出大幅降低，直接提升了企业的经济效益。同时，符合现代安全管理理念的智能化应用，能够为员工创造更加安全、健康的工作环境，提高员工的归属感和工作积极性，也能够吸引更多具备智能化技术应用能力的高素质人才加入企业，提升企业的整体技术实力与管理水平。在日益激烈的市场竞争中，具备先进安全管理技术和良好安全业绩的企业，在项目招投标、合作伙伴选择等活动中具有明显的竞争优势，能够获得更多的市场机会，为企业的长远发展奠定坚实基础，使企业在激烈的市场竞争中脱颖而出，实现可持续发展的目标。

施工人员作为建筑施工活动的直接参与者和执行者，是建筑施工的核心要素，保障他们的生命安全是建筑施工安全管理工作的重中之重，也是企业社会责任的重要体现。智能化技术在提升人员安全保障方面发挥着不可替代的关键作用。一方面，通过为施工人员配备智能安全帽、定位手环等可穿戴设备，能够实时跟踪和记录施工人员的位置信息、移动轨迹， 甚至可以 体温等身体状况数据。在发生紧急情况如坍塌、火灾、爆炸等事故时，管理人员可以通过管 定被困人员的精确位置和数量，为救援队伍制定救援方案、开展救援行动争取宝贵的时间， 最大限度地减少人员伤亡。另一方面，基于AI 技术的行为监测系统能够对施工人员的操 实时 当检测到工人出现疲劳作业、连续工作时间过长、违规进入危险区域、高处作业未系安全带等危险行为时，系统会及时发出语音提示或震动提醒，同时将相关信息反馈给现场管理人员，促使工人及时纠正不安全行为，减少因人为失误导致的安全事故，从多个维度全方位守护施工人员的生命安全。

人员智能化管理是建筑施工安全管理的核心环节之一，通过构建智能化的劳务实名制系统，能够实现对施工人员的全面、精准管理。在工人入场时，通过人脸识别终端、身份证读卡器等技术设备，对工人的身份信息进行采集和验证，将工人的姓名、年龄、籍贯、身份证号码、联系电话、技能等级、特种作业操作证等基本信息以及安全教育培训记录、过往工作经历等录入系统，建立详细、完整的个人电子档案，确保人员信息的真实性和可追溯性。这不仅有助于管理人员掌握施工人员的基本情况，还能在发生安全事故时快速核实人员信息，为事故处理提供便利。施工现场的入口处部署门禁系统，并与人脸识别设备联动，只有在系统中登记备案并通过身份验证的人员才能进入施工区域，有效防止无关人员随意混入施工现场，减少潜在的安全风险。同时，在施工过程中，为施工人员配备智能手环、智能安全帽等可穿戴设备，这些设备内置定位模块和传感器，能够实时监测施工人员的位置信息、移动轨迹以及心率、体温等身体状况数据。当施工人员进入危险区域时，系统会自动发出警报，提醒其注意安全；当监测到施工人员身体状况异常时，能够及时通知管理人员采取相应措施。利用部署在施工现场的智能摄像头和AI 行为分析技术，对监控视频中的人员行为进行实时分析和识别，及时发现工人的不安全行为，如未佩戴安全帽、安全带等防护用品、违规攀爬脚手架、在高处作业平台嬉戏打闹、擅自进入危险警示区域等，系统会通过现场广播进行语音提示，同时向相关管理人员发送短信或APP 推送通知，及时提醒相关人员纠正不安全行为。通过这些技术手段，实现对施工人员从入场到离场的全过程、全方位智能化管控，切实保障人员作业安全。

建筑施工设备是施工生产的重要工具，其安全运行直接关系到施工安全，对设备进行智能化管理是防范设备事故的关键。在建筑施工设备上广泛安装各类智能传感器，如温度传感器、振动传感器、压力传感器、位移传感器等，构建设备智能管理系统。这些传感器能够实时采集设备的各项运行参数，为设备的安全管理提供数据支持。对于塔吊、施工电梯、起重机、混凝土泵车等大型机械设备 传感器可实时采集设备的运行参数，如塔吊的起升高度、变幅幅度、回转角度、 起重量 各 构运行速度等；施工电梯的运行速度、楼层停靠位置、门开关状态、轿厢 传至云端管理平台，平台利用大数据分析算法和机器学习 备运行参数异常，如塔吊超载、电机温度过高、 报信息推送至设备操作人员和管 拥品 速度、切断危险动作的动力源、启动紧急制动装 记录、故障历史等信息运用大数 的故障类型和时间，及时大限度地减少因设备故障引发的 例如 在未来一周内出现故障，管理人员

当前，随着数字经济的蓬勃发展，建筑行业正处于向数字化、智能化转型的关键时期，这是行业发展的必然趋势，也是提升行业整体质量和效率的重要途径。智能化技术在建筑施工安全管理中的应用，正是顺应这一行业发展趋势的具体体现。随着5G 通信技术的普及、人工智能算法的不断优化、大数据分析能力的持续提升以及物联网设备成本的降低，这些前沿技术在建筑领域的应用场景日益丰富，应用成本也逐渐降低，为智能化安全管理的推广提供了有利条件。采用智能化安全管理模式的企业，能够更好地适应行业变革的要求，提升自身的核心竞争力，在项目招投标、合作洽谈等活动中占据优势地位，获得更多的发展机遇。同时，行业内领先企业在智能化安全管理方面的成功实践和示范效应，会带动更多的建筑企业积极引入智能化技术，推动整个建筑行业安全管理水平的整体提升，促进行业朝着更加健康、有序、高质量的方向发展，使建筑行业在新时代的发展浪潮中不断实现创新与进步。

二、智能化技术在建筑施工安全管理中的应用策略

（一）人员智能化管理（三）提升人员安全保障（一）精准隐患识别（二）实时风险监控（二）设备智能化管理（五）顺应行业发展趋势（四）促进企业可持续发展（三）施工环境智能化监测

建立智能化的安全预警系统是实现风险前置防控的重要手段，能够有效提升安全管理的主动性和前瞻性。依托人工智能算法和大数据分析技术，构建集数据采集、分析、预测、预警于一体的智能化安全预警系统，实现对施工现场安全风险的精准预测和及时预警。

建筑施工环境复杂多变，环境因素是引发安全事故的重要原因之一，运用智能化技术对施工环境进行监测能够有效防范环境风险。针对建筑施工环境的特点，运用多种类型的智能化传感器构建全方位、多层次的环境监测体系，确保能够及时掌握施工现场的环境状况。

在施工现场的不同区域合理部 的扬尘浓度 PM2.5、PM10 等污染物指标，以及一氧化碳、 至管理平台，当监测数据超过设定的 扬尘污染和有害气体浓度， 制喷淋设备对施工现场 置安装噪音传感器，对施工现场的 平台，若噪音超标，及时通过管 备使用时间等降噪措施，避免对周边居民的正常 高边坡、隧道等地质条件复杂且存在坍塌风险的区 监测土体或结构的变形情况、沉降量、倾斜角度等数据。 将数据传输至管理平台，一旦发现异常变形或数据变化速率加快， 提醒管 时采 取加固处理、暂停施工、疏散人员等措施，防止坍塌事故发生，为施工创造安全稳定的环境条件。

（四）智能化安全预警

首先，广泛收集整理施 设备运行数据、 人员行为数据、环境监测数据、气象数据等多维度信息 型的基础，数据的准确性和完整性直接影响模型 选和标准化处理，确保数据的质量。然后，通 同数据之间的关联关系和潜在规律，构建安全 现场潜在的安全风险进行动态分析和预测，提前发出 区域连续出现多次工人违规操作行为，同时结合该区域的 区域可能存在较高的安全风险，系统会立即向管理人员发送 提示管理人员加强该区域的安全巡查和管理力度。同时，利用部署 视觉的AI 图像识别技术，对施工现场进行24 小时不间断监测，一旦识别到异常情况，如火灾烟雾、火焰、物体高空坠落、人员摔倒、群体冲突等，系统会迅速发出警报，并自动调取该区域的实时画面供管理人员查看，为安全管理提供及时、准确的风险预警，以便管理人员提前采取有效的应对措施，防范事故发生。

传统的安全培训教育方式往往以理论讲解、观看视频为主，形式单一，效果有限，而借助虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等智能化技术手段，能够创新建筑施工安全培训教育模式，显著提升培训效果。开发沉浸式的VR 安全培训课程，利用计算机技术构建与实际施工现场高度相似的虚拟三维环境，让施工人员通过佩戴VR 头显设备，身临其境地体验各种施工场景下可能发生的安全事故，如高处坠落、物体打击、触电、机械伤害、坍塌等，通过逼真的视觉、听觉和触觉感受，让施工人员深刻认识到安全事故的严重性和遵守安全操作规程的重要性，增强其安全防范意识。利用 AR 技术，将虚拟的安全信息与现实的施工场景相结合，在施工现场对工人进行实时的安全指导和培训，工人通过手机、平板电脑或 AR 眼镜等设备，能够看到叠加在现实场景中的虚拟安全提示信息、设备操作流程说明、危险区域警示等内容，在实际操作过程中可以随时获取这些信息，解决操作过程中的疑问，规范操作行为，提高培训的针对性和实效性。此外，搭建在线学习平台，为施工人员提供丰富的安全知识学习资源，如安全法规标准、各工种操作规程、典型事故案例分析、应急处置方法等视频课程和图文资料，工人可以根据自己的时间和需求随时随地进行自主学习，系统自动记录学习进度和考核成绩，定期生成学习报告，帮助管理人员掌握工人的学习情况，针对性地开展培训，全面提升施工人员的安全意识和技能水平。

三、智能化技术在建筑施工安全管理中的效果分析

（五）智能化培训教育

智能化技术凭借其先进的感知设备和强大的数据分析能力，极大地提升了建筑施工安全隐患识别的准确性和全面性。传统的人工排查方式由 观因素和客观条件的限制，在面对复杂的施工现场时，常常会出现对隐患的漏判、误判， 例如，人工巡检时，对于高处脚手架的细微松动、电气线路的老化破损 发，可能引发严重的安全事故。智能化系统中的高清智能摄像 学习的AI 图像识别技术，能够对施工现场进行全方位、无死角 如未按规定佩戴防护用品、违规操作等，以及设备设施的异常状况 ，某大型建筑项目引入智能化隐患识别系统后，在一次施工过 发现了 一名工人在高处作业时未正确系挂安全带的行为，系统 生的高处坠落事故。同时，安装在建筑结构和设备上的各类传感 物理量，以及设备的温度、压力、转速等运行参数，结合专业的数据分析算法， 安全隐患和设备故障隐患，如结构裂缝扩展、设备部件磨损加剧等。

在智能化技术应用之前，施工现场的风险控制主要依赖人工巡查和经验判断，难以实现对风险的实时、动态监控，往往在风险已经扩大甚至引发事故时才被发现。而如今，