装配式建筑吊装作业安全风险动态评估模型及可视化管控平台研究

一、引言

装配式建筑凭借其施工效率高、质量可控、节能环保等优势，在建筑行业中得到快速发展。然而，装配式建筑吊装作业涉及预制构件的起吊、运输、安装等多个环节，作业环境复杂，存在高空作业、大型机械操作等高危因素，安全风险较高 。传统的安全风险评估方法多为静态评估，无法实时反映吊装作业过程中风险因素的动态变化，难以有效预防安全事故的发生。同时，安全管理缺乏直观有效的管控手段，导致风险信息传递不及时、管理效率低下。因此，构建装配式建筑吊装作业安全风险动态评估模型，开发可视化管控平台，对提升吊装作业安全管理水平、保障施工安全具有重要意义。

二、装配式建筑吊装作业安全风险因素分析

2.1 人员因素

作业人员的安全意识、操作技能和身体状况对吊装作业安全影响显著。部分作业人员安全意识淡薄，存在违规操作行为，如未正确佩戴安全防护用具、在吊装区域内随意走动等 。同时，新入职人员或培训不足的人员，由于缺乏专业技能和经验，容易在吊装作业中出现操作失误。此外，作业人员长时间高强度工作导致疲劳作业，也会增加安全风险。

2.2 设备因素

吊装设备的性能和状态直接关系到作业安全。设备老化、零部件损坏、安全装置失灵等问题，可能引发设备故障或失控。例如，起重机钢丝绳磨损严重、吊钩变形、限位装置失效等，都可能导致预制构件坠落等事故 。此外，设备的选型不当、安装调试不到位，也会影响吊装作业的稳定性和安全性。

2.3 环境因素

施工现场的环境条件复杂多变，对吊装作业安全构成威胁。恶劣天气，如大风、暴雨、大雾等，会降低吊装设备的稳定性，影响操作人员的视线，增加作业难度和风险 。施工现场的场地条件，如场地狭窄、地面不平整、障碍物多等，会限制吊装设备的操作空间，增加设备碰撞和倾覆的风险。同时，夜间施工时照明不足，也会影响作业安全。

2.4 管理因素

安全管理制度不完善、安全监督不到位是导致安全风险的重要管理因素。部分施工企业安全管理制度不健全，缺乏明确的安全操作规程和应急预案 。安全监督检查流于形式，未能及时发现和整改安全隐患。此外，安全管理责任落实不到位，各部门之间协调配合不足，也会影响吊装作业的安全管理效果。

三、装配式建筑吊装作业安全风险动态评估模型构建

3.1 评估指标体系建立

基于对安全风险因素的分析，构建多层次的安全风险评估指标体系。该体系分为目标层、准则层和指标层 。目标层为装配式建筑吊装作业安全风险评估；准则层包括人员风险、设备风险、环境风险和管理风险 4 个一级指标；指标层则细化为作业人员安全意识、设备维护保养情况、天气条件、安全管理制度完善程度等 16 个二级指标，全面涵盖吊装作业安全风险的各个方面。

3.2 评估方法选择与应用

采用层次分析法（AHP）与模糊综合评价法相结合的方式进行风险评估。首先，运用层次分析法确定各评估指标的权重。通过构建判断矩阵，计算各指标的相对权重，明确各风险因素对吊装作业安全风险的影响程度 。然后，利用模糊综合评价法对各指标进行量化评价。将风险等级划分为低风险、较低风险、中等风险、较高风险和高风险 5 个等级，建立模糊评价矩阵，结合指标权重，计算出吊装作业安全风险的综合评价值，确定风险等级。

3.3 动态评估机制设计

为实现对吊装作业安全风险的动态评估，建立实时数据采集与更新机制。通过在吊装设备上安装传感器（如倾角传感器、重量传感器、风速传感器等），实时采集设备运行状态、环境参数等数据 。同时，结合人员操作行为记录、安全检查结果等信息，定期更新评估指标数据。根据数据变化，动态调整评估结果，及时反映吊装作业安全风险的变化情况。

四、可视化管控平台设计与开发

4.1 平台架构设计

可视化管控平台采用 B/S（浏览器 / 服务器）架构，分为数据采集层、网络传输层、数据处理层和应用展示层 。数据采集层通过传感器、监控摄像头、人工录入等方式，收集吊装作业相关数据；网络传输层利用物联网、5G 等通信技术，将数据传输至服务器；数据处理层对接收的数据进行存储、分析和处理，运行安全风险动态评估模型；应用展示层通过 Web 界面和移动终端，以可视化的方式展示风险评估结果、实时监控画面、预警信息等内容。

4.2 平台功能设计

4.2.1 风险评估与分析功能

平台根据动态评估模型，实时计算吊装作业安全风险等级，并以图表、仪表盘等形式直观展示各风险因素的影响程度和变化趋势 。通过数据分析，生成风险评估报告，为管理人员制定安全管理措施提供依据。

4.2.2 实时监控功能

利用监控摄像头和传感器，实现对吊装作业现场的全方位实时监控。管理人员可通过平台查看吊装设备运行状态、作业人员操作行为、施工现场环境等情况 。同时，支持视频回放功能，便于对历史作业过程进行复盘分析。

4.2.3 预警发布功能

当平台检测到安全风险达到预警阈值时，立即通过声光报警、短信通知、APP 推送等多种方式发出预警信息 。根据风险等级，进行分级预警，提示相关人员采取相应的防范和整改措施。

4.2.4 数据管理功能

平台对采集的各类数据进行统一管理，包括风险评估数据、监控视频数据、设备运行数据等 。支持数据的查询、统计、导出等操作，方便管理人员进行数据分析和决策。同时，建立数据备份机制，确保数据的安全性和完整性。

4.3 平台实现技术

平台开发采用 Java 语言和 Spring Boot 框架构建后端服务，利用Vue.js 框架开发前端界面 。数据库选用 MySQL 存储业务数据，采用Redis 缓存技术提高数据访问效率。在通信技术方面，运用 MQTT 协议实现传感器数据的高效传输，利用 WebSockets 实现实时数据推送。

五、结论

本论文成功构建了装配式建筑吊装作业安全风险动态评估模型，并开发了可视化管控平台。通过对风险因素的系统分析，建立了科学的评估指标体系，采用合理的评估方法实现了对安全风险的动态评估 。可视化管控平台集成多种功能，为安全管理提供了直观有效的手段。实际工程应用表明，该模型和平台能够有效提升装配式建筑吊装作业安全管理水平。未来可进一步优化评估模型，完善平台功能，加强与其他智能管理系统的集成，推动装配式建筑施工安全管理的智能化发展。

参考文献

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