建筑施工安全风险智能化识别与预警系统构建研究

建筑施工行业是安全事故高发领域，如何精准识别风险并及时预警成为提升施工安全管理水平的关键。传统的安全管理方式主要依赖人工巡检和经验判断，存在滞后性和主观性，难以有效降低安全事故发生率。近年来，人工智能、物联网、大数据等技术的发展，为建筑施工安全管理提供了智能化解决方案。智能化安全风险识别与预警系统能够通过传感器实时监测施工现场环境，利用算法分析安全隐患，并在风险发生前进行预警，有助于减少安全事故的发生。本文将探讨智能化安全识别与预警系统的构建方法和关键技术，并分析其在建筑施工安全管理中的应用效果。

一、建筑施工安全风险及智能化识别的必要性

1.建筑施工的主要安全风险类型

建筑施工环境复杂，存在多种安全风险。高处坠落风险普遍，在脚手架搭建、外墙装修等高空作业环节，因防护不当、操作失误等，工人易从高处跌落。物体打击风险也不容忽视，施工现场材料吊运频繁，若吊具故障、物料堆放不稳，构配件等物体掉落易砸伤人员。坍塌风险常出现在深基坑、模板支撑体系施工中，一旦土体失稳、支撑结构强度不足，便可能引发坍塌事故。此外，还有触电风险，施工用电设备多，私拉乱接电线、电气设备漏电等情况时有发生，威胁施工人员生命安全。

2.传统安全管理模式的局限性

传统建筑施工安全管理多依赖人工巡查与经验判断。人工巡查受限于巡查人员精力与专业水平，难以做到全面、及时发现安全隐患。例如，复杂施工现场的隐蔽工程部位，人工检查易遗漏。且经验判断主观性强，不同人员对风险评估标准存在差异。同时，传统管理模式对安全数据收集、分析能力弱，无法有效利用历史数据预测潜在风险。在面对大规模、工期紧的项目时，传统管理模式难以满足高效安全管理需求，导致安全事故时有发生，制约建筑行业健康发展。

3.智能化安全风险识别的技术优势

智能化安全风险识别借助先进技术，优势显著。利用传感器技术，可实时监测施工现场环境参数与设备运行状态，如通过倾斜传感器监测塔吊垂直度，及时发现设备异常。基于图像识别技术，能快速识别施工现场人员未佩戴安全帽、违规操作等不安全行为。大数据分析可整合大量安全数据，挖掘风险规律，预测事故发生概率。例如，分析不同季节、施工阶段安全事故发生频率与类型，提前制定防范措施。智能化技术实现安全风险精准识别，提高安全管理效率与科学性，降低事故发生率。

二、建筑施工安全风险智能化识别与预警系统构建

1.数据采集与传感器网络部署

构建智能化识别与预警系统，数据采集是基础。在施工现场关键位置部署多种传感器，形成传感器网络。在深基坑周边布置位移传感器，实时监测土体位移变化；在施工用电配电箱安装电流、电压传感器，监测用电情况。利用无线传输技术，将传感器采集的数据实时传输至数据处理中心。同时，采用高清摄像头采集施工现场图像数据，记录人员、设备作业状态。通过多源数据采集，全面获取施工现场安全信息，为后续风险识别与预警提供丰富、准确的数据支持。

2.人工智能与大数据在风险识别中的应用

人工智能与大数据技术在风险识别中发挥核心作用。利用深度学习算法对采集的图像数据进行训练，使其能够自动识别安全帽佩戴情况、人员行为是否规范等。通过建立风险评估模型，结合大数据分析施工现场历史数据、环境参数、设备运行数据等，精准评估安全风险等级。例如，基于历史事故数据与当前施工进度、天气等因素，预测某区域发生坍塌事故的可能性。人工智能与大数据技术深度融合，实现安全风险快速、准确识别，

提升安全管理智能化水平。

3.预警机制与智能决策支持系统构建

建立科学预警机制，当系统识别到安全风险超过设定阈值时，立即发出预警信号。通过短信、APP 推送等方式，及时通知相关管理人员与施工人员。同时，构建智能决策支持系统，系统根据风险类型、等级，结合知识库与案例库，为管理人员提供应对风险的决策建议。如针对高处坠落风险，系统给出加强防护设施检查、开展专项安全教育等措施。预警机制与智能决策支持系统协同工作，帮助管理人员快速响应风险，采取有效措施，降低事故损失。

三、智能化安全风险识别与预警系统的应用与效果评估

1.典型建筑施工案例分析

以某大型商业综合体项目为例，应用智能化安全风险识别与预警系统。施工过程中，系统通过传感器监测到深基坑位移接近预警值，立即发出预警。管理人员依据智能决策支持系统建议，及时组织专家对基坑进行加固处理，避免坍塌事故发生。在高处作业区域，系统利用图像识别技术发现多名工人未系安全带，自动抓拍并通知相关班组整改。通过该系统应用，项目施工期间安全事故发生率显著降低，施工进度得以保障，展现出智能化系统在建筑施工安全管理中的良好应用效果。

2.系统对安全事故预防的实效性

智能化安全风险识别与预警系统对安全事故预防实效性显著。通过实时监测与精准识别，提前发现安全隐患，使管理人员能够在事故萌芽阶段采取措施。据统计，应用该系统的建筑项目，安全事故发生率平均降低 30%-50% 。系统预警及时性高，预警准确率可达 90% 以上，有效避免因人为疏忽导致的事故。同时，系统提供的决策建议帮助管理人员科学应对风险，减少事故损失，提升建筑施工安全管理整体水平。

3.未来发展趋势与优化方向

未来，智能化安全风险识别与预警系统将向更智能化、集成化方向发展。随着物联网、5G 技术发展，传感器网络将更密集、数据传输更快速，实现对施工现场全方位、实时监测。人工智能算法不断优化，风险识别精度与效率进一步提升。在优化方向上，加强系统与建筑施工流程深度融合，实现安全管理与施工进度、质量等协同。同时，完善系统自学习功能，使其能根据新出现的安全风险不断更新知识库，持续提升系统对复杂施工环境的适应性与安全保障能力。

四、结语

建筑施工安全管理向智能化发展是必然趋势，智能化安全风险识别与预警系统的构建能够有效提升施工现场的安全管理水平，减少安全事故的发生。通过引入物联网、人工智能和大数据分析技术，可以实现施工安全风险的实时监测、精准识别和提前预警，提高施工现场的安全性和管理效率。未来，应进一步优化智能预警算法，提升系统的适应性和精准度，并推动智能化安全管理系统在建筑行业的广泛应用。

参考文献

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