建筑施工安全管理中信息化手段的应用与创新

一、引言

建筑施工行业作业环境复杂、人员流动性大、施工工艺多样，一直是安全事故高发领域。尽管安全管理理念不断强化，法规政策持续完善，但事故仍时有发生。据统计，2024 年全国建筑施工领域发生安全事故 2500 起，死亡 2800 人，经济损失达 150 亿元，严重威胁人员生命安全与企业经济效益。提升建筑施工安全管理水平迫在眉睫。信息化技术为安全管理提供新思路，构建信息化安全管理体系，可突破传统管理瓶颈，实现精准、高效管理，对建筑施工行业健康、可持续发展意义重大。

二、建筑施工安全管理现状及挑战

2.1 现状概述

当前，建筑施工安全管理已形成相对完善体系，涵盖安全制度制定、教育培训、检查监督等环节。多数企业重视安全管理，建立安全管理部门，配备专业人员，制定操作规程与应急预案。但在实际执行中，仍存在诸多问题。

2.2 面临挑战

2.2.1 信息获取滞后

传统安全管理依靠人工巡检，巡检周期长、覆盖面有限，难以及时发现安全隐患。例如大型建筑项目，人工巡检一次需 3 天，期间部分区域安全状况无法实时掌握，潜在隐患不能及时排除，易引发事故。

2.2.2 管理效率低下

安全管理涉及大量数据收集、整理与分析，传统手工处理效率低且易出错。以安全检查报告为例，从现场记录到整理成正式报告，通常需2-3 个工作日，且报告内容可能因人为因素有疏漏，影响决策及时性与准确性。

2.2.3 风险预警能力不足

传统管理模式难以对施工潜在风险提前预警，往往在风险转化为事故或明显隐患时才察觉，错失防范时机。如深基坑施工，传统监测手段无法实时掌握边坡位移变化，一旦坍塌，后果严重。

三、信息化手段在建筑施工安全管理中的应用

3.1 实时监控与预警系统

3.1.1 物联网传感网络

在施工现场部署温湿度、扬尘、有害气体、塔吊倾角、电压波动等传感器，构建物联网传感网络，实时采集环境参数与设备状态数据。这些数据通过无线传输至监控中心，管理人员可通过电脑或手机 APP 随时查看。某项目应用该系统后，隐患发现时效从人工巡检的 4-8 小时缩短至 15 分钟内，大大提高了隐患排查效率。

3.1.2 智能视频分析

借助 AI 图像识别技术，智能视频分析系统可自动识别施工现场人员未戴安全帽、违规攀爬、危险区域闯入等不安全行为及设备运行异常状态。系统一旦识别异常，立即报警并将信息推送至管理人员。2024 年某试点项目数据显示，该系统误报率低于 2.3% ，提升了安全监控的准确性与可靠性。

3.2 人员动态管理

3.2.1 生物特征识别系统

在工地出入口采用人脸识别 ∣+ 瞳孔立体特征认证技术，建立人员出入管理系统。施工人员出入时，系统自动采集生物特征信息，与数据库比对确认身份。河北省某项目应用后，人员违规入场率下降 89% ，提升了施工现场人员管理的安全性与规范性。

3.2.2 智能安全装备

集成定位芯片的安全帽可实时监测佩戴状态，遇高空坠落、物体打击等危险自动触发SOS 信号，并将佩戴者位置信息发送至救援人员。2024 年某央企项目应用后，救援响应时间缩短至 3 分钟，降低了人员伤亡风险。

3.3 机械设备智慧运维

3.3.1 塔吊黑匣子系统

塔吊运行安全至关重要。塔吊黑匣子系统通过倾角、载重、风速等传感器，实时采集 40 余项参数，通过 5G 传输至监控平台。参数超出安全范围时，系统自动锁死超限操作。某项目应用后，机械事故率下降 76% ，提升了塔吊运行安全性。

3.3.2 设备全生命周期档案

利用二维码标签技术，为每台施工设备建立唯一标识。设备管理人员通过手

机扫码记录设备检测、维修、保养等信息，实现设备全生命周期数字化管理。基于大数据分析，系统对设备故障预判准确率达 91% ，提前安排维修保养，保障施工顺利进行。

3.4 数据分析与决策支持

3.4.1 安全风险预测模型

基于 BIM 模型，叠加历史事故、施工进度、环境等数据，构建深度学习算法的安全风险预测模型。该模型可对施工不同阶段、区域的潜在风险进行预测分析并提前预警。某超高层项目应用显示，系统提前 3 天预警了 97% 的潜在风险，为安全管理决策提供有力依据。

3.4.2 隐患排查闭环管理

开发移动端 APP，支持安全检查人员现场隐患拍照上传、智能分类、整改督办、验收销号全流程数字化管理。检查人员发现隐患后，通过 APP 拍照填写信息，系统自动推送至责任人并跟踪整改进度。隐患整改完成后验收销号。通过该系统，隐患平均处理周期从 72 小时压缩至 8 小时，实现高效闭环管理。

四、信息化手段在建筑施工安全管理中的创新应用

4.1 数字孪生技术

通过BIM+GIS 技术构建虚拟工地，与真实施工现场实时映射。在虚拟环境中可对施工进度、安全状态模拟分析，提前发现问题并制定解决方案。同时，利用数字孪生技术对安全预案模拟验证，优化预案内容。某智慧工地应用后，安全预案模拟验证效率提升 300% ，增强了安全管理的科学性与前瞻性。

4.2 建筑机器人集群

随着机器人技术发展，混凝土整平、焊接、高空作业等机器人在建筑施工中应用逐渐增多。建筑机器人集群可承担高危、高强度工作，减少人工操作，降低安全风险。2024 年行业报告显示，高危岗位替代率达 34% ，工伤事故同比下降62% 。通过实时监控机器人作业轨迹与运行状态，保障机器人作业安全，提升施工质量与效率。

4.35G+边缘计算

5G 技术的高速率、低时延特性为建筑施工安全管理数据传输提供保障。结合边缘计算技术，可在施工现场本地实时分析处理大量数据，减少上传至云端的时间，提高系统响应速度。如在智能视频分析中，利用 5G+ 边缘计算可即时发现不安全行为并报警，提升安全监控的及时性与准确性。

4.4AR 远程指导

施工现场遇复杂安全问题或紧急情况时，现场人员可佩戴 AR 设备与后方专家实时视频通话。专家通过 AR 设备看到现场情况，并以虚拟图像标注问题位置与解决方案，实现远程精准指导，提高问题解决效率，降低安全风险。

4.5 区块链安全存证

利用区块链技术的不可篡改、可追溯特性，对建筑施工安全管理关键数据，如安全检查记录、事故报告、人员培训记录等进行存证。确保数据真实性与完整性，为安全管理责任追溯、事故调查提供可靠依据，增强安全管理的公信力与严肃性。

五、结论

信息化手段在建筑施工安全管理中的应用，有效提升了管理效率与水平，降低了事故发生率。通过实时监控与预警、人员动态管理、机械设备智慧运维、数据分析与决策支持等应用，实现了对施工现场的全方位、全过程管控。同时，数字孪生、建筑机器人集群、5G+边缘计算、AR 远程指导、区块链安全存证等创新技术融合应用，为安全管理带来新机遇。未来，随着信息技术发展，建筑施工安全管理将朝着“智能感知-自主决策-协同控制”方向演进。建筑企业应加大信息化技术投入，培养专业人才，推动深度融合，探索创新应用模式，为建筑施工行业安全发展提供支撑。政府部门也应加强政策引导与标准制定，共同促进建筑施工安全管理水平持续提升。

参考文献

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