工程安全管理智能化：如何通过技术手段提升施工现场安全水平

随着建筑行业规模的不断扩大和项目复杂度的日益提高，传统的人工巡查、纸质记录、事后追责式的管理模式已难以满足现代工程对安全的高标准要求。特别是在高风险作业环境（如高空作业、深基坑、大型起重设备操作等）中，安全事故频发已成为制约行业高质量发展的关键瓶颈之一。因此，推动工程安全管理向智能化转型，不仅是技术升级的必然趋势，更是保障人员生命安全与企业可持续发展的战略选择。

一、什么是工程安全管理智能化？

工程安全管理智能化是指借助物联网（IoT）、人工智能（AI）、大数据分析、云计算、数字孪生等新一代信息技术，实现对施工现场人、机、料、法、环五大要素的实时感知、智能预警、动态管控与闭环管理的一种新型管理模式。其核心目标是将被动响应式管理转变为事前预防、事中控制、事后追溯的全过程智能管理体系。

二、当前工程安全管理面临的痛点问题

1. 安全隐患识别滞后

传统依赖人工巡检的方式存在盲区大、效率低、主观性强等问题，许多潜在风险无法及时发现。例如，工人未佩戴安全帽、设备超载运行、临时用电违规等行为往往在事故发生后才被察觉。

2. 数据孤岛严重

各系统间数据不互通，如视频监控、门禁系统、考勤系统、塔吊监测系统各自独立运行，形成“信息烟囱”，导致管理者难以进行综合研判。

3. 应急响应能力弱

一旦发生事故，缺乏统一调度平台和快速联动机制，救援力量难以第一时间抵达现场，延误最佳处置时机。

4. 员工安全意识薄弱

部分施工人员对安全规范理解不到位，培训效果难以量化评估，且缺乏持续有效的激励机制。

三、工程安全管理智能化的关键技术路径

1. 物联网+视频智能识别

部署高清摄像头、边缘计算盒子、红外热成像仪、可穿戴设备（如智能安全帽、定位手环）等终端设备，结合AI算法对违章行为（如未系安全带、闯入禁区、吸烟）进行自动识别并报警。某央企工地试点应用后，违章行为识别准确率高达95%，减少人工巡查成本约40%。

2. BIM+GIS融合建模

利用BIM（建筑信息模型）构建三维可视化施工场景，叠加GIS地理信息系统，实现空间冲突检测、危险源分布模拟与应急疏散路线规划。例如，在地铁隧道施工中，通过BIM模拟盾构机掘进路径与周边建筑物关系，提前规避沉降风险。

3. 大数据分析驱动决策

整合多源数据（人员行为日志、设备运行状态、气象信息、历史事故数据），建立风险画像模型，预测高风险时段或区域。某大型房建项目通过AI分析近一年数据，成功预判了三次因暴雨引发的基坑积水风险，并提前采取排水措施。

4. 数字孪生赋能虚实映射

搭建虚拟工地平台，实现物理工地与数字孪生体的同步更新与交互。管理人员可在电脑端远程查看任意角落的实时状态，甚至模拟极端天气下的结构稳定性测试，极大提升了风险防控能力。

5. 移动端APP协同管理

开发轻量化移动端应用，支持一线人员扫码打卡、隐患上报、学习答题、积分奖励等功能，打通“最后一公里”。同时集成AR辅助检修功能，让经验不足的技术员也能快速完成复杂设备检查。

四、典型应用场景实践案例

案例1：某核电站建设项目——AI视觉识别+智能预警系统

该项目引入海康威视AI边缘计算设备，覆盖全部作业面。系统自动识别未戴安全帽、擅自进入高压区等行为，触发语音提醒并推送至项目经理手机。三个月内累计拦截违规行为237次，同比下降68%。

案例2：上海某超高层写字楼——数字孪生+智慧指挥中心

该项目建立基于Unity引擎的数字孪生平台，接入300多个传感器与摄像机，实现全天候无死角监控。当塔吊出现异常振动时，系统立即锁定位置、调取历史数据、通知维修团队，避免重大机械故障。

案例3：云南某高速公路桥梁工程——无人机巡检+移动终端联动

采用大疆无人机定期飞行拍摄边坡、支架、脚手架等难点部位，图像自动上传至云端进行AI比对分析，发现裂缝、变形等早期病害。再由现场技术人员使用APP确认并整改，形成闭环管理流程。

五、实施建议与挑战应对策略

1. 分阶段推进，避免“一刀切”

建议先从高风险作业区域入手（如高空、深基坑、有限空间），逐步扩展至整个项目部，确保投入产出比最优。

2. 强化数据治理，打破信息壁垒

制定统一的数据标准与接口规范，鼓励企业内部IT部门牵头整合现有系统资源，避免重复投资。

3. 注重人员培训与文化塑造

不仅要教会工人使用新工具，更要培养“人人讲安全”的企业文化。可通过积分兑换礼品、月度安全之星评选等方式激发积极性。

4. 构建长效运维机制

明确责任主体，设立专职数字化管理员岗位，定期维护设备、优化算法模型，防止“重建设、轻运营”现象。

5. 政策引导与标准支撑

地方政府应出台鼓励政策（如税收优惠、补贴资金），行业协会加快制定《工程安全管理智能化技术指南》等行业标准，为行业发展提供制度保障。

六、未来发展趋势展望

工程安全管理智能化正朝着更深层次、更广范围发展：

• 边缘智能普及：更多AI算法下沉至本地设备，降低延迟、提升响应速度。
• 多模态融合感知：结合声音、温度、气体浓度等多种传感信号，提高误报率控制。
• 区块链助力可信存证：用于记录安全检查过程、责任追溯，增强法律效力。
• 元宇宙赋能沉浸式培训：利用VR/AR技术模拟真实事故场景，强化员工应急处置能力。
• 碳排协同监管：将安全管理与绿色施工结合，实现环保与安全双控目标。

总之，工程安全管理智能化不是简单的技术堆砌，而是一场涵盖理念革新、流程再造、组织变革的系统工程。只有坚持“以人为本、科技赋能、持续迭代”的原则，才能真正实现从“要我安全”到“我要安全”的根本转变，为中国建筑业高质量发展注入强劲动力。