淺談施工現場安全風險的防范

施工安全管理在建筑領域，有效的監督和管理可以從根本上解決安全問題的潛在風險。物聯網是將人、物、計算機聯系起來形成的網絡,可以有效地監控網絡范圍內的所有物體屬性,輸入計算機形成系統信息網絡。因此,基于RFID(射頻識別技術)的物聯網可以很好地應用于施工安全管理中,監控現場每一工人、設備、環境;其次,該技術操作簡單、便宜、利于推廣使用,因此將物聯網應用于建筑施工安全領域具有重大意義。一般來講,施工現場可以看作由人、機械設備、材料和半成品等資源組成的,在有一定組織的空間范圍內,進行動態作業過程的場地。由于現場存在一定的無序的、條件復雜的動態環境,往往導致這些資源無法妥善管理,就容易發生安全事故。這就需要我們進行現場各種資源的合理安排和協調,監控各種危險源,來降低這類事故的發生。隨著通信信息技術的不斷發展,不同的監控技術應運而生。特別是隨著物聯網概念的提出,將其很好地應用于建筑施工安全生產過程中,是實現信息和通訊設備、施工現場資源實時互動,實現有序化施工,提升施工現場安全的可靠保障。一、施工現場管理領域的rfid物聯網(TheInternetofthings)在1999年由麻省理工學院(MIT)與物品編碼組織EAN.UCC共同開展一個研究項目中提出。其定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。正如MIT所說,物聯網就是創造一個計算機無需人的幫助就能去識別的全球環境,即“物物相連的互聯網”。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。物聯網用途廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。物聯網在建筑施工領域也有不斷發展的廣泛空間。進入21世紀以后,由于施工現場管理需要大量的信息輸入與輸出,互聯網的應用方便了參與施工各個主體管理人員對于施工進度、采購、質量、安全、造價的施工項目全過程管理。鑒于物聯網的基本原理以及施工現成安全管理的特點,采用射頻識別技術(RFID)以及無線感應網絡(WSN)來捕捉、獲取施工現場內所有危險源的動態,即建立以RFID為基礎的危險源監控系統平臺,來收集、過濾、監控、管理、分享所有相關信息。目前RFID技術廣泛應用于物流供應鏈管理中,貨物、車輛等動態監控,即將RFID標簽附著于被監控對象上,通過WSN,收集動態信息反饋到管理者的讀寫器上,這些信息包括貼有標簽對象的具體位置。首先,RFID技術可以具體應用于自動跟蹤施工現場的工人、材料、機械設備等,方便管理人員實時監控復雜動態環境;其次,如果被監控對象進入潛在危險環境,RFID系統的報警裝置就會發出預警,警告操作工人并通知管理人員;最后,RFID系統將所獲得的所有動態信息輸入信息庫,形成一套完成的系統,為將來管理人員進行施工現場安全布局,提高安全管理水平打下基礎。以物聯網為概念,以RFID技術為核心,建立一套安全管理定位系統,已在施工現場應用,讓我們看看實際操作。二、施工現場安全管理安全管理定位系統是集安全預警、災后急救、員工考勤、區域定位、日常管理等功能于一體,也是國內技術領先、運行穩定、設計專業化的建筑施工現場監測系統。使管理人員能夠隨時掌握施工現場人員、設備的分布狀況和每個人員和設備的運動軌跡,便于進行更加合理的調度管理以及安全監控管理。當事故發生時,救援人員可根據該系統所提供的數據、圖形,迅速了解有關人員的位置情況,及時采取相應的救援措施,提高應急救援工作的效率,促使建設的安全生產再上新臺階。該安全管理定位系統既可以單純的實現考勤或定位也可以同時實現考勤和定位兩種功能。而且目前該系統軟件可設計成安裝版和網絡版兩種,既可以進行現場監控也可以實現遠程監控,極大地滿足了安全管理的各種需求。(一)主要工作內容分析安全管理定位系統由施工外部、施工內部、人員和傳輸部分組成。施工外部部分包括:監控室、電腦主機、室外LED顯示屏、轉換器、讀卡器、天線、電源、線纜、紅外傳感器、聲光報警器、光纖轉換器。施工內部部分包括:讀卡器、天線、電源、線纜、光纖轉換器。人員部分:安全型識別卡(有源標簽)。傳輸部分:雙絞線、光纖。(二)工作原則1.監控中心發信息施工人員或工作人員隨身攜帶,一般裝在施工人員的皮帶上或安全帽上。卡有雙向和單向的:單向的只能發送自身的ID號,雙向的不但可以給監控中心發信息,監控中心也可以給每個施工人員發信息,同時雙向卡有一個按鈕和指示燈,可以在遇到危險的情況下按下緊急按鈕鍵,進行緊急呼救。一般項目如果是以考勤為主,使用單項卡;如果系統以考勤和定位為主,使用雙向卡。例如:當施工現場里面出現特殊情況時,施工人員只要按一下按鈕,監控中心就會有報警聲。當監控中心出現什么情況時,監控中心可以給每個人施工人員發信號,也可以群發,通過指示燈來提示。2.進行安裝的場所不管是在施工現場的內外都需要安裝放置讀卡器。至少在一個系統中是需要2臺的。如果是定位,則需要更多。具體要根據現場實際情況進行安裝。一般的原則是每隔150米安裝一個,也可以在一些特殊需要監控的區域進行安裝。本系統定位的原理是區域定位,根據每個讀卡器的位置進行定位的,因此,定位的精度取決于閱讀器的識別距離,閱讀器的距離是可以通過軟件進行調節的,因此在考慮定位精度的時候也要考慮讀卡的距離和系統的整個成本,也就是說定位精度越高,讀卡識別距離就近,成本就高。3.無限制該系統采用的是RS485傳輸方式,轉換器的作用主要是把RS485信號轉換為232信號,通過串口線與電腦相連。4.光纖轉換傳輸數據把485信號與光纖信號進行轉化,擴充傳輸距離。當傳輸距離超過600米的話就要用光纖轉換器,通過光纖來傳輸數據。讀卡終端通過RS485轉光纖,最后通過光纖將讀到的數據信息傳到電腦主機上。5.電子線路連接安裝在施工現場不遠處的監控室里,電腦內裝有考勤和定位軟件,通過電腦對施工人員進行監控。它通過串口與終端連接。同時該電腦主機還控制LED屏的顯示內容。6.圖像安裝在隧道口附近,用于顯示施工人員的信息,使管理先進化,透明化。顯示的內容包括:標簽號、姓名、時間、總人數。三、安全系統的特點(一)最大的識別距離該設備具有高度的識別可靠性,100%的前端識別率,施工人員只要正確佩戴2.4G有源射頻卡,就能被裝在附近的讀卡器讀到。其穩定識別距離最遠可達到50米,在這個范圍內的標簽卡發出的信息都會被讀到。每個檢測點可最多同時識別50個施工人員的信息,并擁有高度的識別穩定性(誤碼率小于十萬分之一),真正達到無誤碼、無漏卡。擁有快速的識別速度,最快可達到200公里/小時的識別速度,達到真正動態監控。當發生緊急事故時,施工人員可以通過標簽按鈕來向監控中心呼叫;監控中心也可以向標簽發信息。(二)隧道內-隧道外傳輸方式的適應性根據施工現場網絡狀況,可提供基于光纖、以太網、通信電纜等多種隧道內-隧道外傳輸方式,適應性強,對現場環境要求不高,避免了由于傳輸方式單一造成的實施難題及瓶頸。(三)隧道安防性能設備本身具有極高的安全與穩定性。首先具有安全型的防爆、防塵、防水性能。其次,具有高抗干擾性,對隧道干擾源、周圍環境無特殊要求,環境適應性強。內部電路高度集成化,器件故障率最小化,運行可靠。(四)無線監測站一體化結構設計該系統所支持的軟件使用全中文菜單,具有良好的操作界面。配有無線監測分站一體化結構設計,安裝方便快捷。識別卡內置電池,超低功耗,無須外接電源,無須充電。(五)考勤信息查詢該系統擁有人性化的輔助功能,例如,查詢和報表輸出、打印功能簡單易操作;可對施工人員、部門以及干部的考勤信息進行查詢;可對施工人員運動軌跡進行查詢;可按要求輸出各種信息報表(如:進入施工現場時間報表、個人出勤日報表、施工人出勤月報表、部門出勤月報表等);可以在任何一臺可以上網的電腦上遠程查看隧道的實時情況,無須到現場;可以隨時知道目前洞內現在有多少人,這些人的身份,同時可以顯示到LED顯示屏上。四、安全系統功能(一)查詢條件能添加考勤是安全管理定位系統的主要功能之一,通過讀卡器能判斷出施工人員是任何時刻的出入記錄。能對施工人員和干部以及部門信息進行添加,修改,查詢,并可按部門及各種指定條件進行人員的出勤情況查詢,如:編號、姓名、班次、工種、部門等查詢條件;可以按任意條件自動排序;對當天所有管理人員的出勤情況進行查詢顯示,并最終可以按照用戶要求輸出報表。(二)各設備查詢功能該功能是為為預防事故的發生打下基礎,可以做到對任一時間進行查詢并顯示某個區域人員及設備的身份、數量和分布情況;查詢一個或多個人員及設備現在的實際位置、活動軌跡;記錄有關人員及設備在任一地點的到/離時間和總工作時間等一系列信息,可以督促和落實安全員,是否按時、到點的進行實地查看,或進行各項數據的檢測和處理,從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關事故。(三)設置警告員功能1.外來者應警告員對于外來人員的或無卡施工人員獨自進入隧道時系統會自動報警。但是和攜帶卡者一起進入時,系統不會出現報警。2.在特殊作業的情況下,設置警戒區域在特定區域設定報警功能,給標簽卡設定權限。如:在施工現場內進行特殊作業時,將作業面設置為警戒區域,如果有非授權人員及設備進入警戒區域,系統自動報警,并顯示進入警戒區域的人員及設備的身份,并及時采取相應措施,待爆破結束后解除報警設置。(四)參考統計數據查詢統計是為安全管理信息化收集數據做準備,具體查詢內容見表:(五)災難發生后的救援信息一旦發生安全事故,控制主機立即能顯示出事故地點的人員數量、人員信息,人員位置等信息,大大提高了搶險效率和救護效果