安全管理论文哪里有?本研究基于UWB定位技术实现建筑工地施工人员实时精确位置感知,基于位置信息,实现工人接近和滞留风险区域自动预警,基于轨迹信息,构建施工人员潜在安全状态评价模型,并在此基础上,开发建筑工地施工人员安全管理系统。
第1章绪论
1.3国内外研究现状
1.3.1施工人员安全管理研究现状
随着经济的持续增长,建筑领域迎来了多元化发展的态势,各类新型建筑结构与形式不断涌现,使得施工安全管理面临更加复杂的挑战,显著增加了施工安全管理难度。为了降低安全事故发生概率,国内外很多学者对智慧工地中的施工人员安全管理的影响因素进行了探索和研究,并基于三维模型和物联网技术研发了许多施工人员安全管理系统,开展智能考勤和工时统计、行为监测与异常报警,自动化进度监测、资源优化配置,加强人员安全监控、紧急救援响应等,可以有效提升施工效率、大幅提高施工管理水平。
英国伯明翰城市大学Riaz[5]通过研究影响建筑施工安全的关键因素,指出安全施工的主要影响因素包括工作条件、专业技能培训、安全指导、有效的监督管理机制,以及完善的安全防护措施、预警机制和应急响应。吉林建筑大学王禹杰[6]基于AHP-DEMATEL构建了一个结构模型,用于评估智慧工地中安全管理影响因素的比重,得出其中最关键的六个因素,并针对六因素提出相应的建议。西班牙格拉纳达大学Martínez-Aires[7]系统通过文献研究分析了不同仿真与优化建模技术的应用,提出未来建筑安全研究需要结合多种技术,并在定性和定量建模的基础上进行针对性优化。
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术在施工安全管理方面相较于传统方法展现出显著优势,能够有效提升安全管理的效率与水平。澳大利亚蒙纳士大学Alkaissy[8]通过对现有文献比较分析,指出BIM技术与安全管理技术的有效结合可以广泛应用在建筑、工程和施工(Architecture,Engineering&Construction,AEC)行业,能够自动识别潜在安全隐患并提供相应的预防措施。
第3章基于位置信息的施工人员安全风险实时监测与预警
3.1位置信息获取
3.1.1 UWB定位设备选取与布置
UWB定位系统如图3.1所示,UWB基站通过网络进行时间同步,定位标签按照一定频率(如1 Hz)向周边UWB基站发射包含时间戳的测距请求信号,UWB基站得到时间差后借助通信网关将数据汇聚至定位引擎进行处理,从而得到定位标签的实时坐标位置。定位引擎将这些包含时间和空间的信息存储至设计好的数据表中,最终服务于安全监测与预警、行为轨迹分析。
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(1)定位设备选取
本文选取北京华星智控生产的UWB定位基站和标签开发基于UWB的施工人员安全管理系统,设备芯片型号为Decawave公司研发的DW1000,标准协议为IEEE802.15.4-2011,工作频段为3.5 GHz~6.5 GHz。定位基站集成一次性大容量电池,可连续工作3~5年,防护安全级别IP67,可以在室内和户外使用,通信距离可达100米;为了施工人员、车辆、机械设备、物体等携带方便,定位标签通常集成锂电池,其电池容量较小,可连续工作8~10小时。
(2)UWB定位基站布置为使整个施工现场都可实现高精度定位,可按照50~80米间隔均匀部署,定位基站位置选择建议遵循以下原则:
1)远离高功率/强磁设备,如无线电设备、变电站、供电箱、焊接设备、大型光照设备等;
2)由于液体对电磁波吸收效果明显,需远离液体;
3)尽可能选择视野开阔处进行安装,不要有遮挡;
第5章施工人员安全管理系统开发与应用
5.1系统设计
5.1.1系统功能模块设计
如图5.1所示,施工人员安全管理系统可以分为四个功能模块:基础数据管理模块、实时定位模块、安全监测与预警模块、行为轨迹分析模块。
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(1)数据管理模块
该模块主要是对工人数据和设备数据进行收集,收集完成之后进行统一量纲,写入数据库,该模块主要包含四个部分,系统用户管理、人员信息管理、设备信息管理和施工进度管理。系统用户管理是对系统用户进行账号和密码的统计和管理。人员信息管理是对工人信息进行统计,包含员工工号、所属区域、工种等信息。设备信息包含各种工程器械所属部门、自身定位所需要的标识,以及操作人员。施工进度管理则是统计工程进度。将以上信息入库之后,为系统设计做好数据支持。
5.2施工人员安全管理系统开发
5.2.1项目简介
本研究依托的项目案例是JN市某在建住宅项目,项目总建筑面积约为2.4万平方米,其中包含住宅13栋、地下车库及其他配套设施建筑,容积率为2.2,绿地率为32%。该项目所建建筑主要是框架—剪力墙结构和剪力墙结构。
依托此项目,利用WebGIS技术开发施工人员安全管理系统,将定位、监测、预警、安全评估各模块可视化,显示在网络大屏上,从而方便管理人员对施工人员的安全进行管理。系统开发之前需要对施工数据进行收集,绘制施工现场二维地图,规划和布置定位系统的基站和标签,并根据收集到的数据设计数据库,最后再利用Visual Studio Code代码编辑器进行建筑工地施工人员安全管理系统的前端web开发。
第6章总结与展望
6.2展望
在建筑施工工人安全管理领域,建筑施工人员作为复杂且易受多因素影响的个体,其行为变化具有显著的不确定性。鉴于建筑施工环境的高度动态性和复杂性,虽然基于位置信息和轨迹信息的研究为施工人员安全管理提供了新的思路并取得了一定进展,但仍存在诸多不足,仍需要进一步深入探索。概述如下:
(1)在施工人员定位管理系统的构建中,本研究仅采用了平面地图作为基础,未能充分反映建筑工地的三维特性及其地图的动态变化性。此外,施工现场的安全还受环境、管理等多重因素制约。为提升管理效能,后续研究可考虑融入BIM技术,将管理系统与BIM模型深度融合,实现全生命周期、全要素的安全管理。
(2)本研究在评估施工人员潜在安全状态时,侧重于从施工人员个体出发,重点分析施工人员单独个体移动行为轨迹及其个人特质,而忽略了环境、组织管理、团体氛围等其他因素对其行为的综合影响。未来研究应拓展至更全面的因素分析,以全面把握施工人员潜在安全状态。
(3)在风险区域风险等级判定时,对风险区域自身状态的监测本研究主要依赖人工检测和报备等传统手段,智能传感技术的应用尚不充分。这导致在风险区域发生如脚手架松动、基坑边缘不稳等异常时,难以及时有效感知,导致风险区域风险等级设定不够精确。因此,后续应深入研究智能监测技术的应用策略,以提升风险区域等级设定的实时性和准确性。
参考文献(略)