摘要：工程项目安全管理问题是我国工程建设领域监管的重要内容。现有安全管理体系下的安全事故数据表明因施工现场高处坠落等四种致因导致的安全事故和伤亡数目较大，亟需借用新型安全管理手段来提高安全管理成效。本文描述了施工现场安全传感技术的主要类别和应用方向，并结合工程建设领域和现代信息技术的发展来分析安全传感技术的应用前景。最后，本文提出了施工现场安全传感技术研究和应用的相关建议。
关键词：施工现场；工程项目；传感技术；信息技术
一、引言
我国建筑业安全管理工作一直处于严抓、严防、严控的阶段，但大量安全事故却层出不穷，更不乏具有恶劣社会影响和大量人员伤亡的重大安全事故。因此，认真分析工程项目安全管理工作的规律，准确辨识和管理危险源，降低事故发生的概率和危害程度就成为当前安全管理工作的重中之重。在各项工作中，安全预防是一项核心并且特殊的工作，需要投入大量资金、人力和物力，并且要不断创新预防预警方法，提高安全管理效果。
二、工程项目安全管理的特点和趋势
近十几年，我国建筑业一直处于繁荣发展阶段，各种专业和不同规模的建筑公司承担着大量工业与民用建筑，以及基础设施建筑的建设工作。随着大量层数高、跨度大、技术复杂、工期成本和质量目标较高的工程的出现，传统的人员能力、管理及技术水平都需要得到改进提升，以适应复杂情况的出现。从安全管理的角度来讲，要充分认识安全管理的特点，把握安全管理和安全技术的发展趋势，提高企业和项目部的整体安全管理水平。
（一）工程项目安全管理的特点
安全事故主要发生在施工现场，是在施工全过程中安全隐患不断积累并被触发的结果。因此，工程项目安全管理的地点较为集中。同时，工程项目安全管理还是一项综合性的工作，它贯穿从项目勘察、建造到使用全寿命周期，并涉及组织、管理、技术、人员、机械、交通等多个方面。另外，工程项目安全管理的阶段性较强，在不同的阶段有不同的内容和工作重点。归根结底，工程项目安全管理工作是一项因果型的工作，事故的发生基本都有对应的危险源和触发条件。
（二）工程项目安全管理发展现状
当前的工程项目安全管理工作已经有较为完善的安全生产法规，各企业也制定了详细的安全管理制度和表格化管理流程。但大量有规律的安全事故数据表明当前安全管理体系已经遇到了管理效率瓶颈，其基本现状表现有：项目安全投入程度不够；从业人员安全观念薄弱，安全知识匮乏；项目安全管理信息化技术研究和应用程度较低；项目安全预案执行力弱，危险源管理失控；项目安全管理的针对性研究较少等。
（三）工程项目安全管理趋势
随着工程建设领域管理和技术的发展，工程建设领域的时代特征和发展趋势逐步明显。在这个背景下，工程项目的安全管理将在人员管理、系统化数据管理、法制化管理、信息化管理等方面齐头并进，提高安全管理层次。具体来说，工程项目安全管理的趋势可以描述为安全管理系统化；安全科技应用普遍化；安全从业培训规范化；安全管理法制化；安全投入固定化等等。
三、施工现场安全传感技术的类别和应用范围
施工现场是工程项目安全管理的重点区域，主要工作就是危险源管理、施工过程安全监控、施工人员交底与培训等等。在这个过程中需要处理大量的数据和信息，而有效的数据和信息是保证施工现场安全的重要内容。施工现场安全数据和信息的获得一方面是通过人为观测、检查等方式来获得的，另一方面是通过技术的手段来获取的。安全传感技术是由传感器、数据传输方式和信息处理识别等构成的，是获取安全数据和信息的重要方式。其中，传感器是传感技术中的核心内容，本文依据传感器的类别来区分安全传感技术如下。
（一）环境感应型
工程项目安全事故的发生主要原因归结为人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全因素和管理缺失，其中人的不安全行为一方面是意识或专业知识不够而导致的，另一方面是由于环境的不安全因素导致的。施工现场环境复杂多变，土方温度传感器、空气温湿度传感器、雨量传感器、光照传感器、风速风向传感器等环境感应型传感器都可以及时获取施工环境突变状态，并转换为人出现不安全行为的警示数据。
（二）位移应变型
随着进度的推进，部分施工部位也有位移和应变等方面的技术要求，来测量位移、力、力矩、压力、加速度、重量等数据。位移传感器和应变传感器的数据获取和传输、识别、处理将使工程项目管理方及时获取受控部位的安全状态，以及后续管理和技术措施。
（三）智能交互型
施工现场的交叉作业和立体施工使人、机械设备等呈现移动状态，避免碰撞、临边越界、孔洞坠落等就成为安全管控的重点。事实上，高空坠落和物体打击都是工程项目施工现场的常见伤亡致因，且比例较高。智能交互型传感器主要包含位置传感器、距离传感器、视觉传感器、听觉传感器、触觉传感器等，可以进行即时的、动态的数据交换，确保施工安全。目前常见的安全质量视频监控技术就属于智能交互型传感技术。
传感器是传感技术的核心，与之相配合的是数据传输和信息识别处理技术。目前数据传输主要包含有线和无线两种方式，且随着现代通信技术的发展在时效性和准确性上大幅提高。信息识别及处理技术是以电子信号识别及处理、安全管理大数据库建设、信息系统建设等为核心的，可以起到自动报警、数据记录、即时监测、事故快速反应等功能。
四、施工现场安全传感技术的应用前景
本文根据我国2008～2012年的工程建设安全事故进行数据统计和归类分析，绘制出五年间各类事故致因导致的事故及伤亡数目，详见下图。从图中可以看出，消除高处坠落、起重伤害、坍塌、物体打击等四类事故的数目将可以大幅降低伤亡数据。而这四类事故仅靠传统的管理和技术手段已无法进行优化控制，亟需依靠现代计算机技术、通信技术、传感技术等进行管理升级。 传感技术与计算机技术、通信技术一起被称为现代信息技术的三大支柱。当前我国现代信息技术发展迅猛，传感技术的研发和应用力度逐步加大，依托于现代信息技术的新型管理模式正在多个行业快速推进。建筑行业作为传统性较强、技术含量复杂、从业人员多、危险源多变的国民经济支柱产业，迫切需要加强现代信息技术的研究和应用实施。
首先，从技术上来看，以传感技术为主的现代信息技术已经能够解决工程项目安全管理所需信息和数据的需求；其次，从上图所示数据分析来看，安全传感技术的应用空间广阔，能在项目施工阶段的多个环节进行实施；再次，随着绿色建筑、智能建筑、BIM建造、建筑工业化的推进，建筑业对物联网、信息化、智能化、现代通信和网络技术的需求越来越迫切；最后，大量接受现代信息技术教育和实践的高素质人才快速融入建筑业企业和相关管理部门，为现代信息技术的研究、推广和应用奠定了良好的基础。综合来看，安全传感技术具备很好的实施背景和技术积累，可以为工程项目的安全管理工作提供更多支持，应用前景广阔。
在安全传感技术的研发和实施过程中要争取几个方面的保障。一是行业主管部门的政策和资金支持，将其纳入规定的安全投入成本范畴，避免因较低利润导致的投入缺失。二是行业内研究型企业和科研院所、高校等要加强对工程项目传感技术的研发和实施模式探索，以系统化的解决方案来提供支持。三是工程项目各参与方等要积极推进现代信息技术的应用，搭建信息共享平台，加强信息、数据的传输与处理。四是行业内从业人员的教育与培训要强化对现代信息技术、专业软件等信息化能力的知识普及和技能训练。最后，还要积极学习国外建筑业及国内其他行业的传感技术应用经验，避免过度依赖单一技术（比如施工现场的视频监控系统）来实现安全管理工作。
五、结语
抓好工程项目施工现场的安全管理工作是保证行业秩序、企业运营的重要内容。安全传感技术内容丰富，可以很好的解决现有安全管理体系面临的安全监控、安全预警和信息处理等难题。安全传感技术的研究和应用是建筑业现代信息技术应用的一部分内容，发展前景广阔，但在其发展过程中要尤为注意观念转变、政策支持、技术研发和人才培养等关键工作。总之，施工现场安全传感技术将为成功的工程项目管理提供更多保障。
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