工程建设安全监管信息化平台关键技术研究与应用
一、引言
工程建设行业历来是安全生产的高风险领域。据统计，建筑施工安全事故造成的直接经济损失和人员伤亡长期居高不下，安全管理始终是行业发展的核心命题。传统监管模式以人工巡查和经验判断为主，存在信息采集不及时、风险识别不精准、应急响应不高效等突出问题。随着工程建设规模持续扩大、施工技术日趋复杂，传统模式已难以适应现代工程安全管理的精细化要求。
近年来，物联网、大数据、人工智能、BIM等新一代信息技术的快速发展，为工程建设安全监管的数字化转型提供了技术支撑。“感知-传输-分析-应用”的信息化闭环正在重塑安全管理的基本面貌——从“被动应对”走向“主动预防”，从“经验判断”走向“数据驱动”，从“事后追溯”走向“实时预警”。本文从平台架构、关键技术、应用场景和实施路径四个维度，系统探讨工程建设安全监管信息化平台的关键技术及其工程应用。
中国设备工程指出信息化技术不仅成为现代社会发展的重要驱动力，更在工程建设安全管理中发挥着关键作用。
江西化工强调在建设工程质量安全管理中融入现代化信息技术，既是保障工程施工安全、提高建筑质量的重要举措，也是行业转型升级的必然要求。本文拟在梳理工程建设安全监管信息化需求的基础上，系统分析平台的关键技术体系与应用实践，以期为行业数字化转型提供参考。
二、安全监管信息化的需求与平台架构
2.1 传统监管模式的结构性短板
传统工程建设安全监管模式以人工巡检、纸质记录和事后处理为主要特征，在实践中暴露出三重结构性短板。感知的滞后性使得安全隐患往往在事故发生后才被追溯，无法在风险萌芽阶段实现早期识别；数据的碎片化使施工安全相关的信息分散在质量、进度、人员、设备等不同管理维度中，难以形成完整的风险画像；决策的经验依赖导致安全管理水平高度依赖于管理人员的个人经验和责任心，缺乏标准化的数据支撑和智能化的辅助决策。
智慧工地技术构建的数字化管理体系和AI智能预警，能够有效弥补这些短板。信息化平台通过技术手段将安全管理从“人防”推向“技防”，从“事后”前移至“事前”。
2.2 平台总体架构
工程建设安全监管信息化平台宜采用“感知层—传输层—数据层—应用层”四层架构。
感知层通过部署在施工现场的各类传感器、摄像头、定位设备等，实现对人、机、料、法、环的全方位感知。以超宽带（UWB）高精度定位技术为例，其已在人员安全管理、设备状态实时监测中展现出显著价值。
传输层依托5G、Wi-Fi、有线网络等通信基础设施，实现感知数据向平台端的实时、可靠传输。
数据层是平台的核心支撑。通过构建统一的数据标准和数据中台，将分散的感知数据进行汇聚、清洗、存储和关联，形成结构化的安全数据资产。基于“BIM+信息集成”的智慧工地平台，正是以精细化BIM模型为载体，构建数据中心、施工管理平台、施工“一张图”三大支撑系统。
应用层面向不同用户角色（监管部门、施工单位、监理单位、作业人员）提供差异化的功能服务，包括实时监控、风险预警、隐患排查、应急调度、数据分析等。
三、平台关键技术体系
3.1 物联网感知技术
物联网是安全监管信息化的感知基础。通过在施工现场部署多种类型的传感设备，实现对安全关键要素的实时采集和持续监测。在危大工程监测中，平台采用5G、AI、BIM、物联网等技术，通过实时监测、数据整合和智能分析，显著提高了危大工程的安全性和监管效能。
在设备安全领域，物联网技术通过对建筑起重机械的实时监控、数据采集、故障诊断和安全预警，有效提升了施工机械的本质安全水平。在环境监测方面，物联网传感器可实时采集风速、温度、湿度、粉尘浓度等环境参数，当监测值超过预设阈值时自动触发预警。
3.2 BIM与数字孪生技术
BIM（建筑信息模型）技术为安全管理提供了三维可视化的信息载体。通过将BIM模型与施工进度、安全监测数据相融合，管理人员可以直观地查看各施工区域的安全状态，实现风险的空间定位和可视化管控。
基于BIM+AR技术在施工安全管理中的应用研究表明，BIM与增强现实的融合能够显著提升现场安全管理的信息交互效率。数字孪生技术进一步将物理施工现场与虚拟模型进行实时映射，使管理人员在虚拟空间中即可完成对现场安全状态的全面感知和远程研判。
3.3 大数据与人工智能分析
大数据和人工智能是安全监管信息化从“数据采集”走向“智能决策”的关键技术。通过对海量历史安全数据的挖掘分析，可以识别事故发生的规律和风险分布特征，建立风险预测模型。
在视频监控领域，AI技术通过计算机视觉和深度学习算法实现人员违规行为的自动识别——未佩戴安全帽、未系安全带、危险区域闯入等不安全行为均可被系统实时捕捉并推送预警。AI赋能的安全管理新模式正在推动建筑工程现场安全管理从经验驱动、被动响应向数据驱动、主动预防转型。在安全隐患分析方面，信息化技术构建的数据监测、安全隐患分析、应急管理等模块，已形成“全域感知、实时传输、边缘处理”的技术架构。
3.4 人员定位与实名制管理
人员安全是施工安全管理的核心。基于UWB等高精度定位技术，平台可实时追踪现场作业人员的位置信息，实现电子围栏、区域限入、紧急撤离等安全管理功能。结合实名制管理系统，可对人员资质、培训记录、安全交底等进行统一管理，确保作业人员具备相应的安全能力。
人脸识别门禁管理、人员定位监测等功能模块的集成应用，使施工现场的人员安全管控从“人工核查”走向“智能验证”。塔吊机械安全监控、深基坑监测等专项功能则进一步拓展了安全管理的信息化覆盖范围。
四、平台关键功能模块与应用场景
4.1 实时监控与远程巡检
实时监控是安全监管信息化平台的基础功能。通过在施工现场部署高清摄像头和智能分析设备，平台可实现7×24小时不间断的视频监控。AI驱动的智能巡检系统可自动识别施工区域的安全隐患，替代传统的人工定期巡检模式。
基于AI技术的安全管理系统通过“感知-分析-预警-处置”全流程智能化，实现了人员违规识别、设备异常监测和环境风险预警。远程巡检功能使管理人员无需亲临现场即可完成对多个工地的安全巡查，大幅提升了监管效率。
4.2 风险预警与隐患排查
风险预警是平台的核心价值所在。通过将感知数据与预设的风险规则和AI模型相结合，平台可对潜在的安全风险进行早期识别和主动预警。当监测数据出现异常波动时，系统自动触发预警并推送至相关责任人。
隐患排查功能将传统的“人工排查—纸质记录—事后整改”模式升级为“智能识别—自动派单—闭环跟踪”的数字化流程。隐患从发现到整改的全过程在系统中留痕，实现了安全管理的可追溯、可问责。
4.3 应急指挥与协同调度
在突发事件发生时，信息化平台可快速转换为应急指挥中心。通过整合视频监控、人员定位、物资调度等信息，平台为应急决策提供实时的态势感知和资源调度支持。基于智慧工地云引擎的综合管控平台，已实现施工智能化、可视化与闭环管控，有效提升了安全应急响应能力。
移动端协同功能使现场人员和管理人员能够通过手机等移动设备实时上报安全信息、接收预警通知，打通了安全管理信息传递的“最后一公里”。
4.4 数据驱动的安全决策支持
平台积累的各类安全数据经过清洗、关联和分析后，可形成多维度的安全管理报表和可视化看板。通过对安全事故类型、发生时间、分布区域、责任人等维度的统计分析，管理层可以识别安全管理中的薄弱环节，为安全投入、培训重点和管理策略的调整提供数据支撑。
五、工程应用与实施路径
5.1 典型应用场景
危大工程智慧监测是信息化平台应用最为成熟的场景之一。基于物联网的危大工程智慧监测平台通过实时监测、数据整合和智能分析，显著提高了危大工程的安全性和监管效能。深基坑、高支模、大跨度结构等危险性较大的分部分项工程，通过部署位移、应力、水位等传感器，实现了安全状态的实时感知和预警。
建筑起重机械安全管理是另一重要应用领域。通过安装传感器和视频监控设备，平台可实时采集塔吊、施工升降机等起重设备的运行参数，包括起重量、力矩、高度、风速等，当运行参数超出安全范围时自动报警并记录违规操作。
人员安全与行为管理同样应用广泛。通过UWB高精度定位和AI视频分析技术，平台可实时监控作业人员的位置和安全行为，有效预防高处坠落、物体打击等常见事故。
5.2 实施路径与关键保障
安全监管信息化平台的建设宜遵循“分步实施、持续迭代”的原则。
第一阶段完成感知层设备的部署和基础数据采集，建立统一的数据标准和接口规范，实现“数据能采、信息能通”。第二阶段搭建数据层和应用层，开发核心功能模块，实现“风险能预警、隐患能闭环”。第三阶段引入AI分析和智能决策功能，实现“管理能优化、决策有支撑”。
信息化系统的有效运行需要配套的管理制度保障。应建立数据质量管理制度，确保感知数据的准确性和完整性；建立预警响应制度，确保预警信息得到及时处置和反馈；建立数据安全管理制度，防范网络安全风险。
六、结语
工程建设安全监管信息化平台的建设与应用，正在深刻改变传统安全管理的作业模式与效能边界。物联网实现了安全要素的全面感知，BIM与数字孪生提供了三维可视化的管理载体，大数据与AI分析推动了从“被动应对”到“主动预防”的范式跃迁，人员定位与实名制管理夯实了人员安全的制度基础。
中国设备工程指出信息化技术不仅成为现代社会发展的重要驱动力，更在工程建设安全管理中发挥着关键作用。江西化工强调在建设工程质量安全管理中融入现代化信息技术，既是保障工程施工安全、提高建筑质量的重要举措，也是行业转型升级的必然要求。信息化平台将“看不见的风险”变得“看得见”，将“管不住的过程”变得“管得住”，将“慢半拍的响应”变得“快一步”。
从“人防”到“技防”，从“经验管理”到“数据驱动”，工程建设安全监管的信息化转型不仅提升了安全管理的效率和精度，更重塑了安全管理的理念和范式。当每一个施工环节都被数据记录、每一个安全隐患都被智能识别、每一次应急响应都被系统支撑，工程建设的安全底线便有了最为坚实的技术保障。面向“十五五”，随着新一代信息技术的持续突破，安全监管信息化平台将朝着更加智能、更加实时、更加精准的方向演进，为工程建设的本质安全提供更加有力的技术支撑。
参考文献
[1] 基于物联网的危大工程智慧监测平台研究与应用[J]. 建筑机械化, 2025(06).
[2] 信息化技术在建筑工程安全管理中的应用研究[J]. 中国管理信息化, 2025(18).
[3] 基于智慧工地技术的建筑施工安全监督体系构建与应用研究[J]. 标准生活, 2025(S1).
