何方，童福越

（1.習(xí)水縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局；2.中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司）

1 BIM-UWB 技術(shù)結(jié)合的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

BIM 就是對(duì)某項(xiàng)建筑工程的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并結(jié)合數(shù)字信息仿真技術(shù)，將建筑物的真實(shí)信息進(jìn)行數(shù)字化呈現(xiàn)和模擬，是建筑施工管理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)信息化管理的基礎(chǔ)工具；而UWB是一種無(wú)載波通訊技術(shù)，通過(guò)UWB 對(duì)人員和設(shè)備進(jìn)行位置定位具有系統(tǒng)的復(fù)雜度低，信號(hào)功率譜密度低，抗信道衰落能力強(qiáng)，被截獲能力低，精度高等優(yōu)點(diǎn)。而將BIM 技術(shù)和UWB 技術(shù)的進(jìn)行結(jié)合，具有極大的工程優(yōu)勢(shì)[1]。首先，UWB 定位技術(shù)和傳輸協(xié)議相比于其他無(wú)線技術(shù)要簡(jiǎn)單的多，并且可以全數(shù)字化的進(jìn)行呈現(xiàn)和管理，通過(guò)產(chǎn)生一種數(shù)字脈沖，并進(jìn)行脈沖調(diào)制，就可以完成所需的所有功能。而這些功能可以集成到很小的一個(gè)芯片上，具有能耗低，成本低的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，非常適用于建筑過(guò)程中對(duì)于臨邊洞口部位進(jìn)行監(jiān)控管理、提前對(duì)人員進(jìn)行危險(xiǎn)預(yù)警、智能考勤能應(yīng)用場(chǎng)景[2]。

2 當(dāng)前建筑施工管理過(guò)程中面臨的問(wèn)題

1）警示方式落后，高空墜落頻發(fā)

高空、深洞都是施工現(xiàn)場(chǎng)常見的危險(xiǎn)區(qū)域，這些區(qū)域也極易發(fā)生施工人員墜落的危險(xiǎn)事件，因此要對(duì)防護(hù)與預(yù)警裝置進(jìn)行重視和研究。在我國(guó)目前的建筑施工管理過(guò)程中，大部分施工單位僅僅采取簡(jiǎn)單的圍欄進(jìn)行防護(hù)，這種僅僅從視覺層面進(jìn)行提示的方式會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致高空墜落現(xiàn)象的發(fā)生，嚴(yán)重危害施工人員的生命安全，極大地影響施工進(jìn)度。同時(shí)損害建筑行業(yè)聲譽(yù)，削減建筑行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力[3]。

2）人力資源管理薄弱

由于缺乏科學(xué)合理的管理制度，導(dǎo)致建筑施工場(chǎng)地管理以及企業(yè)人力資源管理力度相當(dāng)薄弱，同時(shí)也是由于缺乏合理、有效的人力資源管理體系和制度造成的。因此，一些建筑施工企業(yè)的人力資源管理還停留在對(duì)勞動(dòng)力總量和工資的管理上，企圖通過(guò)提高和降低施工人員的工資來(lái)改變其工作態(tài)度和工作質(zhì)量。但是這并不能從根本上解決問(wèn)題，再加上沒有專業(yè)的管理人才進(jìn)行建筑施工場(chǎng)地的管理、沒有合理且科學(xué)的管理制度以及管理措施和方法等，更是使得管理情況不容樂(lè)觀。

3）項(xiàng)目成本管理意識(shí)薄弱

很多企業(yè)在建筑項(xiàng)目時(shí)不考慮成本的計(jì)算，嚴(yán)重影響施工企業(yè)的盈利力度，降低了施建工人應(yīng)得的利潤(rùn)，從而降低其工作積極性，削弱建筑施工企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。首先企業(yè)的成本控制觀念不強(qiáng)。盡管很多施建公司都有一套屬于其自己的管理方式，對(duì)成本的控制也有一定程度的認(rèn)識(shí)，但是全員參與，全面控制系統(tǒng)的觀念還是不強(qiáng)，導(dǎo)致對(duì)一些潛在的影響工程項(xiàng)目成本的因素缺乏認(rèn)識(shí)，從而影響企業(yè)開支和利潤(rùn)，降低建筑行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。其次是企業(yè)沒有一套科學(xué)的成本核算管理制度和方法。

3 基于BIM-UWB 定位系統(tǒng)的安全管理方式

1）借助BIM-UWB 搭建新的防墜落定位警示系統(tǒng)

考慮到常規(guī)圍欄警示形式的不足，可基于BIM 和UWB 的搭建臨邊安全警示系統(tǒng)，利用UWB 的個(gè)人定位模塊、安全預(yù)警模塊、中央服務(wù)器等硬件構(gòu)成此系統(tǒng)。UWB 個(gè)人定位模塊通過(guò)無(wú)載波通信技術(shù)對(duì)施工人員進(jìn)行定位，并且將定位信息傳遞給中央處理器，通過(guò)中央處理器對(duì)BIM 模型和人員位置進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，分析該人員是否處于有高空墜落等危險(xiǎn)的區(qū)域[4]。除此之外，可以嘗試引入可視系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示所有施工人員在BIM 地圖的位置，在進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域后，聲光報(bào)警模塊根據(jù)中央處理器的指令對(duì)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的人員進(jìn)行聲光報(bào)警?？紤]到施工地的管理規(guī)定，信號(hào)接收裝置和聲光報(bào)警裝置可配置到安全帽上較為方便。

在危險(xiǎn)區(qū)域的分級(jí)方面，建議將危險(xiǎn)程度按照距離劃分幾個(gè)等級(jí)：以危險(xiǎn)中心圓心為半徑，直徑3m ～5m 的圓形面積設(shè)置為高危險(xiǎn)區(qū)域；以危險(xiǎn)中心點(diǎn)為圓心、半徑5 m ～8m 的范圍設(shè)置為警示危險(xiǎn)區(qū)域，對(duì)接近此處的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行語(yǔ)音警示；距離危險(xiǎn)中心點(diǎn)直徑8m 以外的區(qū)域可設(shè)為安全區(qū)域。在語(yǔ)音和震動(dòng)報(bào)警方面，考慮到危險(xiǎn)等級(jí)，可以在高危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置更大的語(yǔ)音提醒音量和高強(qiáng)度震動(dòng)，而在警示危險(xiǎn)區(qū)域僅設(shè)置輕度語(yǔ)音提示和輕度震動(dòng)，從而提高系統(tǒng)的使用體驗(yàn)，并且更好的提示施工人員。除此之外，為了提高整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)性，最大限度的保證施工人員的安全，在利用聲光報(bào)警對(duì)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的人員進(jìn)行警告的同時(shí)，要將警報(bào)信息上報(bào)到安全管理部門，如果該人員在警報(bào)發(fā)生后超過(guò)一定時(shí)間并未離開該區(qū)域，則負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理的人員則應(yīng)對(duì)人員位置、安全狀況進(jìn)行核實(shí)，并在必要時(shí)派人前往實(shí)地進(jìn)行探查，以最大程度的保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全。

2）利用UWB 提高突發(fā)險(xiǎn)情的營(yíng)救效率

建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的各類突發(fā)事故頻發(fā)，而引入基于BIM-UWB 的定位系統(tǒng)就可以在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)快速定位險(xiǎn)情發(fā)生位置與險(xiǎn)情規(guī)模，大幅提高營(yíng)救效率。在系統(tǒng)配置上，將每個(gè)施工人員的信息錄入到安全帽的標(biāo)簽中，在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置大于等于三個(gè)的微基站。標(biāo)簽通過(guò)窄脈沖向中心處理器和基站傳輸數(shù)據(jù)，而人員定位是通過(guò)基站和標(biāo)簽不同的距離進(jìn)行定位的，結(jié)合各測(cè)距基站接處理同一信號(hào)的時(shí)間差，進(jìn)行位置的測(cè)算，從而對(duì)佩戴該標(biāo)簽的施工人員進(jìn)行三維的精確定位。要清楚的是，測(cè)距基站的安裝數(shù)量越多，人員定位越準(zhǔn)確，定位范圍越廣，在發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)就能夠更精確的定位險(xiǎn)情位置[5]。

一旦施工人員有意外發(fā)生，相關(guān)人員的安全帽標(biāo)簽便會(huì)發(fā)出特殊信號(hào)，其三維位置和其他監(jiān)測(cè)信息則通過(guò)可視化顯示模塊在BIM 模型中進(jìn)行顯示，與此同時(shí)，該系統(tǒng)可立刻規(guī)劃出最佳的營(yíng)救路線，并提示安全中心及時(shí)展開搜救任務(wù)。而該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠大幅提高夜間搜救的效率，克服了在夜間險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，由于光線昏暗而阻礙救援現(xiàn)象的發(fā)生。

3）借助定位系統(tǒng)簡(jiǎn)化考勤管理，提高考勤效率

加強(qiáng)對(duì)員工考勤管理的力度是提高建筑工程質(zhì)量和效率的關(guān)鍵因素。加強(qiáng)管理主要體現(xiàn)在實(shí)時(shí)記錄有關(guān)施建工人出入施工場(chǎng)地的次數(shù)和時(shí)間，這可以憑借BIM-UWB 技術(shù)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用雙頻識(shí)別技術(shù)，能夠有效識(shí)別員工和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。當(dāng)然，識(shí)別的效果還與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和環(huán)境有關(guān)。為了保證更好的識(shí)別效果，對(duì)員工出勤進(jìn)行準(zhǔn)確、真實(shí)的記錄，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃出專門的識(shí)讀區(qū)域，確保系統(tǒng)能夠順利運(yùn)行。除此之外，還應(yīng)當(dāng)將在現(xiàn)場(chǎng)工作的工作人員信息，比如指揮人員、管理人員、技術(shù)人員以及普通工人等全部錄入到系統(tǒng)中，以便實(shí)現(xiàn)高效監(jiān)督。除了依賴BIM-UWB 技術(shù)進(jìn)行出勤情況排查之外，管理人員還可到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查。首先要對(duì)工人工作證和安全證的檢查和比對(duì)，杜絕冒名頂替現(xiàn)象、防止任何潛在的危險(xiǎn)。對(duì)重要施工部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)排查，檢查工作質(zhì)量，這也可以算在出勤的考察表中。從多維進(jìn)行考察，能夠提高考察工作的公平性和公正性。

對(duì)于考勤信息的查詢，為了減少時(shí)間的浪費(fèi)，可以按照部門以及其他指定條件進(jìn)行人員出勤情況的排查和查詢，比如，姓名、班次、部門等，再按照出勤時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行自動(dòng)排序。這樣一來(lái)，員工出勤的情況就會(huì)清清楚楚的展現(xiàn)的大家面前，既方便又清晰。管理人員應(yīng)當(dāng)每天對(duì)員工的出勤情況進(jìn)行一次匯總，并建立個(gè)人的信息庫(kù)，將每天的信息匯總在內(nèi)。信息庫(kù)的信息應(yīng)當(dāng)包括工作人員的姓名、身份證號(hào)、近照、工作部門以及親屬聯(lián)系方式等等。這樣一來(lái)，管理人員就可將每日員工的出勤情況進(jìn)行匯總，等到一個(gè)季度或者兩個(gè)季度時(shí)，在進(jìn)行總時(shí)長(zhǎng)的排序，對(duì)排在前百分之十（可根據(jù)企業(yè)員工實(shí)際數(shù)目做具體調(diào)整）的員工進(jìn)行嘉獎(jiǎng)，比如：升職加薪、公差旅游等等，借此機(jī)會(huì)鼓勵(lì)出勤狀況表現(xiàn)良好的員工繼續(xù)保持，同時(shí)激勵(lì)出勤沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的員工繼續(xù)努力。每次獎(jiǎng)勵(lì)過(guò)后，把之前數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容全部清除，從零開始，不至于打擊了暫時(shí)落后人員的積極性和自信心。從而提高整體員工的工作積極性和凝聚力，提高工作效率，提高建筑項(xiàng)目的質(zhì)量和效率，進(jìn)而有效提高建筑企業(yè)在市場(chǎng)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)的引入可以極大的提高施工安全的管理效率，管理與施工方可通過(guò)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)設(shè)備等方式在任何地點(diǎn)快速地獲取施工現(xiàn)場(chǎng)的人員位置信息，并通過(guò)設(shè)定好的一系列預(yù)警程序，實(shí)現(xiàn)建筑工地的智能化安全管理與考勤管理，極大地提高了施工建設(shè)中的人員安全性與工作效率，為建筑行業(yè)在市場(chǎng)中穩(wěn)健行走保駕護(hù)航。