項(xiàng)雯婷 陶澤華 鄭綱

摘 要： 隨著技術(shù)的發(fā)展，智能化系統(tǒng)近年來發(fā)展迅速?，F(xiàn)有安全管理系統(tǒng)大量依賴人工檢查與記錄，在信息的獲取與處理方面多有不便。本文介紹了基于區(qū)塊鏈的智能化安全管理系統(tǒng)在安全活動(dòng)管理、危險(xiǎn)源管理、安全資料管理等方面的運(yùn)用及成效。

關(guān)鍵詞： 區(qū)塊鏈;智慧工地;安全管理

【中圖分類號(hào)】J525 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.37.144

1 引言

隨著硬件水平與信息技術(shù)的發(fā)展，智慧工地逐漸成為工地管理發(fā)展的趨勢(shì)。近兩年來多個(gè)地區(qū)已陸續(xù)嘗試制定規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工地的智慧化管理進(jìn)行規(guī)范。智慧工地利用信息技術(shù)及信息化傳感設(shè)備，簡(jiǎn)化安全管理操作，減輕人工操作負(fù)擔(dān)。

2 現(xiàn)狀

目前，安全管理信息化主要偏重于安全記錄和資料的信息化。各類操作規(guī)程、檢查單據(jù)模板有電子文檔，但是安全管理現(xiàn)有流程和規(guī)范中信息化手段使用較少，對(duì)危險(xiǎn)源管理、安全活動(dòng)管理等大多依賴人工進(jìn)行檢測(cè)記錄。

隨著信息化技術(shù)的引入和成熟，大量信息可采集接入：圖像識(shí)別技術(shù)與視頻監(jiān)控結(jié)合，可進(jìn)行人臉、車牌識(shí)別，對(duì)進(jìn)出場(chǎng)人員及車輛進(jìn)行識(shí)別獲得進(jìn)出場(chǎng)信息;OCR圖像識(shí)別技術(shù)可識(shí)別圖片中的文字信息，將手寫的紙質(zhì)表單自動(dòng)識(shí)別為結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù);設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)通過傳感技術(shù)實(shí)時(shí)采集設(shè)備數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳系統(tǒng)，經(jīng)分析可獲得設(shè)備狀態(tài)信息;AI可取代人工通過視頻監(jiān)控對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，快速準(zhǔn)確的識(shí)別危險(xiǎn)行為?；谶@些可獲得的數(shù)據(jù)，工地安全管理有更大的改進(jìn)空間：

2.1 線下人工操作多

安全員在日常工作中有大量信息需手動(dòng)填寫。安全巡檢中下發(fā)的整改單、安全會(huì)議及安全培訓(xùn)的記錄以及現(xiàn)場(chǎng)各類作業(yè)時(shí)的單據(jù)有大量人工檢查填寫內(nèi)容。例如進(jìn)行吊裝作業(yè)前填寫安全吊裝令需檢查工程概況、機(jī)械工況、設(shè)備檢測(cè)情況、作業(yè)區(qū)情況以及交底情況，進(jìn)行作業(yè)前填寫動(dòng)態(tài)吊裝令時(shí)，需要再次檢查作業(yè)人員、機(jī)械設(shè)備及場(chǎng)地狀況等。這些現(xiàn)場(chǎng)及人員情況都需要人工檢查并一一填寫，時(shí)效性及可靠性還可提高。

2.2 信息流轉(zhuǎn)不暢

各類單據(jù)在填寫后需人工遞送至相關(guān)人員，處理流程時(shí)查詢信息多有不便。例如違規(guī)處理流程在下發(fā)整改單后，在相關(guān)整改完成后安全員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)查，填寫新的單據(jù)確定是否整改合格。紙質(zhì)單據(jù)來回流轉(zhuǎn)耗時(shí)較多，且填寫后僅有紙質(zhì)文件歸檔，無(wú)電子存檔，事后如需要查詢相關(guān)信息時(shí)需人工檢索紙質(zhì)文檔，比較不便。

2.3 工地信息源分散且復(fù)雜

工地的信息來源有視頻監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、外部的供應(yīng)商信息及監(jiān)管部門信息接入等，數(shù)據(jù)類型復(fù)雜。單個(gè)工地需采集的數(shù)據(jù)項(xiàng)及數(shù)據(jù)量較少，但是工地總數(shù)多且分散，如果將所有工地的信息匯總到一個(gè)中心平臺(tái)會(huì)給平臺(tái)造成很大壓力，難以進(jìn)行信息的調(diào)用處理。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智能化安全管理系統(tǒng)服務(wù)于安全管理活動(dòng)及安全監(jiān)管活動(dòng)，支撐應(yīng)用層的各項(xiàng)功能，為系統(tǒng)的安全可靠及高效運(yùn)行提供條件。對(duì)于工地信息源復(fù)雜、單個(gè)信息源信息量少而信息源分散且多的情況，適用分布式架構(gòu)。工地安全管理不僅是事前及事中，事后如果發(fā)生安全事故，需要有可信的數(shù)據(jù)對(duì)事件進(jìn)行溯源來判斷問題來源。有效的事后管理也可有效威懾事前與事中安全管理，形成良性循環(huán)。

區(qū)塊鏈作為一種分布式去中心化數(shù)據(jù)庫(kù)，各區(qū)塊的內(nèi)容由所有節(jié)點(diǎn)共同控制，異常數(shù)據(jù)需要獲得50 %以上的節(jié)點(diǎn)的通過。區(qū)塊鏈產(chǎn)生的區(qū)塊按時(shí)間順序排列，每次動(dòng)作都會(huì)留下帶有時(shí)間戳的記錄，形成完整的證據(jù)鏈而非單個(gè)的證據(jù)。這使得資料流程的存儲(chǔ)安全性得到保障，保證了存儲(chǔ)資料的客觀性及事件的關(guān)聯(lián)性，實(shí)現(xiàn)安全與質(zhì)量管理的數(shù)據(jù)可信任、過程可溯源、信用可評(píng)估，為監(jiān)管提供可信存證，為后續(xù)事件處置提供依據(jù)。大數(shù)據(jù)技術(shù)與移動(dòng)端相結(jié)合，對(duì)安全質(zhì)量管理提供研判與決策分析，為管理提供依據(jù)。

4 模塊設(shè)計(jì)

安全管理系統(tǒng)被分為六大模塊，便于相關(guān)人員有針對(duì)性地快速進(jìn)行處理。

4.1 人員安全管控模塊

本模塊主要對(duì)人員在工地環(huán)境下的作業(yè)安全相關(guān)信息進(jìn)行采集，并通過平臺(tái)進(jìn)行管控。模塊對(duì)接通過工地人員管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取人員進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)定位跟蹤信息，進(jìn)出安全區(qū)域進(jìn)行報(bào)警信息，作業(yè)行為進(jìn)行識(shí)別信息和違規(guī)行為記錄和處置跟蹤信息等。對(duì)于需要上報(bào)或者聯(lián)動(dòng)工地方外的其他部門進(jìn)行告警或者處置的，直接通過本模塊進(jìn)行處置和記錄。模塊實(shí)時(shí)獲取上述信息后，一方面在平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，另一方面接入?yún)^(qū)塊鏈，通過平臺(tái)進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)分析。

4.2 危險(xiǎn)源管控模塊

本模塊主要對(duì)工地環(huán)境下的危險(xiǎn)源進(jìn)行分類、采集、錄入和維護(hù)，并通過平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布和跟蹤。模塊對(duì)部分危險(xiǎn)源，采用預(yù)案等方式，提供后續(xù)的跟蹤和動(dòng)態(tài)預(yù)警能力。

4.3 違規(guī)事件管控模塊

本模塊主要對(duì)違規(guī)事件提供流程化的管控處置，包括違規(guī)事件的采集（從其他模塊上報(bào)）、錄入和處置流程的記錄。同時(shí)，對(duì)已結(jié)案和未結(jié)案事件進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)。所有數(shù)據(jù)上鏈以便進(jìn)行查詢調(diào)用。

4.4 安全活動(dòng)管理模塊

模塊提供基于區(qū)塊鏈的對(duì)安全巡視、安全交底、安全會(huì)議等活動(dòng)的資料記錄、備案和管理功能。

在安全巡視方面，可以通過移動(dòng)終端對(duì)巡視的過程、發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行記錄和上報(bào)。也可以對(duì)于已發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行跟蹤。在平臺(tái)端可以對(duì)安全巡視的點(diǎn)位、路線進(jìn)行回放、統(tǒng)計(jì)，也可以通過分析來規(guī)劃合理的巡視路線和時(shí)間。巡視資料接入?yún)^(qū)塊鏈，對(duì)事件發(fā)生的時(shí)間和點(diǎn)位進(jìn)行匯總。

在安全交底、培訓(xùn)、會(huì)議等方面，可以通過移動(dòng)終端對(duì)主題、時(shí)間、人員等信息進(jìn)行記錄，并可以根據(jù)需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)照片、錄音以及文檔資料進(jìn)行上傳歸檔、備份。

4.5 安全資料管理模塊

模塊提供對(duì)本子系統(tǒng)所有涉及的信息數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行統(tǒng)一的存檔、備份等功能，并對(duì)外部系統(tǒng)提供統(tǒng)一的安全數(shù)據(jù)和資料的共享管理。

在安全資料的備案方面，通過基于區(qū)塊鏈的分布式數(shù)據(jù)存證技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)歸檔。一方面可以根據(jù)需要隨時(shí)對(duì)存證備案數(shù)據(jù)進(jìn)行提取和回溯，另一方面在需要時(shí)可以作為安全管理的證據(jù)資料為處理事件提供依據(jù)。

4.6 綜合查詢與統(tǒng)計(jì)分析模塊

模塊提供對(duì)安全告警、違規(guī)事件、安全活動(dòng)資料的綜合查詢功能，通過區(qū)塊鏈技術(shù)從各個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)調(diào)用數(shù)據(jù)，可以通過時(shí)間線對(duì)信息進(jìn)行梳理和回溯。在統(tǒng)計(jì)分析方面，可以分別根據(jù)對(duì)象、時(shí)間、類型和其他數(shù)據(jù)字段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

4.7 安全存證溯源模塊

模塊提供危險(xiǎn)源資料、安全事件、安全活動(dòng)資料的存證溯源功能，區(qū)塊鏈技術(shù)保存了帶時(shí)間線的每一次操作行為，形成證據(jù)鏈，可以在事后對(duì)安全事件進(jìn)行完整過程的回顧，輔助進(jìn)行原因分析及職責(zé)認(rèn)定。

5 成效

智能化安全管理系統(tǒng)在單個(gè)工地與多個(gè)工地的聯(lián)合管理上都有一定成效：

在單個(gè)工地管理方面，區(qū)塊鏈及大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用為資料的安全提供保障，為安全活動(dòng)提供全生命周期溯源。

在多工地聯(lián)合管理方面，智能化系統(tǒng)提供了資料的分布式存證，各個(gè)工地的資料平時(shí)分布儲(chǔ)存在各工地本地，需要調(diào)用時(shí)管理部門可通過系統(tǒng)調(diào)用所有工地的信息，避免了管理部門需要儲(chǔ)存大量信息的問題，同時(shí)保證了每個(gè)工地的事件可溯源，為管理部門決策分析提供數(shù)據(jù)支持。

6 結(jié)語(yǔ)

智能化措施可以使工地安全在資料管理、流程處理速度和安全可靠方面有所提升，是工地安全管理未來發(fā)展的趨勢(shì)。本文簡(jiǎn)單介紹了一些智能化措施在工地安全方面的運(yùn)用，希望能帶來一些啟發(fā)。