摘 要

随着国民经济的发展，建设项目向着规模大、结构复杂的方向发展，这让原本就状况堪忧的施工现场安全管理现状雪上加霜。改善施工安全管理现状，提高施工安全管理效率，降低施工安全事故风险，是当前建设工程领域亟待解决的一个问题。

本文根据国内外施工项目现场安全管理现状，运用文献研究和案例分析的方法，对施工项目现场安全管理存在的缺陷、相关的技术、国内外相关的研究现状进行了分析。之后，根据现场安全管理缺陷分析了施工现场安全管理的需求，根据需求构建了一个集成UWB、云BIM、RFID、GIS及ZigBee等技术的施工项目现场智能安全管理系统。紧接着，对系统的具体实施流程、各个模块的功能进行了详细的论证分析。

通过该系统可以为施工项目现场安全管理各参与方提供信息的协同，实现了现场人员、机械和建筑材料的实时定位，对危险进行提前预警，为现场施工机械和现场人员提供路径规划服务，并且实现了紧急情况下的疏散功能。该系统的构建能够提高施工项目现场安全管理效率，降低现场危险发生的可能性及其造成的损失，对于施工现场智能安全控制具有一定的理论和实践意义。

关键词：施工现场；智能安全管理系统；云BIM；超宽带；模块分析

Abstract

With the development of the economy, the construction projects are going to have large scale and complex structure, which makes situation of safety management on the construction site worse. It’s currently an urgent problem in the construction engineering field to improve the current situation of construction safety management and the efficiency of construction safety management, and to reduce the risk of construction safety accidents.

Based on the current situation of on - site safety management of construction projects at home and abroad, By using literature research and case analysis, the shortcomings, related technologies and the status of relevant research about construction project safety management are analyzed. Then, according to the disadvantages of on-site safety management, the demands of on-site safety management are analyzed, and an intelligent safety management system of construction project integrating UWB、Cloud-BIM、RFID、GIS and ZigBee is built. Then, the concrete implementation process of this system and the concrete analysis of each module are analyzed in detail.

With this system, each participant of site safety management of construction project can communicate different information。It realizes the regular positioning of on-site people, machinery and building materials, advance warning of danger, provides path planning service for construction machinery and on-site people, and achieves the emergency evacuation function. The construction of this system can improve the efficiency of construction site safety management and reduce the possibility of on-site danger.

Key Words：construction site；intelligent Security-management system；Cloud-BIM；UWB；module analysis

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 4

1.3 研究内容和意义 5

1.3.1 研究内容 5

1.3.2 研究意义 6

1.4 研究方法与技术路线 7

1.4.1 研究方法 7

1.4.2 技术路线 8

第2章 国内外施工项目现场安全管理现状 9

2.1 国外施工项目现场安全管理现状 9

2.2 国内施工项目现场安全管理现状 9

2.3 施工安全事故种类及其起因分析 10

2.4 现有的施工安全管理缺陷分析 12

2.5 本章小结 13

第3章 相关技术及其应用 14

3.1 Cloud-BIM技术 14

3.1.1 技术简介 14

3.1.2 应用分析 14

3.2 UWB技术 15

3.2.1 技术简介 15

3.2.2 应用分析 15

3.3 RFID技术 16

3.3.1 技术简介 16

3.3.2 应用分析 16

3.4 ZigBee技术 17

3.4.1 技术简介 17

3.4.2 应用分析 17

3.5 GIS技术 18

3.5.1 技术简介 18

3.5.2 应用分析 18

3.6 本章小结 19

第4章 施工项目现场智能安全管理系统需求分析 20

4.1 信息协同 20

4.2 实时定位 20

4.3 危险预警 22

4.4 路径规划 23

4.5 紧急疏散 23

4.6 本章小结 24

第5章 施工项目现场智能安全管理系统方案研究 25

5.1 系统的建设目标和建设原则 25

5.1.1 系统的建设目标 25

5.1.2 系统的建设原则 25

5.2 系统框架设计 26

5.3 系统实施流程 27

5.3.1 设置项目基本情况 27

5.3.2 标签携带者及用户信息及权限写入 28

5.3.3 部署标签与标签阅读器 29

5.3.4 正式工作阶段 29

5.4 施工项目现场智能安全管理系统模块分析 30

5.4.1 信息协同模块 30

5.4.2 实时定位模块 31

5.4.3 危险预警模块 33

5.4.4 路径规划模块 33

5.4.5 紧急疏散模块 36

5.5 本章小结 37

第6章 结论与展望 38

6.1 结论 38

6.2 展望 39

参考文献 40

致 谢 42

第1章 绪论

1.1 研究背景

近年来，随着国民经济的发展和城市化进程的加快，人们对住房的需求也越来越大，建筑行业随着经济的发展而不断进步，在国民经济中所占的比重也日益增加。据中华人民共和国国家统计局发布的数据显示，2015年全国建筑企业共有80911个，从事建筑行业的员工共有50936700人，建筑业房屋施工面积12397176400平方米，总产值为180757.47亿元；而2015年国内生产总值为689052.1亿元，其中第一产业达到60862.1亿元，第二产业达到282040.3亿元，第三产业达到346149,7亿元。第二产业占国内生产总值的40.93%，建筑业总产值占第二产业生产总值的64.09%。如图1.1所示，2011年到2015年我国国内生产总值持续稳步增长，第二产业也随着经济总量的增长持续地增长，但增长趋势较为平缓，建筑业的生产总值仍处于相对较快的增长，在第二产业中所占的比重也越来越大。