建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟支柱行業(yè)之一,促進了我國的經(jīng)濟發(fā)展,同時由于行業(yè)特性所決定的建筑安全問題成為社會關(guān)注的熱點問題之一。近幾年來,我國建筑安全事故頻發(fā),越來越多的作業(yè)人員在施工作業(yè)中失去了生命,對家庭、社會、國家都造成了巨大的損失。目前我國的建筑安全管理主要采用安全管理人員現(xiàn)場巡視監(jiān)督的方式,其管理效率較低,存在嚴重的滯后性,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場安全管理的需求。BIM技術(shù)(建筑信息模型技術(shù))和WSN技術(shù)(無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù))作為21世紀最有價值的兩項信息科學(xué)技術(shù),架起了物理世界與信息世界溝通的橋梁。在此背景下,本文提出將BIM技術(shù)和WSN技術(shù)進行集成應(yīng)用于建筑施工安全預(yù)警管理中,借助BIM技術(shù)的可視化顯示和模型化數(shù)據(jù)存儲功能以及WSN技術(shù)的施工現(xiàn)場信息采集功能,設(shè)計開發(fā)了施工安全預(yù)警系統(tǒng),改善了安全管理的技術(shù)手段,提高了施工安全管理的效率,其主要的研究內(nèi)容包括:(1)通過STAMP事故致因模型進行施工安全分析,結(jié)合文本挖掘技術(shù)獲取的安全事故案例分析,得到施工現(xiàn)場發(fā)生較頻繁的危險事故類型:高處墜落、物體打擊、坍塌、起重傷害和機械傷害,以及施工過程中存在的高風(fēng)險性失效行為和失效狀態(tài)(人的不安全行為和物的不安全狀態(tài))。在此基礎(chǔ)之上,對高風(fēng)險性失效行為和失效狀態(tài)進行分析,識別出控制其發(fā)生所需要的施工安全預(yù)警數(shù)據(jù)。(2)根據(jù)識別出的施工安全管理所需要的預(yù)警信息數(shù)據(jù),進行其采集方案的確定。對于信息數(shù)據(jù)的采集,引入WSN技術(shù)支持的UWB人員定位技術(shù)和施工措施及環(huán)境監(jiān)測技術(shù),對比分析了UWB技術(shù)在建筑施工過程中的適用性并設(shè)計了施工措施及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的拓撲結(jié)構(gòu),最后完成對人員、腳手架、模板、基坑、起重機械、施工升降機、物理環(huán)境等采集方案的針對性制定。(3)集成了BIM技術(shù)與WSN技術(shù),將采集到的數(shù)據(jù)信息進行可視化顯示。首先是對危險區(qū)域進行界定,包括其定義、計算規(guī)則、安全距離等信息,其次采用基于新奧爾良法設(shè)計構(gòu)建的SQL sever監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫作為兩種技術(shù)結(jié)合的連接點,將WSN技術(shù)采集到的信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,最后利用BIM技術(shù)進行數(shù)據(jù)的調(diào)用顯示,實現(xiàn)了WSN技術(shù)與BIM技術(shù)的交互集成。(4)設(shè)計和構(gòu)建了基于BIM技術(shù)和WSN技術(shù)的施工安全預(yù)警系統(tǒng),預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計主要包括系統(tǒng)的設(shè)計原則、框架設(shè)計、預(yù)警規(guī)則設(shè)計、功能設(shè)計、流程設(shè)計以及組織角色的權(quán)限設(shè)計等。預(yù)警系統(tǒng)的實現(xiàn)是以Navisworks.API為開發(fā)環(huán)境,以C#為開發(fā)語言,以Visual Studio為開發(fā)工具平臺,以Plugin插件的形式完成施工安全預(yù)警系統(tǒng)原型的開發(fā),并提出了不同層次的系統(tǒng)使用建議。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU714;TU17
【部分圖文】：

研究背景（Research Background）近年來，我國的建筑行業(yè)在穩(wěn)步加速發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，從業(yè)人員加，為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供了重要的支柱力量。建筑業(yè)的行業(yè)特點決定了其成行業(yè)之一，建筑施工安全問題已經(jīng)成為社會最為關(guān)注的問題之一。由于建筑生性、復(fù)雜性、露天高空作業(yè)多、勞動力密集、易發(fā)生交叉作業(yè)等特點[1]，在當(dāng)水平下，難以做到對施工現(xiàn)場的全面監(jiān)測和安全把控，很難避免安全事故的發(fā)（1）安全事故頻發(fā)，損失較為嚴重根據(jù)我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部數(shù)據(jù)統(tǒng)計，近幾年發(fā)生安全事故的數(shù)量呈波動上升 1-1 所示。政府、施工企業(yè)不斷加大力度進行監(jiān)督整改，增加施工安全管理方在 2015 年安全狀況已得到改善，安全事故明顯發(fā)生減少[2]。但 2016 年安全事亡人數(shù)迅速增長，同比增長 43.44%和 32.67%，2017 年安全事故發(fā)生也呈上漲事故依舊頻發(fā)，例如：河南省信陽市發(fā)生物料提升機墜落事故；新疆外墻施工廣東中山市起重機傾覆等，因此，我國建筑行業(yè)安全生產(chǎn)的形式依舊很嚴峻。

圖 1-2 2012 年-2017 年施工安全事故類型統(tǒng)計Figure 1-2 Statistics of construction safety accidents types from 2012 to 2017建筑施工安全事故不僅給社會、企業(yè)、個人及其家庭帶來巨大的生命和財產(chǎn)損失業(yè)形象和社會安定帶來嚴重的負面影響[4]。安全事故帶來的經(jīng)濟損失不僅包括對家屬的賠償費用、救助與醫(yī)療費用、事故處罰費用等，還包括因事故造成停工整、作業(yè)人員更換所造成的損失等[5]。例如廈門某工地發(fā)生死亡事故造成經(jīng)濟.33 萬元，固原市某工地發(fā)生兩名人員傷亡事件造成經(jīng)濟損失 175 萬元。因此需要事故致因，尋找有效的管理技術(shù)或方法提高管理水平，加強管控，切實做到安全施（2）新興技術(shù)發(fā)展，但建筑行業(yè)未實際應(yīng)用建筑技術(shù)是推動行業(yè)發(fā)展的動力源泉，通過對建筑技術(shù)的深入研究和應(yīng)用，不斷施工的大環(huán)境，為現(xiàn)場的安全管理提供了技術(shù)保障，提高了安全管理的準確性和我國涌現(xiàn)出越來越來的新興技術(shù)，例如 BIM 技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3D 打印不僅可以提高勞動效率，還能有效解決以往管理上的盲區(qū)問題。但是我國建筑施工企業(yè)更加看重的是承包業(yè)務(wù)，對于施工技術(shù)和管理技術(shù)創(chuàng)新的較低，在技術(shù)研究方面的投入也較少，使得建筑技術(shù)的發(fā)展處于停滯不前的狀態(tài)

路出現(xiàn)在每一個層級本身的循環(huán)控制過程，每一個控制層執(zhí)行器和傳感器四個角色。控制器下達控制命令，執(zhí)行器傳感器收集控制對象的執(zhí)行信息并傳遞給控制器，控制器控制命令。外部因素或內(nèi)部因素都有可能導(dǎo)致控制對象沒作，即控制對象的行為失效，就會在層級內(nèi)部出現(xiàn)問題，應(yīng)的補救措施。構(gòu) STAMP 理論中的核心結(jié)構(gòu)模型，采用的是分級安全控制）和匯報（反饋）兩項相互作用的工作流，每一個層級之控制執(zhí)行的循環(huán)結(jié)構(gòu)，層級間的相互關(guān)系和層級內(nèi)部的控的控制結(jié)構(gòu)�？刂平Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度取決于其研究對象所處，控制結(jié)構(gòu)中層級數(shù)目較多，控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在分析研究定其研究的層級，將該層級作為目標(biāo)層級，其余層級視為
【參考文獻】

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本文編號：2875306