基于BIM技术的安全管理平台优化方案

基于BIM技术的安全管理平台系统整合多操作平台，实现数据即时交互、实现系统数据唯一性、实现管理资料线上线下数据可追溯性。BIM安全管理模型依据《建筑工程施工信息模型应用标准》要求进行建模，经验收合格后导入安全管理平台。

基于BIM技术的安全管理平台利用公有云系统，由项目管理级出发，依托施工企业现场安全管理模式及管理要求，建立信息化数据管理平台，最终实现企业级项目远程综合管理。利用移动客户端（APP）实现实时数据采集（巡检）处理（整改、验证）。利用数据管理整合平台（Web）完成系统基础数据初始录入、采集数据分析处理、成果数据分类统计、多条件筛查、预警数据生成与发送及二维码信息生成与读取等。利用三维BIM模型显示端（Navisworks）输出成果信息，并对既有信息进行对比分析，最终提出安全问题及隐患的解决方案（图9-39）。

1.用户权限设定及可用客户端

本系统运行流程共设定三类用户角色：巡检员、整改负责人、验证人，涉及工程技术部、安全环保部、物资设备部及施工现场全部管理人员。同时对项目经理、总工程师及安全总监等项目负责人设定相关监测及审批权限，根据管理范畴设定相应管理权限，对系统内相关信息进行查阅与编辑，并定期进行相关信息的系统自动推送（图9-40、图9-41）。

图9-39 安全管理系统主要框架

图9-40 用户权限设定及可用客户端

图9-41 安全生产巡检流程

巡检人员工作：检查工地现场→发现并记录问题→上传问题→生成记录单→往记录单中添加问题、给出整改措施。巡检员利用移动APP客户端和系统整合Web平台进行问题采集（文字、语音、图像、视频形式）并生成记录单打印下发。

整改负责人工作：到现场通过手机对记录单中的问题逐个验证整改情况，整改负责人通过移动APP客户端或系统整合Web平台对巡检员发现的问题进行整改，通过对比图像上传，确定整改完成。

验证负责人工作：对状态为整改完成的问题进行验证，通过移动APP客户端或系统整合Web平台对整改完成问题进行梳理、验证，确认问题整改完成无误，否则不予通过，重新整改，直至此项安全问题及隐患消除。最终上传可追溯文件存档。

记录单流程：由巡检人员“起草”→打印记录单自动设置“已发出”→整改负责人全部验证完毕后自动设置为整改完成→验证负责人逐个问题完毕后自动设置为验证通过，上传扫描附件后关闭记录单。

2.系统运行总体流程

充分调动项目全体管理人员，全员进行施工现场安全问题收集、统一整理下发至施工现场，施工负责人盯控施工班组按要求完成相关整改工作，最终由验收人完成整体验收工作，消除现场此项安全问题及隐患（图9-42）。

图9-42 系统总体流程

3.基于BIM技术的安全管理平台功能介绍（图9-43）

图9-43 安全管理信息系统主要功能

（1）手机客户端功能。在用户登录界面，用户可以使用管理员统一分配的用户名和密码进行登录。根据用户的权限及用户分组的不同，登录之后将会出现不同的功能菜单，方便用户使用个人权限相对应的功能完成本职工作（图9-44）。

图9-44 安全管理信息系统手机端登录界面及设置

安全管理平台部署在服务器端之后，需提供给各客户端用户服务器IP地址及端口，通过设置手机端、Navisworks端的网络链接，可快速访问服务器，进行数据的上传、查看、编辑等操作。

用户登录成功以后，会进入用户菜单列表，列出该用户权限相对应的各种功能。如图9-45所示，包括记录单列表、问题列表、视图模式、预警信息、消息简报、二维码扫描、设置等信息。用户可通过单击每个菜单进入功能，进行相关功能的操作。

图9-45 安全管理信息系统手机端主界面及视图模式界面

管理平台中，所有的问题均有记录问题发生位置的功能，在手机端位置的记录是基于.dwg图纸的施工平面图与对应的标高信息。所以在进行问题记录时，先要找到对应的图纸。在“视图模式”中显示出服务器端的.dwg图纸文件夹列表，单击文件夹可显示文件夹中的图纸列表。用户也可以通过关键字搜索查找相关图纸，找到需要的图纸之后用户可下载图纸至手机端，也可删除已经下载到手机端的图纸。单击打开需要记录问题的图纸，此时页面顶部提供五个工具按钮（图9-46）。

图9-46 安全管理信息系统手机端视图模式问题创建界面

十字架菜单：单击之后可做一次拖动标注的操作。

箭头：当前做完缩放的操作后无法选择标注，单击一下箭头图标即可恢复正常。

垃圾桶：可删除没有创建问题的标注。

水滴：创建标注。

“+”号：进入创建问题界面。

红色标注：代表正在获取焦点。

绿色标注：代表未获取焦点。

单击“水滴”工具，在需要创建问题的图纸位置单击，创建一个标注。单击标注之后，单击“+”按钮，即可进入问题创建界面，进行问题的描述、记录等操作。

对于已经记录了问题的标注，用户可单击标注显示记录在此标注的问题及问题描述等信息。用户可以在信息显示页面中进行上传问题、编辑问题、预览问题、描述照片、播放问题、描述录音等操作（图9-47）。

图9-47 安全管理信息系统手机端问题信息记录界面

对于新添加的问题，用户可针对问题进行一系列的问题编辑，例如简要描述、问题类型、风险级别、详细描述、语音、照片等。

单击添加语音，进入录音页面，用户可针对发现的问题进行语音描述记录。单击问题类型，可进入问题类型选择对话框，弹出内置的一些安全问题供用户进行选择，并进行问题的归类统计。单击风险评级，用户可对发现的安全问题进行问题风险评级。单击照片添加，用户可选择拍照或从手机相册选择照片两种方式，快速地添加问题描述照片。添加照片问题描述：如用户需要修改添加的照片或者录音可长按照片或者录音，显示删除按钮，单击删除。可继续添加其他的录音或者照片。单击已经添加的语音、照片，可进行预览、播放。用户创建完成问题之后，可进行问题的上传操作，将已经记录的问题上传至服务器端。通过网页端的管理操作，对问题进行归纳整理，形成记录单。

接收记录单并整改、验证：接收到记录单之后，单击记录单，可显示记录单内的问题列表，单击问题，可立刻定位到问题位置，然后用户可以对发现的安全问题进行整改，整改之后，提交整改完成请求。巡检人员对于已经完成整改的问题，进行复检验证，在现场采集整改之后的照片并上传至服务器端。至此一个安全问题被处理完毕，服务器端将进行问题的归档以备检查（图9-48）。

图9-48 安全管理信息系统手机端问题处理整改记录单

接收预警信息：预警信息分为人工预警和自动预警两类；人工预警是指由管理员在网页端发布的预警信息，并推送至手机端，自动预警是指满足一定条件自动发布的预警信息（图9-49）。

图9-49 安全管理信息系统手机端预警信息查看

（2）网页端功能。网页端作为安全问题的统计管理平台，具有将手机端上传的问题进行归类、分析、统计、管理等功能，创建、下发记录单，消息通知的推送，文件管理、图纸管理等多项管理操作。在整个安全管理系统中，发挥着最重要的作用。

安全问题模块：本模块主要处理安全问题及安全问题记录单的建立、发出等。手机端上传之后的安全问题将存在于服务器中，通过网页端入口，可以通过“姓名”“角色”“问题状态”“时间”等关键信息进行过滤查询；并可以针对安全问题进行编辑和修改。

安全问题列表：对要形成记录单的安全问题修改编辑整理完毕后，可以将多个问题创建一个记录单，通知相应单位进行安全问题的整改或者处罚等（图9-50、图9-51）。

图9-50 Web端巡检员创建记录单列表

图9-51 Web端巡检员记录单生成

通过查询相关问题，在查询结果中勾选相应的问题，就可以直接将安全问题加入记录单之中（图9-52）。

图9-52 Web端巡检员查询记录单

将安全问题加入记录单：针对每个问题提出安全问题的整改要求。对所有的安全问题逐个给出整改措施后，单击下一步发出记录单，记录单流程自动改为发出状态。此时当前记录单指向整改负责人，整改负责人会收到一个未处理的记录单的水泡提示。

此时整改负责人的手机端、网页端均会提示整改记录单，整改负责人逐个查看问题信息，在问题和问题发生位置一一对应后，可针对安全问题进行整改，整改完毕后可将问题状态改为“整改完成”（图9-53）。

图9-53 Web端整改负责人查询整改记录单问题

安全问题整改：当记录单的流程到达“整改完成”时，验证负责人可以对问题进行现场验证，查看问题整改情况，当所有的问题一一验证后将记录单问题设置验证通过。验证通过以后，这个问题记录单就可以关闭并存档（图9-54）。

图9-54 Web端安全问题汇总分析图表(www.xing528.com)

预警发布模块：管理平台提供了多种预警信息的发布模式，包括人工预警、自动预警、危险源预警等。比如在安全问题发生频次超出设定值时，自动推送预警信息，提示用户加强安全问题的监管和整顿；比如在某个工序施工以前，进行危险源预警，提示用户在进行此项工序施工时，可能出现的安全问题，提示用户加强相关方面的管理。通过此种多方面的预警信息推送，可有效降低预计出现的安全问题，提高项目的整体收益（图9-55）。

图9-55 Web端安全自动预警列表

图纸管理模块：图纸管理模块可以将项目的所有图纸进行分类管理、版本更新维护等，将电子版图纸统一归档存放于服务器端，在网页端以树状结构呈现图纸文档结构，提高电子图档的管理效率，降低查找和管理电子图档的成本。有效降低因图纸版本和图纸缺失引起的施工问题。同时上传至服务器端的图纸，也是在巡检时手机端进行安全问题定位的依据（图9-56）。

图9-56 Web端图纸及文件处理

二维码应用模块：二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。二维码具有如下特点：高密度编码、信息容量大、编码范围广、容错能力强、译码可靠性高、可引入加密措施、成本低、易制作、持久耐用。这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。

（3）Navisworks模型端功能。Navisworks端作为安全问题的综合显示平台，经过手机端记录问题、网页端归纳统计整理问题之后，通过Navisworks端访问服务器，将安全问题发生位置、安全问题照片语音等描述在BIM模型上进行整体展示与查看。从模型的三维视角，评估安全问题发生的分布情况，预估安全问题可能发生位置等（图9-57）。

4.基于BIM技术的安全管理平台应用

（1）安全管理应用。巡检员登录管理系统，采取视图模式，选定在预先在Web平台已载入的施工图纸，核对施工内容是否满足要求，如存在安全问题，对问题点进行标记，根据问题类型确定相应管理分类，对需记录问题进行定位，简要描述，同时可以通过文字、拍照、录制语音方式对相关问题进行记录。记录完成后可采用实时上传与离线存储、后台上传（不受施工和现场网络限制），两种方式将记录问题存储在Web平台、以便后续数据调用编辑与分析处理（图9-58）。

图9-57 Navisworks端安全问题综合显示平台

图9-58 APP端数据采集操作流程

施工负责人收到巡检员已上传的安全问题，通过查看问题描述及说明，可准确定位问题点，通过记录单形式将问题下发给作业班组，同时确定整改采取相应措施及办法；施工负责人负责落实问题整改情况，直至问题整改完成，将整改问题完成说明（含签字）扫描件上传至管理平台（图9-59）。

安全专职管理人员负责对施工负责人安全问题整改落实情况进行复核，确定该项问题整改完成，逐一销项（图9-60）。

通过对数据采集、整改、验证流程管理，项目安全管理记录随之形成有效管理文件，其作为项目安全管理追溯性的重要依据，为后续施工安全问题统计、分析及持续改进提供了重要的指导依据。

图9-59 手机App端整改操作流程

图9-60 手机App端验证操作流程

（2）二维码应用。为更好地应用与现场施工管理，项目工程技术及安全管理人员在施工前将涉及施工中的施工图纸、施工方案、施工交底及相关施工信息等施工资料上传至管理平台，同时通过二维活码随施工进展动态录入更新信息。在施工管理过程中，即可随时通过扫描二维码实现施工信息的随时调用，达到施工过程数据动态实时的有效管控（图9-61、图9-62）。

（3）项目信息推送。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）及企业安全管理文件，按照项目施工特点，全面梳理各类、各级安全管理问题，将问题分类、影响时间段、影响部位等信息录入安全管理平台，按风险等级、控制难度等方面，在施工过程中通过手机App端推送信息，提前提醒、预警，达到对安全管理信息有效控制。通过系统统计功能，按周、月、季对项目施工管理过程中出现的问题进行对比分析，对出现频次高发的部位、问题类型自动进行消息推送，达到动态管控、重点盯控的目的。按周、月、季对项目施工管理过程中出现的问题进行统计，汇总形成管理报告，推送至项目主要负责人，保证项目主要管理人员有效管控施工现场（图9-63）。

图9-61 手机App端二维码扫描操作流程

图9-62 安全资料及设施信息管理

图9-63 手机App端系统信息接收各类安全管理信息

（4）项目数据管理。Web数据整合平台为本系统的管理核心，通过在平台内信息录入、问题处理、数据统计及预警分析、消息推送实现项目安全管理的整体推进。主要内容包括：项目概况、安全、营业线问题列表、记录单管理、汇总分析（统计分析、多项对比分析、项目经理一键打印）、预警管理（人工、自动、危险源预警）、事故管控、消息管理（发布项目消息、项目安全简报）、图纸管理、资料管理（科研、工法、绿色施工、二维码技术）。

Web数据整合平台操作界面分为如下几部分：登录界面（根据用户系统设定确定账号及自定义密码），主界面（项目概况、项目基本信息等）主要描述项目的大致情况，呈现项目效果图以及安全问题、营业线问题的统计结果（图9-64）。

图9-64 Web整合平台登录及主界面

1）安全问题。呈现选定时间内的问题，包括处理中的、整改完成的和验证通过的问题，并可以新建安全问题。在记录单管理中可以查看具体的流程状态以及新建记录单（图9-65）。

图9-65 安全问题管理模块

2）营业线施工安全问题。和安全问题类似，在问题列表中可以呈现选定时间内的问题，包括处理中的、整改完成的和验证通过的问题，并可以新建安全问题。在记录单中可以查看具体的流程状态以及新建记录单。

3）统计分析管理。可以从问题种类、等级、人员等多方面进行分类，统计出选择时间范围内的问题数量，并可根据不同类别进行多项目分类筛选。

4）预警管理（人工预警、自动预警、危险源预警）事故管控。通过规章制度、应急预案、事故管控流程的学习，掌握施工管理过程中各项应对措施，同时对工程管理中存在的事故隐患进行管控。

（5）Web平台安全管理应用。Web平台安全管理流程同App端管理流程相同，均可实现数据交互，同时Web平台可以对App端问题进行编辑及优化处理。通过巡检员、施工负责人及验证人三个角色实现安全的全过程盯控（图9-66）。

图9-66 安全问题管理流程

a）巡检员创建新问题 b）生成问题整改单 c）系统发出整改通知单 d）打印整改通知单 e）整改负责人回复整改 f）整改完成

图9-66 安全问题管理流程（续）

g）验证人登录 h）验证人验证通过 i）验证人上传存档 j）审批查阅

（6）Navisworks端应用。

主要功能。管理平台可将手机端采集的二维平面问题转换为三维可视化模型，实现手机端、Web端、Navisworks端的数据同步，可视化定位查找项目问题相关信息，并进行多条件筛选查询（图9-67）。

图9-67 Navisworks安全问题图形显示及问题列表

问题列表与标记坐标点双向选择，问题按照类型用不同的颜色标记。具有独立的系统菜单，所有安全问题点以实体形式创建，能够被选中，同时问题列表与问题点双向关联，选中时自动对模型做剖切和视图变化，方便用户查看，问题点被选中后，也能自动载入问题的描述和相关图片；切换问题点时，动态切换视图；双击问题列表，模型自动放大到选中的问题点（图9-68）。

图9-68 Navisworks安全问题双向调取

问题查询统计：根据设定的查询条件，显示问题列表，并在BIM模型中批量高亮问题点（图9-69）。

图9-69 Navisworks安全问题分类型查询显示

Navisworks客户端可根据整改问题情况与原始模型设置进行对比，提取模型数字化信息，为安全问题及隐患排查、整改提供数据支持。通过Navisworks客户端显示的不同颜色的问题及隐患点，可直观分析问题点分布频率高发区域等信息，对项目重点管控提供了数据依据，为提高项目整体安全管控具有积极意义。

5.基于BIM技术的安全管理平台应用效果

（1）工程资料数字化。通过平台应用以来，项目工程资料（含安全管理资料）已逐步从纸质版本向电子文档转变。管理人员借阅复印重复内容逐渐减少，转而利用平台内电子档资料随机读取，降低了文件借阅管理强度及资料遗失的风险。

施工图纸规范化，通过平台的应用，工程变更图纸不会因多次变更而找不到最终版本现象，可通过图纸的更新确保施工与现场检查验收与变更图纸保持一致（图9-70）。

图9-70 所有图纸内容全部转换为BIM模型信息同步应用

（2）工序管理明确化、问题解决时间缩短。安全管理类内容基本均在平台上录入，通过数据统计功能，相关账号权限设定，仅需简单的言语交接，其他工作均可在线上完成。

施工现场每个管理人员均在平台中设定为不同角色人员。每个人扮演的角色又分别定义了不同的工作内容，不用再为判断谁的工作而互相推诿，同时平台中问题停留位置提醒工作未完状态，各个岗位的人员都不愿自己落在后面，问题解决效率大大提高。随着管理制度的明确，相应责任进一步划分清晰，现场安全管理人员逐渐形成了一种习惯。每天平台内录入的信息数量清晰可见，人员从被动的录入变成了主动的检查记录，项目主要管理层通过对每个人信息录入的情况，不用询问即可将个人工作情况一览无余。

平台的安全问题均保留了有效记录，各专业安全管理人员无需特殊整理，整改效果均能实时展现出来，作业班组安全管理意识逐渐增强。