Потенциал цифровой инженерии в устранении причин строительных аварий

Безопасность в строительной отрасли, считающейся самой опасной из мирных занятий, продолжает оставаться постоянной проблемой во всём мире.

строительство
Ежегодно несчастные случаи на строительных площадках становятся причиной гибели более 60 000 рабочих. В России на строительную отрасль приходилось 19,09% всех профессиональных смертельных случаев в 2019 году, хотя в этой отрасли было занято всего 5,3% рабочей силы. В Европе около 21% несчастных случаев со смертельным исходом на производстве происходит в строительном секторе.

С появлением цифровой инженерии в контексте строительства, появились значительные возможности для более безопасного выполнения проектов. В нескольких исследованиях, проведённых в последние годы, приведены описания различных приложений цифровой инженерии для повышения показателей безопасности. Однако, чего не хватает всем этим исследованиям, так это систематического обзора, показывающего прямую связь между потенциалом этих подходов и тем, как они непосредственно помогают устранять причины строительных аварий.

Цифровая инженерия, а именно интеграция нескольких цифровых технологий и оцифровка многих процессов, на основе информационного моделирования зданий (BIM), вносит ценный вклад в практику строительства. Потенциальное использование цифровой инженерии также может радикально изменить методы обеспечения безопасности в строительной отрасли. Цифровой инжиниринг облегчает обмен проектной информацией и управление ею, а также поддерживает более эффективное сотрудничество и планирование проектов. Эти возможности привели к экспоненциальному росту интереса к цифровому управлению безопасностью строительства и последующему всплеску исследований в этой области.

Несмотря на очень важные результаты этих работ, существующие обзорные исследования по этой теме имеют два основных недостатка. Во-первых, они сосредоточены на описании различных применений конкретных цифровых технологий для повышения показателей безопасности.
Во-вторых, в этих исследованиях не изучались возможности цифровой инженерии в устранении причин несчастных случаев, тогда как понимание системных причин должно занимать центральное место в любых усилиях, связанных с повышением безопасности в контексте строительства.

Выявление наиболее частых причин несчастных случаев на стройке

Обзор моделирования аварий, проведённый японскими исследователями, показывает постепенный сдвиг парадигмы от поиска единственной причины несчастных случаев к поиску причин ряда системных отказов. Модели причин системных аварий обеспечивают теоретическую линзу, через которую можно уловить динамическое взаимодействие экологических, культурных, организационных и других факторов при создании опасной ситуации. Модель Loughborough ConAC является одной из системных моделей причинно-следственных связей, которые были разработаны для расследования несчастных случаев на стройке. Разработчики проанализировали более тысячи основных незначительных несчастных случаев на строительстве (например, таких, которые обошлись без серьёзных травм, но приводили к потере рабочего времени на несколько дней). Иерархическая структура этой модели была разработана для облегчения идентификации набора событий, ведущих к несчастным случаям. Согласно определению, её архитектура работает не по контрольному списку, а комплексно «на основе модели «швейцарского сыра», для более широкого выявления и разбивки несчастных случаев на организационном и индивидуальном уровнях.

Данная структура стала одним из самых известных методов моделирования из-за комплексного характера первичного исследования, которое включало сбор возможных деталей: из интервью и фокус-групп с потерпевшими, а также свидетелями, наблюдениями на самих стройплощадках, фотографиями, видео и т. д. Модель ConAC представлена в трёх вариантах уровней способствующих факторов, а именно: непосредственных обстоятельств аварии, формирующих факторов и исходящих воздействий.

Хорошими примерами небезопасных действий и поведения работников являются работники, не соблюдающие правила техники безопасности или пытающиеся срезать путь. Независимо от того, осознают работники опасность в своих действиях или нет, цифровые системы отслеживания местоположения были разработаны для выявления небезопасных объектов и оповещения рабочих. Это новшество может дать им последний шанс избежать аварии. Система определения местоположения в реальном времени (RTLS), основанная на методе распространения спектра (CSS - chirp spread spectrum), может предупреждать рабочих, когда они находятся в небезопасной близости от угрожающего/тяжёлого элемента или опасного оборудования.

Небезопасное действие может быть вызвано, например, оператором крана. Система, разработанная американскими учёными, моделирует работу крана в режиме реального времени на площадке с использованием отслеживания местоположения стрелы и рабочих (за счёт датчиков, прикреплённых к объектам). Имея доступ к этой модели, оператор в кабине крана имеет чёткое представление о перемещении крана на площадке и может избежать небезопасных действий. В дополнение к этой системе был разработан пользовательский интерфейс с использованием дополненной реальности (AR) без маркеров для дистанционного управления кранами. Этот интерфейс разработан в трёх итерациях, а именно: сфокусированном, окружающем и предупреждающем. Он предоставляет оператору чёткое представление о действиях в непосредственной близости от работающего крана.

Способность работников безопасно выполнять свои задачи может быть обусловлена либо их знаниями в области безопасности, либо их навыками. Китайские разработчики предложили улучшить знания о безопасности путём визуализации конкретных существующих опасностей именно на актуальной площадке. Информация предварительно собирается с помощью лазерных сканеров или систем RTLS. Параллельно была представлена система на основе BIM для хранения данных о прошлых авариях, которые представляются рабочей группе, чтобы информировать членов коллектива о подобных типах аварий, тем самым расширяя их знания о безопасности.

Обучение строительных рабочих созданию безопасной среды широко изучалось в последние годы как способ развития навыков безопасности у рабочих. Даже проводилось сравнение развития навыков безопасности при традиционном обучении в классе и с использованием метода трёхмерной иммерсивной виртуальной реальности (VR). В результате исследовательская группа пришла к выводу, что обучение на основе VR более эффективно для развития навыков выявления рисков у работников.

Точно так же динамическая и интерактивная дополненная виртуальная среда, помогает развивать у работников навыки распознавания опасностей посредством безрискового обучения. Инструктаж проходит в очках виртуальной реальности, которые интегрированы с системой отслеживания положения головы (с шестью степенями свободы), чтобы стажёр мог двигаться в VR-среде. Предварительные результаты исследования показали эффективность этого метода в изображении реалистичной рабочей среды, особенно при работе на высоте. Чтобы обеспечить более реалистичную среду в моделях виртуальной реальности для обучения строительству, учёные рассмотрели возможность добавления аудиофункций в различные сценарии.

Коммуникация

Доведение правил техники безопасности до рабочих, говорящих на разных языках, является сложной задачей в строительных проектах. Вербальное общение в таких условиях может быть плохо понято или совершенно неправильно воспринято. Для повышения эффективности коммуникации с этой задачей могут справиться цифровые модели. Поэтому в цифровые модели для инструктажа интегрировали расширения набора инструментов с моделями BIM, чтобы рабочим группы могли сообщать о проблемах безопасности на выбранном ими языке.

Надзор

Руководители объектов несут ответственность за проверку и принятие мер для безопасного выполнения проектов. Для надзора и контроля было предложено использовать на каждом строительном объекте 4D-модели, сформированные из облаков точек, для обнаружения работников, не использующих необходимые средства индивидуальной защиты (СИЗ), и выявления рисков на объекте без необходимости личного визуального осмотра. Кроме того, упреждающие подходы предполагают использование моделей для определения опасных зон на площадке до начала работ, определение этих зон в системе как разрешённых только для тех, у кого есть необходимый допуск, и наличие диспетчерской для контроля доступа.




Добавить комментарий:   Никнейм: 

  Введите, пожалуйста, уникальный код:  Отправить

Римская коллекция Керама Марацци

Керамогранит представляет собой современный отделочный материал, который отличается высокой степенью прочности. Эстетическая составляющая этого итальянского изобретения доведена до совершенства.

Подробнее

Дизайнерские решения для кухни. Самые свежие идеи

Не стоит забывать, что кухня – это не только функциональное помещение, но его, возможно, задействовать и в других областях, к примеру, проведение праздников, если это позволяют габариты...

Подробнее

Теплоноситель пропиленгликоль. Особенности применения

Теплоноситель пропиленгликоль - безопасный антифриз, используемый для систем отопления. Каких дополнительных затрат потребует его применение?

Подробнее

Небольшая история одного ремонта

Ремонт осуществляется приблизительно раз в 10 лет. Иногда это случается намного чаще, ведь каждому хочется что-то новое. Однажды, довольно таки спонтанно, мне пришла такая мысль в голову.

Подробнее

Ландшафтное проектирование: преимущества, состав рабочего проекта

Реализуя проекты по озеленению участка важно не пренебрегать ландшафтным проектированием.

Подробнее

Альтернативное строительство загородных домов

Сегодня много людей задумываются об экологии. Как следствие возросла тенденция к проживанию в более экологически чистой загородной зоне...

Подробнее

Мозаичная плитка в интерьере — красота создается просто

Мозаичные отделочные материалы помогут украсить любые поверхности, выбирайте расцветки и варианты мозаики по своему вкусу...

Подробнее

Мармолеум: современный экоматериал для безупречных интерьеров

Известный с давних времен мармолеум (натуральный линолеум) был долгие годы незаслуженно забыт. Сейчас пришло время триумфального возвращения современного экологически чистого напольного покрытия. Узнайте о преимуществах этого материала и его эксплуатационных характеристиках...

Подробнее

Что такое экологическая безопасность?

Подробнее

Обзор оконных лент «Липлент» для внутреннего и наружного применения

В линейке оконных лент «Липлент» есть разновидности для внутреннего и внешнего слоя с разными характеристиками – влагоотталкивающие и паропроницаемые, все с хорошей адгезией и длительным сроком службы.

Подробнее

Материалы о строительстве, ремонте и интерьере ищите здесь СтройПросвещение

© stroimasterskaya.ru 2010 - 2024