随着建设项目规模和复杂性的增加，参与者的增加，项目的风险和管理难度也在增加。智能识别终端技术的发展使物联网（Internet of Things）该技术可以应用于工程安全管理，以减少劳动力，提高安全风险识别，有效减少事故的发生。物联网主要包括自动识别技术、定位跟踪技术、图像采集技术、传感器和传感网络技术。上述技术应用于施工现场，实时监控各对象的安全状态，有效防止安全事故的发生。学术界对物联网在智能现场的具体应用点、项目实践、系统设计、BIM对软硬件集成设计和信息平台建设等方面的研究较少，但对物联网在现场安全管理中系统架构和框架流程设计的研究较少。
1 基于物联网的智能现场安全控制
1.1 基于物联网的智能现场整体框架系统
通过关键词“智慧工地 物联网”对相关文献进行检索，在现有对智慧工地框架体系设计、数据传输及应用流程设计等研究的基础上，创新性的设计提出了基于物联网的智慧工地总体框架体系。该框架体系分为三个层次：1）施工现场利用传感器、移动设备等物联网终端实时感知各监管要素的所处状态，再通过数据传输及数据处理形成管理人员可用的信息，以便施工现场协同管理；2）企业通过监管信息平台进行业务管理，并通过数据挖掘进行经营分析和辅助决策；3）行业主管部门通过数据对建筑相关企业进行持续监督和跟踪改进。其框架体系如图1所示，其相较于传统施工方式可大大提升施工现场、企业和政府的管理效率，保障质量安全等建设目标实现，最终促进建筑业持续健康发展。
1.2 基于物联网的智能现场安全控制系统
通过梳理智能现场文献，总结其主要应用如表1：
基于上述文献，总结了基于物联网的智能现场安全控制系统架构。该架构依靠物联网终端设备收集施工现场的监督要素，其主要收集终端包括传感器和传感器网络GPS定位装置、RFID芯片和读卡器、身份识别装置、视频摄像头和移动终端；然后通过数据采集器、数据接口、传输协议将施工现场人机材料环等监督数据传输到数据处理层，形成视频、位移、应力、位置等数据，完善安全监督数据库，有效防止预警数据的统计分析；物联网数据和BIM、GIS数据集成显示可以实现自动化监控、视频监控、人机材料监控、危险源监控、环境能耗监控等更高效的智能现场协同管理模块，支持大屏幕、固定终端、移动终端等多平台分发和轻量化显示。整个安全监督系统结构如图2所示，包括数据采集、数据资源库、协作管理、系统整体功能和多平台应用。
2 案例分析
山东省科技博物馆新博物馆项目省济南市槐荫区，是山东省重要的科技文化基础设施，总建筑面积79997.2m2。新博物馆的建设采用了大量的四种新技术，是济南典型的智能现场试点示范项目。研究小组总结了基于物联网的安全控制应用内容，梳理了应用技术和应用对象，设计了基于物联网的安全控制系统框架和安全控制应用框架架和安全控制应用框架；最后，以塔机为例，阐述了监控数据的收集、传输和应用。
2.1 物联网在安全控制中的应用
本文总结了物联网在项目安全控制中的应用，如表2所示。
2.2 基于物联网的安全控制系统框架
通过对物联网应用技术的梳理，设计了基于物联网的安全控制系统框架，阐述了物联网感知技术、内外网络传输、处理和应用方法，如图3所示。
（1）感知层。智能现场采用自动识别技术、传感技术、图像采集技术、定位跟踪技术等物联网技术，感知数据通过物联网终端通过内网传输到数据采集站，通过无线网络传输到 ** ，由 ** 负责统一上传网络传输。
(2)传输层。Zigbee无线定位网络具有双向短距离传输、功耗低、网络灵活、网络自愈能力强等特点，非常适合现场网络。现场主要使用RJ45RS485/232.光纤环网、Zigbee无线环网、WIFI、3G/4G、Internet感知层收集的各种数据通过接口和协议传输到物联网中间件服务器，然后传输到应用软件系统。
（3）处理层。系统运行管理平台提供多种物联网设备访问技术，通过不同类型的感知设备适配器获取大量的原始数据并进行分析，通过云计算、数据挖掘等智能处理形成透明的感知数据。
（4）应用层。提取和分析各种有价值的数据后，通过模型、图表、视频和超限预警进行显示，可以自动统计分析和辅助决策，方便管理者实施监督。
2.3 基于物联网的安全控制应用框架
通过对物联网应用对象的梳理，设计了基于物联网的安全管控应用框架，阐述了智慧工地的物联网感知对象，传输数据类型，处理过程和应用方式，其系统框架如图4所示。
首先实时感知人员、机械、环境、建筑结构变形、位移和施工过程中的工艺要素，然后通过内部网络收集和外部网络传输将文档、图像、视频等数据传输到数据处理器，数据集成、过滤、分组、关联和聚合、信息平台可视化、固定和移动终端集成显示，管理人员可以实时监控各要素的安全状态，管理人员，指导施工，预测风险，也可以作为准备措施和方案的依据。框架系统通过处理和应用感知数据，有效提高了智能现场安全管理的效率和效果，其应用过程如图4所示。
2.4 塔机数据采集、传输和应用
2.4.1数据采集
塔机信息的收集渠道有很多种，一种是通过传感器收集运行数据、运行时间等。二是通过GPS收集位置和运行轨迹数据；第三，通过视频监控自动识别塔运行状态和周围环境风险；第四，安全检查人员通过移动终端记录上传机械和危险源的状态。塔机的安全运行受到各种因素的限制，监测参数如表3所示。
2.4.2数据传输
本项目物联网数据的传输包括数据收集、收集和传输到运营管理平台或监控中心，如图5所示。
2.4.3 数据应用
通过处理分析收集的塔机数据，形成管理人员可应用的数据，从而对塔机运行状态进行监控管理、数据存档管理和数据统计分析。塔机数据的应用如图6所示。
目前，基于物联网的现场数字建设监督仍处于探索阶段，主要用于重点项目的重点监督区域，其应用的推广受到许多限制。一是数据交互程度和系统集成，根本影响因素是数据标准、数据接口、传输协议的统一，数据格式、接口、传输协议的统一是下一步研究的重点；二是智能现场安全监督涉及更多的外部效益，技术研发、系统平台建设、设备采购成本大，降低数字技术应用能力，因此政府对智能现场外部效益补偿机制的研究也是一个亟待探索的课题。
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