Мы живем в цифровую эпоху. Цифровые технологии изменили образ жизни, работы, общения и обучения людей. В последние два десятилетия наблюдается растущий интерес исследователей к применению DT( цифровых технологий) для управления безопасностью в строительной отрасли. Мощным мотивом является то, что показатели безопасности строительства достигли критической точки, и что DT обладают многообещающим потенциалом для устранения узких мест.
Широко распространено мнение, что DT могут улучшить ограниченные человеческие условия и тем самым революционизировать традиционный процесс управления безопасностью, который в основном состоит из ручного труда, отнимающего много времени и подверженного ошибкам. Усилия были направлены на систематический анализ применения технологий для обеспечения строительной безопасности.
Существует цифровые инструменты для управления безопасностью посредством строительства и проектирования, с тем чтобы понять взаимосвязь между цифровыми технологиями и показателями безопасности.
Особое внимание уделяется определению типа технологии, этапа проекта и типа проекта.
Определены 15 основных параметров:
- система определения местоположения в режиме реального времени и системы предупреждения о приближении (RTLS-PW),
- моделирование информации о зданиях (BIM),
- расширенная реальность (AR),
- виртуальная реальность (VR),
- игровые технологии (GT),
- система электронного управления безопасностью (ESMS),
- обоснование на основе конкретных случаев (РБР),
- обоснование на основе правил (РБР),
- датчик движения (ДМ),
- распознавание действия/объекта (АР/OR),
- лазерное сканирование (ЛС),
- мониторинг физиологического состояния (ФСМ),
- виртуальное прототипирование (ВП),
- географические информационные системы (ГИС)
- повсеместная сеть датчиков (УСН).
Основная цель этих технологий заключается в отслеживании рабочих, материалов и оборудования и предоставлении предупреждений в режиме реального времени при приближении рабочих к опасным участкам.
Выделяют три новые функции и важные области исследований, которые поддерживаются DT:
- усовершенствованное планирование безопасности,
- управление рисками в режиме реального времени
- инженерия знаний в области безопасности.
Совершенствование планирования безопасности
Планирование безопасности является ключевым элементом системы управления безопасностью. Традиционное планирование безопасности в основном связано с определением и управлением рисками на этапе строительства. В связи с динамичным характером строительной площадки этот процесс отнимает много времени и подвержен ошибкам. Еще одним серьезным ограничением является то, что обычно это делается только во время строительства и часто игнорируется при проектировании.
Высокие технологии, такие как BIM, VR и AR, могут обеспечить платформу, которая позволяет осуществлять планирование безопасности на этапе проектирования. Недостатки конструкции, связанные с безопасностью, неправильным графиком работы и опасными материалами, могут быть спроектированы на основе взаимодействия между архитекторами, инженерами и подрядчиками.
Такая коммуникация может быть улучшена с помощью визуализации и моделирования. Еще одним важным преимуществом визуализации и моделирования является то, что они могут выявлять и минимизировать расхождения между запланированными и выполненными работами.
Управление рисками в режиме реального времени
В последние годы, особенно после 2010 года, активизировались усилия по применению технологий определения местоположения и оповещения в режиме реального времени. Захватывающим преимуществом этих технологий является то, что они позволяют отслеживать местонахождение рабочих, материалов и оборудования и предупреждать в режиме реального времени о нахождении рабочих в опасных зонах.
Эта функция имеет важное значение в связи с тем, что строительство является высокодинамичным по своему характеру и что опасности возникают в связи с динамикой. Это создает огромную угрозу для работников, которым приходится постоянно управлять динамикой. Обычно работники уведомляются об опасных факторах еще до начала выполнения работы.
Они должны полагаться на собственный опыт и навыки для управления как выявленными, так и не выявленными опасностями, используя свои знания в области безопасности и корректируя свое поведение. Однако такая способность в значительной степени зависит от человеческих и контекстуальных факторов, таких как осведомленность о безопасности, мотивация к безопасности, рабочее давление и давление со стороны сверстников.
Это означает, что осведомленность работников о ситуации нестабильна с точки зрения того, где они находятся и представляет ли что-либо/кто-либо вокруг них опасность для их безопасности. Несчастные случаи могут произойти, когда работники подвергаются воздействию неизбежных и не идентифицированных опасностей, и в то же время их осведомленность о ситуации находится на низком уровне.
С этой точки зрения, эти технологии способны коренным образом изменить традиционную деятельность по выявлению опасности. Данные в режиме реального времени и проактивные предупреждения позволяют работникам выявлять возникающие опасности и принимать обоснованные и безопасные решения.
Определенный уровень ситуационной осведомленности может быть создан и поддерживаться автоматически. Контроль и управление по контуру безопасности могут быть объединены таким образом, чтобы исключить или изолировать опасности. Благодаря этим технологиям можно даже развивать ситуационную осведомленность в машинах и оборудовании (например, грузовики и краны) .
Эти машины и оборудование способны чувствовать окружающую их среду и принимать безопасные и умные решения. С этой точки зрения, эти технологии способны улучшить условия жизни и возможности людей и тем самым снизить вероятность человеческих ошибок на строительных площадках.
Инжиниринг знаний по технике безопасности
Другим важным достижением, которому способствуют и которое, в свою очередь, способствует ДТ, является онтология.
За последние пять лет в строительной отрасли был разработан ряд онтологий, связанных с безопасностью, для формализации знаний в различных областях, таких как строительная безопасность в целом и активное проектирование систем защиты от падения в частности.
Эти онтологии, как основа инженерных знаний, являются пионерами в области инженерной безопасности и применения знаний по технике безопасности в строительной отрасли. Определили инженерные знания как
"инженерную дисциплину, которая включает в себя интеграцию знаний в компьютерные системы для решения сложных задач, обычно требующих высокого уровня человеческих знаний".
Инжиниринг знаний в области безопасности является важной областью исследований, поскольку часть ОУ, ориентированных на безопасность, будет в значительной степени зависеть от формализованных знаний и инженерных знаний. Если формализованные знания в области безопасности будут недостаточными, то эти ОУ не принесут особой пользы.
Связанные с безопасностью онтологии формализуют эмпирический опыт, стандарты, положения и передовой опыт, а затем способствуют разработке производственных правил (например, правил JESS и SWRL). Эти правила позволяют автоматизировать рассуждения и решение проблем. Таким образом, применение соответствующих правил на платформах ДТ, таких как BIM и Protégé, позволяет проводить автоматическое управление безопасностью, например, анализ рисков на рабочем месте и анализ безопасности цифровых технологий, разработанных для строительства. Эти разработки потенциально могут помочь людям и компаниям, не обладающим достаточным потенциалом в области управления безопасностью.