1.1研究背景及意义

建筑业一直是高危产业，其安全事故发生率仅次于采矿业，高居第二位。虽然国家近几年加大了对安全生产的宣传力度，但我国每年的建筑施工事故并没有随着工艺技术的提升和安全意识的提高而发生太明显的变化。建筑施工现场，是建筑工人直接从事施工活动，创造使用价值的场所，是施工生产要素的集中点，其特点是多工种立体作业，生产设施临时性，作业环境的多边性，人机的流动性并存。由于人、机、料高度集中，存在着众多危险因素，这就决定了建筑现场安全管理的复杂性、多样性及持续性等。由于施工现场的种种特点，必须对施工现场进行管理，谨防事故的发生。建筑产品施工质量的好坏、施工进度的快慢，都与施工现场管理水平息息相关。建造现场的安全管理一直是困扰整个行业的问题。并且，由于国民经济的不断发展，近年来异形复杂建筑兴起，给建造现场的安全管理带来了新的挑战。面对这些挑战，继续使用传统的技术和管理手段已经不足以解决新的问题。进入大数据时代后，以数据作为基础处理各项问题已成为各行各业的普遍趋势。顺应这一潮流，各行业都涌现出了一批新的技术。如何对跨行业的各项技术进行有机结合，有效的加强建造现场的安全管理工作，最大可能地避免事故的发生，是整个建筑行业亟待解决的一项问题。

建筑信息模型为信息集成提供了支持，其强大的数据管理功能，为处理和分析安全管理过程中产生的数据和信息提供了很大的帮助。同时BIM可以建立三维模型，实时模拟工地的三维情况，为决策者提供可视化的管理模式。RFID、UWB等WSN技术可以作为数据的收集工具，实时、动态地为建筑信息模型提供包括机具、人员等施工现场管理的数据。如果能将这两项技术有效结合起来，将大大提高建造现场的安全管理效率。在未来，通过对各项目现场采集的数据进行整合，行业内部、企业内部可以建立专门的数据库、行为库，对建造现场的各项指标进行量化，分析研究建造现场的各种预警机制，真正做到以数据驱动解决现场管理问题。这一发展方向有着广阔的发展前景。

1.2国内外现状分析

BIM技术与计算机视觉、WSN等数据收集技术在建筑安全管理方面的理论和应用探索都是当前研究热点，两者结合在一起研究更是建筑业安全管理理论与应用探索的新型课题。

由于国外在BIM与定位收集技术上起步较早，对于BIM与计算机视觉、WSN技术等在建造现场方面的应用有较深入的研究。ibraima等建立了基于WBS和BIM的软件概念架构，提出在工程特定地址安装摄像机，采用数字图像分析自动化地反馈项目数据。Alberto，Alessandr等人提出设计一个建筑工地的自动化实施安全管理系统，本系统借助UWB技术实现对建筑工地中工人和施工设备实时位置的监控，同样可以作为一个危险警报系统。Reza，Farnaz通过利用UWB、RTLS技术实时监测施工场地工人和设备的位置，并且通过实验证明利用此技术的定位精度可以控制在1m以内，可以满足大多数建筑工地对工人和施工机具的定位需求。Kwang-Pyo等人将实时定位系统、位置监控系统和警报技术结合起来，辅以危险评估技术，建立了一个安全管理系统，向危险区域的人发出警告，直接解决安全事故。Vacharapoom,Benjaoran等人建设一个含有安全措施活动和安全措施需求的安全操作数据库（SOPs Safe Operating Procedures）用于自动甄别措施是否存在风险并自动提出预防措施和建议。Sulankivi，Makela，Kiviniemi鼓励发展利用BIM技术进行施工规划和管理，推动施工现场安全管理，主要研究基于BIM的施工现场布局规划与可视化，提出4D建模在安全计划中应用的潜力。创建、收集3D的对象库，对竣工项目进行BIM建模以及可视化测试，创建每个建筑项目特有的对象库，BIM技术在施工计划上体现BIM技术的4D优势。

国内对于数据驱动的建造现场安全管理起步较晚，但研究已经初具规模。郭红领和于言滔等人使用RFID技术实现了现场施工人员的具体定位，他们提出了基于BIM技术和RFID技术的施工现场工人定位系统模型，以此提高工作效率，降低事故发生的概率。除了RFID技术，其他定位技术如zigbee等也已应用在国内建造现场安全管理上。卢伟等人使用zigbee技术实现了室内定位，沈雪薇等人将wifi与zigbee技术相互结合进行定位。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容及目标

本文共分为五章：

第一章，绪论。主要包括本文的研究背景，研究目的与意义，国内外研究现状综述以及本文的研究内容与方法。