广联达:数智赋能,破解高空作业安全难题丨2026年度CSR观察案例④

智能塔机依托AI视觉、厘米级定位、5G传输、边缘计算等数字化技术,从主动安全防控、作业环境重塑、数字化穿透管理三大维度重构了传统塔吊作业模式。

责任编辑:孙孝文

塔吊是人们对城市建设的关键记忆锚点。当夕阳的余晖洒向工地,塔吊被镀上一层金色,吊臂长长的线条与高低错落的建筑勾勒出一幅温馨的城市建设画面。

然而,这幅看似温馨的画面背后却是另一番景象。每天开工前,塔吊司机需要攀爬数十米甚至百米的铁梯从地面到达驾驶室,然后在不足两平方米的驾驶室连续作业四五个小时。有时候为了减少上下攀爬的次数,他们甚至刻意控制饮水量,带上午饭,在驾驶室待十几个小时。

作业环境逼仄的同时,高空作业也存在诸多不安全因素,如高空作业的视野盲区,群塔作业时的交叉碰撞风险,司索工操作不规范可能导致起重失败、重物失控、绳索断裂,进而引发物体打击和人员伤亡事故。因此,要驾驭这架“钢铁巨兽”在各个工区间安全、精准地运转并非易事。

在经济社会数字化转型加速,各行各业大力推动人工智能创新应用的当下,塔吊设备能否进行数字化改造,塔吊司机的作业环境能否改善,这是构建智慧工地和保障产业工人安全健康权益必须回答的问题。

高空作业:工程安全和体面劳动的双重痛点

塔式起重机是高层建筑、城市综合体施工的核心重型装备,支撑着建材、构件的垂直转运。传统塔机采用人工值守、机械限位、现场巡检的粗放管理模式,长期存在安全管控难度大、一线从业者作业环境恶劣两大短板,成为制约建筑行业高质量发展的突出难题。

正在爬塔的塔吊司机。

正在爬塔的塔吊司机。

从安全维度看,传统塔机防护属于被动兜底模式,事故隐患“看不见、管不住、难追溯”,贯穿吊装全流程。其一,群塔交叉碰撞风险居高不下。在大型工程项目或城市高密度片区项目中,常常会布设四台到十几台塔机,塔臂、钢丝绳、配重块作业轨迹相互交织,仅依靠司机肉眼判断距离,在大风、扬尘、夜间、建筑物遮挡等情形下形成大量视觉盲区,机械限位仅能在触碰危险边界后强制停机,无法提前干预碰撞风险。

其二,违章操作难以实时约束。尽管建筑行业的起重吊装安全规程有“十不吊”等规范,但规范落地高度依赖现场作业人员自主遵守,现场巡查属于事后管控,难以从源头杜绝歪拉斜吊、吊物下方站人等违章行为。

其三,区域管控存在盲区。塔机作业范围常紧邻市政道路、高压线缆、居民区、临时加工区,人工划定禁行边界误差大,极易引发高空坠物、线路剐蹭事故。

其四,事后溯源难度高。传统塔机设备缺少完整作业数据存储,事故复盘仅依靠人员口述,难以精准定位设备、管理、操作全链条责任。

这些因素提高了塔吊作业发生安全事故的概率。据市场监管总局2025年度特种设备安全通报,全年全国起重机械类事故共发生19起,造成18人死亡;住房城乡建设部2020年房屋市政工程安全事故通报显示,起重机械伤害事故占当年较大安全事故总量的30.43%,起重吊装属于建筑施工高危工序。

与安全风险相伴的,是塔吊司机长期承受的较差的作业环境。首先是驾驶空间逼仄,塔机驾驶室设于数十米至百米高空,空间狭小密闭。夏季舱内无有效隔热措施,温度常突破40℃;冬季寒风直灌、舱内结霜结冰,雷雨天气还存在高空雷击隐患。长期固定坐姿、设备持续振动、噪声干扰、单一高空视野,持续损伤从业者生理与心理健康。

其次是日常通勤成本与风险双重叠加,塔吊司机每日需攀爬百米塔身往返作业,单次往返耗时近一小时,雨雪、大风天气塔身湿滑,攀爬失足坠落风险显著提升。为减少上下塔频次,工人常刻意减少饮水、直接在驾驶室就餐,长期压缩基础生活保障空间。这是全国数十万塔吊司机面临的困境。

同时,塔司岗位劳动强度大,普遍执行两班、三班轮换制度,长期高强度作业压缩了工人休息、陪伴家人的时间,行业招工难、人员流失问题逐年凸显。

因此,在人防为主的管理模式下,塔吊作业的安全管控高度依赖人员责任心与经验,作业环境短板持续侵蚀操作稳定性,这使得高空吊装作业长期处于“高风险、高负荷、低保障”的失衡状态,亟须技术手段实现安全管理与劳动者权益保护的同步革新。

2025年3月,住房城乡建设部印发《智能建造技术导则(试行)》,旨在加快推进智能建造技术在工程建设全生命周期应用,其中明确将远程控制塔吊、塔机智能管控列为重点方向。

智能塔机:端云协同革新高空作业范式

作为数字建筑领域服务商,广联达基于AI视觉、RTK(实时动态差分定位技术)厘米级定位、激光雷达、5G远程传输、边缘计算等技术,搭建覆盖塔机进场、安装、顶升、吊装、拆卸全生命周期的智能塔机解决方案,从主动安全防控、作业环境重塑、数字化穿透管理三个层面,针对性破解传统塔机作业的安全管理难题,实现从“事后止损”到“事前预判、事中干预”的安全范式转换。

1.从被动到主动,全方位封堵高空安全漏洞

广联达智能塔机系统构建“感知—预警—限速—制动”的四级安全闭环,把风险拦截在事故发生之前。

群塔作业防碰撞提醒。

群塔作业防碰撞提醒。

群塔智能防碰撞体系。在群塔作业中,广联达智能塔机依托激光雷达450米远距离探测、RTK高精度三维定位,实时同步全场塔机高度、幅度、回转角度数据,两台塔机间距小于8米时,系统自动声光报警并降挡减速;临界4米时,系统会强制切断动力制动。同时覆盖大臂配重碰撞、钢丝绳缠绕、斜臂剐蹭等细分场景,适配塔机集群密集施工场景。

AI视觉落地“十不吊”刚性管控。智能塔机搭载全景、跟钩、舱外多目高清摄像头,通过计算机视觉实时识别吊物载人、混料吊装、超载、吊物遮挡人员等违章行为,识别瞬间触发声光提醒,同步限制危险操作权限,可大幅降低违章操作频次。

可视化区域限行保护。在工程施工中,项目管理方可在塔机系统内电子划定高压线、居民区、道路等禁飞区,当塔机靠近限行区域边界时,系统会及时提醒塔司,进行声光报警,并主动降挡减速,避免触及危险区域,消除人工划线管控的误差。

全维度设备状态监测。在塔上,系统部署了风力传感器、起升编码器、变幅编码器、回转编码器、重量传感器、小车摄像头、臂根及全景摄像头等硬件,实时采集风速和塔吊姿态、吊重、位置和障碍物信息数据,对大风、超载、结构异常等提前预警,从而替代了单一机械限位的被动防护模式。

2.从高空到地面,彻底改善塔司作业环境

塔下远程驾驶舱是智能塔机的核心创新成果。这一创新将塔司的操作岗位从百米高空转移至地面室内,从根源解决了高空作业的生理、心理双重负担,极大改善了塔司的作业环境,让塔吊作业更安全、更体面。

塔司在地面操控室开展吊装作业。

塔司在地面操控室开展吊装作业。

摆脱高空作业束缚。传统塔吊依赖司机在高空驾驶室作业,广联达智能塔吊系统实现了司机在地面远程驾驶,通过高清摄像头、AI视觉识别和算法辅助,能更清晰、更稳定地操控设备,也能通过全景画面、跟钩画面、小车画面和中控系统画面掌握现场状态,彻底摆脱了高空作业的束缚,消除了攀爬、坠落等直接人身安全风险,塔司在地面控制室可以正常地吃饭、如厕、休息。

减少非作业耗时。智能塔机免去了塔吊司机每日1个小时(每日四次,单次15—20分钟)爬塔时间,从而使得每天的真实作业时长较传统方式增长10%。

优化塔吊作业效率。应用智能塔机系统,理论上,单人可兼顾多台塔机辅助调度,减少岗位人力投入,缩短连续作业时长,缓解劳务招工压力。在已经试点的项目中,地面操控非但没有降效,而且部分场景作业效率提升了5%—10%。

3.从经验到数据,实现穿透式数字化管理

传统塔吊的运行数据零散、滞后,设备状态、操作行为、安全隐患等信息都依赖人工记录和现场盯控,无法形成完整的追溯链条,从而阻碍了管理优化,而智能塔机让塔吊作业和安全管理数字化成为可能。

操作数据留痕。智能塔机整套方案打通了塔机终端、项目中控、企业总部三级数据链路,所有预警、操作、吊次、设备故障数据云端实时存储、不可篡改。安全员可后台一键调取违章抓拍、三维轨迹回放,通过梳理人员操作行为数据,针对性开展规范操作培训,安全教育由口头宣讲转为数据场景复盘,从源头减少人为失误。

安全管理量化。建筑集团总部可跨项目统一监管所有塔机运行状态,自动统计安全隐患频次、设备利用率、吊装效率,为设备维保、人员考核、项目安全评级提供量化依据,补齐传统模式数据缺失、责任追溯难的管理短板。

施工效率优化。依托系统数据,项目管理方可以分析吊装路径、等待时长、作业频次,合理优化群塔分工和作业时序,减少交叉等待时间。在西安太古里项目中,智能塔机的全量应用,让有效吊装时长增长了10%,群塔作业效率提升超35%,塔机利用率和单日吊装频次也实现了20%—30%的稳步提升,真正实现塔吊调度贴合施工进度、匹配现场需求。

总体来看,从传统依靠塔吊司机经验的作业模式,到借助数据驱动作业和项目管理,使得塔吊作业的安全管理从事后整改全面转向事前预防,效率管理从凭经验调度转向数据化精准化,人员管理从24小时现场蹲守转向依托智慧平台远程可视化监管,大幅扩大管理半径、降低现场管控压力,为工程整体降本增效和管理优化提供了支撑。

应用创新:以“技术+生态”助力智能建造

当前,建筑业正处于从传统粗放型向现代集约型转变的关键期,数字化与智能化不仅是技术层面的革新,更是推动行业高质量发展、培育新质生产力的核心引擎。广联达瞄准塔机这一建造施工中的核心重型装备,积极推动智能塔机技术研发与规模化应用落地,以此为切口,为建筑行业推进智能建造、构建智慧工地探索了一条可行之路。

广联达智能塔机“技术—试点—生态”三位一体落地模式。

广联达智能塔机“技术—试点—生态”三位一体落地模式。

1.锚定痛点,开展以人为本的技术创新

在产品研发设计中,广联达关注到塔吊司机这一特种作业群体,开发出远程驾驶舱,将塔司作业从高空请回到地面,让塔司群体直接摆脱了高空作业存在的安全风险,极大改善了塔司的作业环境。

针对不同工程施工的差异化需求,分层开展技术适配和迭代。针对大型集群项目强化群塔协同算法,针对老旧小型工地推出轻量化低成本监测套件,针对劳务群体简化远程操控交互逻辑,避免技术脱离现场实际。

中小施工企业、租赁塔机服务商资金压力较大,老旧塔机存量规模庞大,全套智能感知、远程操控硬件一次性改造投入大,对此,广联达针对存量老旧塔机推出轻量化无损改造方案,无需改动设备原生线路,大幅降低中小施工企业、塔机租赁商智能化改造成本。

在交付环节,区别于行业单一售卖传感器硬件的模式,广联达配套全流程培训、驻场运维服务,破解行业“重硬件、轻运维、缺实操人才”落地难题。针对批量采购客户设立示范观摩项目,开放实地体验通道,以真实安全成效替代抽象技术宣传,降低行业接纳新技术的观望情绪。

2.试点打磨,以复杂标杆项目完成全场景技术验证

智能塔机仍是行业新兴技术,技术方案和推广使用模式仍需要在市场应用中持续验证。广联达通过西安太古里这一重点项目,打通了智能塔机技术验证、流程打磨、标准沉淀全环节,探索出成熟的推广路径。

西安太古里商业综合体项目紧邻小雁塔,由中建四局承建,施工过程中的振动、噪声、扬尘控制标准远高于常规项目,对吊装作业的稳定性、噪音控制、精度控制提出了“零误差”要求,有文物保护的刚性约束。项目位于城市核心商圈,项目体量大、标段多、塔吊数量多,但施工场地狭窄、周边人流密集,吊装作业的安全防护、吊装路径规划、交叉作业协调难度呈几何级上升。

西安太古里项目工地上的塔吊。

西安太古里项目工地上的塔吊。

面对这一复杂的标杆项目,广联达与中建四局密切沟通,首先定制化算法适配,针对项目多塔密集交叉、文保限行特殊需求,优化群塔防碰撞三维运算模型,单独划定小雁塔周边一级禁吊区,细化分级制动阈值。其次,配套全流程落地服务团队,驻场工程师同步完成塔司、安全员专项实操培训,建立“设备巡检、数据复盘、功能迭代”试点优化机制。

西安太古里项目中建四局承建标段有8台塔机,其中6台安装了广联达智能塔机系统,2台加装防碰撞系统。自2025年6月系统上线运行以来,已经完成超过2万个吊次任务,未发生因系统故障造成的施工中断。在实际作业中,系统支撑了大量常规吊装、关键构件吊装及复杂工况吊装,现场显性吊装安全隐患识别处置效率提升90%以上,吊装碰撞类事故风险降低80%,设备定位精度较传统人工操控提升80%;自投用以来项目未发生任何塔吊安全及碰撞事故,有力保障了项目关键施工节点顺利推进。

3.打通壁垒,积极推动构建智能建造新生态

当前,塔式起重机智能化尚未形成统一国家标准,技术规模化推广需要主管部门、施工单位、设备厂商、租赁企业多方协同,广联达从数据兼容、产业合作、标准研发三方面搭建行业开放生态。

智能塔机推广应用涉及的相关方。

智能塔机推广应用涉及的相关方。

设备协议兼容,打破数据孤岛。目前塔机智能设备存在大量厂商私有通信协议,跨品牌设备数据难以无缝接入同一管理平台,行业普遍存在不同塔机、智能设备协议不互通问题,广联达智慧塔机系统兼容多品牌新旧塔机硬件,数据输出格式贴合主流BIM、智慧工地管理平台标准,助力施工企业打造统一现场数字底座,避免单点智能化形成碎片化数据体系。

多方产业协同,规模化落地试点。借助各省智能建造试点政策支持,广联达主动加强与各施工总包单位、塔机主机厂及其租赁单位的合作交流,推动智能塔吊在当地标杆项目上的落地应用。目前,已经在全国超过100个项目中试点应用。与此同时,广联达将目光投向海外,与新加坡、马来西亚、印度尼西亚等国家的相关机构进行合作,进一步开拓智能塔机的应用市场。

联合科研攻关,推动行业标准编制。广联达联合华中科技大学,共同承接了“十四五”国家课题《智能建造多模态人机协同关键技术与装备——面向起重设备的人机协同控制技术与装备》,旨在突破多模态感知、智能决策与人机协同控制等共性关键技术,研发包括智能起重装备在内的核心装备样机,并在重大工程中开展示范应用。在国家课题的推动下,广联达积极推动国家标准《起重机械智能化技术规范第3部分:塔式起重机》的制定,目前正在草案编制阶段。

未来之路:从单机智能到全域智慧

毫无疑问,在真实的建造场景中,智能塔机已经验证了其具有安全和人文双重价值,既通过主动智能防控大幅降低建筑施工起重事故风险,又通过地面远程操控切实改善塔吊司机作业条件。但要走向全行业大规模落地仍存在多重挑战。

单点塔机智能化只是施工现场数字化安全治理的起点。面向未来,广联达需要持续延伸技术边界,打通单设备、单项目、全行业三层数字化体系,进一步释放技术创新的可持续发展价值,构建覆盖人、机、料、场的一体化智慧工地管控平台,助力建筑企业实现施工现场全要素风险协同预警,从单一高空吊装安全管控升级为全域施工安全治理。

在这个方向上,广联达已经做出了尝试。围绕建筑安全涉及的“人防、技防、智防”体系,广联达正在构建涵盖软件管理平台、AI智能硬件及专项安全系统三大类安全产品,例如在软件管理方面,广联达推出施工企业智慧安全解决方案‌,该方案涵盖风险分级管控、隐患排查治理、危大工程管理、安全教育培训、机械设备管理、安全资料自动生成、履职考核及数据分析预警等八大核心场景管理功能;在硬件方面,除了智能塔机外,广联达还推出了蜂鸟盒子‌,作为安全总监的“另一只眼”,蜂鸟盒子接入普通摄像头即可实时识别未戴安全帽、反光衣缺失等十几种危险行为,自动巡检识别隐患,减少安全管理漏洞。


专家点评

建筑业在推进可持续发展进程中,行业整体仍存在较为突出的ESG发展难题,社会维度两大长期挑战非常突出。一方面,施工现场安全问题持续存在,2025年国务院安委会办公室召开建筑施工安全生产形势分析会,专门部署施工安全提质工作,可以看出相关问题的广泛性与严重性。另一方面,一线建筑从业者劳动保障有待完善,建筑工人施工场景普遍环境艰苦,高温严寒、噪音振动、作业空间狭小等问题长期影响工人身心健康。较差的从业条件不断降低行业吸引力,用工短缺、体面劳动的缺失,成为建筑企业ESG社会维度亟待补齐的短板。单纯依靠制度管理难以从根源化解安全与劳工权益双重矛盾,行业亟须新的破局路径。

“ESG+T”模式为行业转型提供清晰思路,意味着在环境、社会、治理体系建设中融入数字化、智能化技术,以技术手段补足传统管理的局限,二者协同发力完善企业ESG体系。广联达智能塔机系统正是这一模式落地的典型实践,融合AI视觉、RTK高精度定位、激光雷达、5G远程传输等多元技术,搭建起完整的塔机运行安全防护体系。系统实时测算多塔作业间距,分级完成预警、减速、强制制动,依托视觉识别约束超载、混吊等违规操作,电子划定道路、高压线、居民区等禁飞区域,多重机制提前规避各类吊装风险。西安太古里项目落地实践显示,系统投用后现场安全隐患大幅减少,显著降低起重作业事故概率,数字化为施工现场安全提供有力支撑。

这套智能塔机方案更突出人本价值,针对性优化一线塔司劳动条件,有效完善ESG社会维度劳工保障工作。以往塔吊司机每日攀爬数十米高塔,常常一手提着饭盒,一手拎着简易尿壶往返上下,高空密闭驾驶室空间狭小,难以正常就餐、如厕,长期独处高空也易产生压抑焦虑等心理压力。地面远程驾驶舱将作业场景转移至室内,从根源消除高空坠落风险,工人拥有良好的作业环境,身心负担显著减轻。同时设备减少无效通勤时长,提升整体吊装作业效率,一定程度缓解行业招工难题,真正落地体面劳动的发展目标。

长远来看,以智能塔机为代表的智能建造技术,能够与传统现场管理形成协同互补,持续夯实建筑行业ESG发展根基。坚持“ESG+T”发展思路,兼顾安全生产保障与劳动者权益改善,才能推动建筑业逐步走出高风险、低吸引力的发展现状,实现稳健、可持续的高质量发展。

王元丰

中华环保联合会常务理事兼ESG专委会副主任

北京交通大学碳中和科技与战略研究中心主任

南方周末中国企业社会责任研究中心智库专家


广联达科技股份有限公司是数字建筑平台服务商,公司围绕工程项目的全生命周期,面向行业管理方、建设方、设计方、咨询方、施工方、设材厂商等产业链各参与方,以及城市运营、金融、教育等领域,提供以建设工程领域专业化应用为核心基础支撑,以产业大数据、产业链金融等为增值服务的建筑全生命周期数字化解决方案。

校对:星歌

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