Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, NUCE 2021 15 (2V): 155–170 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ GPS TRÊN SMART PHONE ĐỂ QUẢN LÝ AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG Phạm Vũ Hồng Sơna,b,∗, Nguyễn Văn Tiến Khởia,b a Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, 268 đường Lý Thường Kiệt, quận 10, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam b Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, phường Linh Trung, quận Thủ Đức, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam Nhận ngày 25/04/2021, Sửa xong 07/05/2021, Chấp nhận đăng 07/05/2021 Tóm tắt Ngày với phát triển bùng nổ lĩnh vực công nghệ thông tin, đặc biệt ứng dụng công nghệ 4.0 vào thực tiễn sống xu thế giới Nhằm mục đích giảm thiểu nguy tai nạn lao động xảy cho công nhân công trường xây dựng, nghiên cứu nhằm thiết lập chương trình quản lý an tồn lao động tự động cập nhật vị trí hành vi người lao động thông qua hệ thống định vị GPS chip Chương trình quản lý an tồn lao động tích hợp chức định vị GPS điện thoại thông minh, chip cảm biến gắn trang bị an toàn lao động số thiết bị thu thập liệu khác Với hệ thống này, nguy an tồn lao động khơng tn thủ trang bị an toàn lao động hay vị trí cơng nhân vào khu vực nguy hiểm cảnh báo đến phận liên quan Nghiên cứu trình bày ứng dụng hỗ trợ nhà quản lý xây dựng nhằm ngăn chặn giảm thiểu tối đa nguy an tồn lao động cơng trường Từ khố: an toàn lao động; GPS; rủi ro an toàn lao động; người quản lý cơng nhân; trang bị an tồn lao động APPLY GPS LOCATION TECHNOLOGY ON SMART PHONES FOR MANAGING SAFETY IN CONSTRUCTION MANAGEMENT Abstract Nowadays, with the exploded development in information technology, especially the industrial revolution 4.0 is the world trend In order to reduce the risk of occupational accidents occurring for workers on the construction site, this study has developed an occupational safety management program that automatically updates worker’s location and behavior through the Global Positioning System (GPS), and the sensor chip The system will integrate the combined data of the GPS on worker’s smartphones, sensor chips installed in safety equipment, and some other data collection devices With this safety system, occupational safety risks caused by not wearing the right safety equipment, standing near, or walking towards dangerous zones will be alerted immediately to persons in charge This study presents an application assisting managers to prevent accidents and minimize occupational safety risks at the construction site Keywords: safety; Global Positioning System; safety risks; worker manager; safety equipment https://doi.org/10.31814/stce.nuce2021-15(2V)-12 © 2021 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Giới thiệu Môi trường làm việc lĩnh vực xây dựng mơi trường đặc thù, có lúc nhiều hoạt động thực công trường công tác cung cấp vật tư, lắp đặt hay hoàn thiện hạng mục thi công xây dựng Hầu hết công trường xây dựng tồn nhiều nguy xảy tai ∗ Tác giả đại diện Địa e-mail: pvhson@hcmut.edu.vn (Sơn, P V H.) 155 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng nạn đến từ nguyên nhân khác trơn trượt, vấp ngã, dị vật rơi từ cao Các nghiên cứu khắp nơi giới rằng, lĩnh vực xây dựng lĩnh vực nguy hiểm ln chiếm tỷ lệ tử vong cao số tất ngành nghề Tại Mỹ, số ca tử vong vụ tai nạn lao động lĩnh vực xây dựng chiếm đến 20% tổng số trường hợp tử vong tai nạn lao động gây [1]; Con số cho thấy người chết tai nạn lao động có người chết làm việc lĩnh vực xây dựng Đáng ý, Hồng Kông, 76% số vụ tử vong ngành công nghiệp năm 2017 xảy ngành xây dựng [2] Ở nước phát triển châu Á, có Việt Nam, tình hình tai nạn lao động xây dựng trở nên phổ biến Có thực trạng biện pháp an toàn động trọng nghiên cứu, điều dẫn đến tỷ lệ tử vong cao hơn, thương tích nghiêm trọng cho người lao động ngành xây dựng Số liệu thống kê Việt Nam cho thấy, người gặp cố tai nạn lao động có người bị tai nạn làm việc lĩnh vực xây dựng [3]; số 65% vụ tai nạn có liên quan đến vị trí mà cơng nhân tham gia thi cơng xây dựng khơng an tồn 10% liên quan đến phương tiện cá nhân [3] Các vụ tai nạn lao động xây dựng thường gây thương tật vĩnh viễn, chết người hay đình trệ cơng việc tất điều có tác động tiêu cực lâu dài đến kinh tế, người sử dụng lao động, người lao động gia đình họ [3, 4] Như vậy, tai nạn lao động xây dựng vấn đề sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng toàn cầu đáng trọng Những số thảm khốc cho thấy nhu cầu hệ thống quản lý lao động an toàn hiệu ngành quản lý xây dựng thật cấp thiết Mặc dù mục tiêu cơng tác quản lý an toàn lao động làm giảm thiểu tối đa số vụ tai nạn, thương tích nơi làm việc thúc đẩy môi trường lao động an tồn hơn, nhiên cơng tác quản lý an tồn lao động chủ yếu tổ chức cách bị động, hình thức, tập trung vào công tác giám sát thủ công hay khoanh vùng nguy hiểm mặt thi công Người quản lý an tồn thường giám sát cơng nhân cơng trường ghi lại vi phạm cách thủ công, bị động [5]; Những điều không đáp ứng nhu cầu tính tự động liên tục trước nguy trở thành vụ tai nạn diễn cơng trường xây dựng Bài tốn đặt cho công tác quản lý xây dựng để xây dựng hệ thống vừa giám sát, quản lý hành vi vị trí người cơng nhân, vừa giúp người cơng nhân nắm bắt thông tin cảnh báo kịp thời nguy tai nạn xảy Việc giám sát người quản lý thực bị động thủ công, điều làm giảm hiệu công tác quản lý an tồn lao động cơng trường xây dựng [6] Phần lớn hành vi không tuân thủ trang bị an tồn lao động cơng nhân lao động khơng giám sát trực tiếp, người công nhân tuân thủ trang bị đồ bảo hộ cách đối phó tham gia thi công công trường [6, 7] Khi có giám sát người quản lý an tồn người cơng nhân tn thủ đầy đủ trang bị đồ bảo hộ lao động Tuy nhiên, khơng có giám sát từ người quản lý việc tuân thủ qui định an toàn lao động để đảm bảo an toàn làm việc hoàn toàn phụ thuộc vào ý thức cá nhân người công nhân [4, 5] Việc di chuyển cách tự công trường gây nguy an toàn cho người lao động cơng trường Khi cơng trình xây dựng khơng tổ chức lối an tồn, khoanh vùng vị trí nguy hiểm giám sát hành vi tuân thủ trang bị an tồn lao động nón bảo hộ, dây an tồn nguy xảy tai nạn tăng lên Trong trường hợp khơng có hỗ trợ từ thiết bị công nghệ việc giám sát hành vi tuân thủ đồ bảo hộ vị trí lao động việc quản lý theo cách thủ công trở nên hiệu Môi trường làm việc công trường xây dựng môi trường phức tạp, lúc phải theo dõi tất đối tượng hành vi người lao động nên công tác quản lý an tồn lao động theo cách thủ cơng khơng cịn hiệu [5] 156 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Mục tiêu nghiên cứu xây dựng hệ thống quản lý giúp người quản lý an tồn giám sát vị trí cơng nhân cách tự động, bao quát chủ động cập nhật kịp thời trước nguy tai nạn xảy cơng trường Ngồi ra, hệ thống cịn giúp theo dõi hành vi khơng tn thủ trang bị bảo hộ tham gia lao động hỗ trợ ghi nhớ số lần vi phạm công nhân Hơn nữa, hệ thống quản lý xây dựng để giúp công tác quản lý chấm công trở nên xác nhằm đảm bảo cơng quyền lợi cho người công nhân người sử dụng lao động Nghiên cứu đóng vai trò quan trọng việc thiết lập hệ thống quản lý công nhân hiệu quản lý xây dựng Việt Nam Cơ sở lý luận thực tiễn đề xuất phương pháp quản lý 2.1 Phân tích ngun nhân tình xảy tai nạn cơng trình Tại Hàn Quốc, vụ tai nạn ngành công nghiệp xây dựng nghiên cứu để đánh giá thương tích nghề nghiệp người lao động từ năm 2011 đến năm 2015, kết nghiên cứu số người bị ngã chênh lệch độ cao bị dị vật rơi trúng người nguyên nhân đứng đầu gây tử vong [7] Theo nghiên cứu khác năm 2019, tổng số thương tích nghề nghiệp loại tai nạn lao động gây tai nạn ngã từ độ cao, trượt chân, ngã mặt xây dựng nguyên nhân chủ yếu dẫn đến chấn thương số lượng vụ tai nạn loại có xu hướng tăng nhanh số nguyên nhân [2]; Phạm vi công trường tồn nhiều nguy nguy hiểm thay đổi cao độ mặt không rào chắn kỹ nguyên nhân lớn xảy tai nạn ngã hay dị vật rơi từ cao rơi trúng Hình Ngồi ra, kết phân tích cho thấy, vụ tai nạn xảy bị va chạm với thiết bị thi công công trường, tiếp xúc với dây điện bị phóng điện vụ tai nạn có tỷ lệ tử vong cao số tình tai nạn Hình Mặt cơng trường có khu vực nguy hiểm thay đổi cao độ 157 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình Mặt cơng trường có khu vực nguy hiểm va chạm với thiết bị thi công công nhân xây dựng [8] Hình Việc lập kế hoạch an tồn khơng đầy đủ, khơng xác định mối nguy hiểm an toàn yếu tố tạo nguy cho tai nạn xảy công trường xây dựng [9] Hầu hết tình xảy tai nạn cơng trình có liên quan đến yếu tố vị trí di chuyển người công nhân [8] Không gian di chuyển an toàn việc tuân thủ trang bị an toàn lao động làm việc cần giám sát cách tự động, xác kịp thời để làm giảm nguy xảy tai nạn [6] Việc giám sát tự động cảnh báo sớm nguy nguy hiểm cơng trường xây dựng cải thiện đáng kể mơi trường làm việc an tồn nhằm giảm thiểu số vụ tai nạn xảy cơng trình [8, 9] 2.2 Xác định mục tiêu, nhiệm vụ để tăng hiệu quản lý an toàn lao động Để nâng cao hiệu quản lý an toàn lao động, tầm quan trọng việc thiết lập hệ thống thu thập lưu trữ liệu tự động, đồng thời xử lý liệu thơng báo cảnh báo nguy hiểm nhanh chóng nhằm giảm thiểu tối đa nguy gây nguy hiểm xẩy thành vụ tai nạn lao động [9] Từ phân tích nêu trên, nghiên cứu xác định ba mục tiêu cần quản lý để tăng tính hiệu cơng tác quản lý an tồn lao động cơng trường xây dựng Hình 3: - Quản lý vị trí cơng nhân q q trình lao động cơng trường nhằm tránh tình nạn cơng nhân vơ tình di chuyển vào khu vực nguy hiểm công trường - Quản lý hành vi cơng nhân có đảm bảo tn thủ đầy đủ trang bị an toàn lao động vào công trường; Hạn chế xẩy trường hợp tai nạn đồ bảo hộ không tuân thủ qui định an toàn gây tổn thương nặng đến sức khỏe người công nhân - Kết hợp quản lý lưu trữ liệu hành vi công nhân cơng trường q trình lao động để hỗ trợ việc theo dõi chấm công thống kê lỗi vi phạm cách xác để tăng tính hiệu công tác quản lý công nhân công trường 158 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình Các yếu tố quan trọng công tác quản lý an tồn lao động 2.3 Nền tảng cơng nghệ áp dụng xây dựng hệ thống Ứng dụng chức tảng Google Zone Color giúp xác định tồn khu vực cơng trường khoanh vùng khu vực nguy hiểm Google Zone Color chức hữu ích cơng tác thiết lập mặt công trường thi công Từ đó, kết hợp với liệu GPS để lập trình xây dựng hệ thống Công nghệ GIS sử dụng phổ biến công tác quản lý công trường xây dựng [10, 11], việc kết hợp công nghệ GIS GPS cho phép thiết lập phạm vi công trường từ liệu thiết kế tàng đồ GIS thành phạm vi khoanh vùng quản lý hệ thống [12] để từ theo dõi giám sát đối tượng di chuyển bên điển hình người cơng nhân Sự phát triển công nghệ truyền tải viễn thông diễn nhanh chóng khắp nơi giới, có Việt Nam Với cơng nghệ viễn thông 5G triển khai hầu hết thành phố lớn Việt Nam thời gian tới, hội để cải thiện tốc độ đường truyền tăng tính kết nối cho thiết bị di động Các ứng dụng phổ biến Google map hay Google Earth cập nhật xác tọa độ từ thiết bị đến người dùng Sai số chức cập nhật định vị thuộc ứng dụng điện thoại cải thiện đáng kể thời gian tới [12] Công nghệ A-GPS kết hợp định vị GPS cảm biến tín hiệu mạng viễn thơng, từ suy vị trí thiết bị Đây cơng nghệ giúp gia tăng tốc độ tính tốn vị trí làm cho chức định vị thiết bị di động trở nên xác khả cập nhật vị trí cách tương đối thiết bị vào vùng tín hiệu vệ tinh GPS [10] Các cơng nghệ điện tốn đám mây cho phép thu thập, xử lý cập nhật liệu tình theo thời gian thực tế đến tất thiết bị người dùng Công nghệ cho phép xây dựng phần mềm thu thập liệu xử lý để thơng báo nhanh chóng đến người dùng để đáp ứng tính kịp thời cơng tác quản lý cơng nhân cơng trường xây dựng Q trình phát triển hệ thống liên tục cập nhật phát triển phần mềm để kết hợp đa phương tiện thiết bị thu thập liệu Các thiết bị có giá thành rẻ, dễ kiếm thuận tiện 159 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng mang theo cho người cơng nhân vịng đeo tay hay đồng hồ có định vị GPS thương mại hóa thị trường Xây dựng hệ thống quản lý An toàn lao động tự động Bài báo nghiên cứu phát triển hệ thống quản lý an toàn lao động Mana Worker để ứng dụng quản lý công nhân xây dựng Hệ thống phát triển tảng Android Studio với tính thu thập phân tích liệu tình cơng trường theo thời gian thực, đưa cảnh báo nguy hiểm cung cấp liệu thống kê hữu ích cho người quản lý Hệ thống giúp cho người quản lý dự án xây dựng kiểm soát ngăn chặn tai nạn lao động công trường xây dựng hiệu Đây xu việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI vào cơng tác quản lý dự án xây dựng thời buổi công nghệ 4.0 3.1 Mơ hình Hệ thống quản lý Mana Worker Mơ hình quản lý an tồn lao động hệ thống Mana Worker phát triển gồm hai phần phần cứng phần mềm Phần cứng trang thiết bị bảo hộ an toàn lao động phần mềm viết tảng Android Studio để vận hành thông qua App Web thiết bị di động Hệ thống quản lý Mana Worker với liệu thu thập xử lý thơng qua tảng đám mây Mơ hình tổng quan hệ thống quản lý Mana Worker thể Hình Hình Sơ đồ vận hành mơ hình quản lý Mana Worker 160 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 3.2 Quy trình vận hành hệ thống quản lý Mana Worker Quy trình vận hành gồm bước sau: - Thu nhận liệu đầu vào từ thiết bị phần cứng; - Lưu trữ, phân tích chọn lọc liệu đầu vào thu thập; - Thiết kế, lập trình, phân tích liệu hệ thống quản lý Mana Worker; - Mã hóa, xuất liệu để phục vụ quản lý an tồn cho cơng nhân xây dựng a Thu nhận liệu đầu vào Dữ liệu đầu vào thu thập gồm vị trí định vị GPS (vị trí cơng nhân) xung động từ Chip cảm biến điện tử Hình Các liệu cung cấp cho hệ thống tọa độ vị trí thiết bị di động cảm biến rung động từ chip cảm biến trang bị an tồn mang theo người cơng nhân Các liệu thu nhận chọn lọc để cung cấp liệu đầu vào cho việc lập trình xây dựng nên hệ thống quản lý an tồn cho người lao động công trường xây dựng mà đáp ứng mục tiêu ban đầu đặt Hình Thu nhận liệu đầu vào b Lưu trữ liệu tảng ứng dụng đám mây (Firebase) Các liệu đầu vào lưu trữ xử lý tảng điện tốn đám mây Firebase Với chức Realtime Database có sẵn tảng Firebase, liệu vị trí hành vi công nhân công trường lưu trữ cập nhật theo thời gian thực (Realtime Database) đến tồn thiết bị Hình Kết nối chọn lọc liệu tảng điện toán đám mây 161 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng người dùng Các liệu chọn lọc, lưu trữ trích xuất thơng qua hệ thống Mana Worker Hình c Thiết kế phần mềm cho hệ thống quản lý Mana Worker Phần mềm hệ thống quản lý Mana Worker xây dựng chủ yếu cách lập trình thơng qua ứng dụng lập trình Android Studio Việc thiết kế phần mềm cho hệ thống quản lý Mana Worker nhằm cung cấp đến người quản lý an toàn liệu cần thiết để làm tăng hiệu cơng tác quản lý an tồn cho người công nhân công trường xây dựng Việc thiết kế phần mềm cho hệ thống quản lý bao gồm nhiệm vụ: - Thiết kế hệ thống xử lý liệu đầu vào (vị trí hành vi công nhân) để xuất liệu thông tin hữu ích cho cơng tác quản lý an tồn xây dựng; - Thiết kế hệ thống hiển thị, giao diện tương tác người dùng cho phần mềm hệ thống (bao gồm App Web) Hình để người quản lý người cơng nhân sử dụng hệ thống quản lý ứng dụng thông thường điện thoại hay máy tính - Thiết kế hệ thống lưu trữ liệu cho phép truy cập trích xuất liệu thống kê lỗi vi phạm hay thời gian lao động cơng nhân cơng trường Hình Thiết kế giao diện App thông qua ứng dụng lập trình Android Studio d Lập trình, phân tích cấu trúc hệ thống quản lý Mana Worker Phần mềm hệ thống quản lý Mana Worker lập trình tảng ứng dụng lập trình Android Studio, Visual Studio Code Adobe XD, đó: - Chức Android Studio cung cấp công cụ để xây dựng hệ thống giao diện xử lý liệu cho App hệ điều hành Android Android Studio giúp tạo dựng ứng dụng xử lý phần lớn liệu tương tác hệ thống quản lý Mana Worker Đồng thời, Android Studio cấp quyền truy cập vào Android SDK cho thiết bị hệ thống hệ thống Mana Worker (xây dựng App, thu nhận liệu, xử lý truyền thông báo, cảnh báo đến người dùng) Ngoài ra, Android Studio cho phép liên kết đến chức tảng công nghệ GSI GPS [10, 11] cho phép 162 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng thiết lập xây dựng phạm vi công trường để thực công tác giám sát thu thập liệu cách tự động - Chức Visual Studio Code Adobe XD: Cho phép việc lập trình xây dựng nên trang Web cho hệ thống quản lý Mana Worker, nhằm mục đích xử lý hiển thị liệu theo giao diện phù hợp máy tính laptop để phục vụ công tác quản lý công nhân lao động cơng trường (lưu trữ trích xuất liệu vi phạm hay hỗ trợ ghi nhớ chấm công hệ thống) Cấu trúc hệ thống quản lý công nhân Mana Worker xây dựng theo mô hình MVC (Model - View - Controller), cách chia tách phần giao diện phần Code cho phần mềm hệ thống, người quản lý xây dựng tự tạo lập dự án, quản lý bảo trì hệ thống dễ dàng sau (xem Hình 8) Hình Mơ hình MVC (Model-View-Controller) ứng dụng để lập trình hệ thống quản lý Mana Worker Mơ hình MVC giúp xây dựng giao diện hiển thị cho hệ thống quản lý Mana Worker, từ giúp cho người quản lý công nhân dễ dàng truy cập vào liệu hệ thống quản lý ứng dụng thơng thường thiết bị di động chỉnh sửa trình phát triển hệ thống quản lý Mana Worker Hình Cấu trúc liên kết hệ thống quản lý công nhân Mana Worker Cấu trúc hệ thống quản lý cơng nhân Mana Worker liên kết liệu vị trí, hành vi công nhân công trường người quản lý an tồn thơng qua hệ thống máy chủ tảng 163 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng lưu trữ điện tốn đám mây (như Hình 9) sau: - Các trang bị an toàn lao động điện thoại di động (có chức định vị GPS) người công nhân, kết nối đến hệ thống thông qua kết nối internet để cung cấp liệu đầu vào từ việc khai phá tảng GPS kết hợp GIS cho hệ thống [10], đồng thời tiếp nhận thông báo cảnh báo nguy hiểm đến người công nhân làm việc công trường [13] - Máy chủ phận tiếp nhận, lưu trữ liệu xử lý liệu cần quản lý tảng lưu trữ điện toán đám mây Firebase - Thiết bị di động người quản lý cho phép truy cập vào hệ thống quản lý Mana Worker thông qua internet để cập nhật liệu quản lý an tồn cho người cơng nhân (App di động Web Laptop) e Xây dựng chức thiết lập dự án cho hệ thống quản lý Mana Worker Chức thiết lập dự án cho hệ thống xây dựng dựa tảng của ứng dụng Google Zone Color kết hợp với Layer thiết kế mặt công trường duyệt, để xác định tồn khu vực cơng trường khoanh vùng khu vực nguy hiểm theo giai đoạn dự án Người quản lý vấn đề an tồn cơng trường cấp quyền quản lý để tiếp cận chức thiết lập dự án, chức cho phép người phân quyền cập nhật vị trí nguy hiểm cơng trường theo giai đoạn dự Thông qua việc cập nhật tọa độ điểm thuộc đường bao quanh phạm vi nguy hiểm công trường, chức Google Zone Color cho phép hiển thị phạm vi nguy hiểm theo tình trạng thực tế cơng trường Các cá nhân cán quản lý an toàn phối hợp với cán kỹ thuật thi cơng để xác định phạm vi thi cơng có nguy nguy hiểm cập nhật vị trí lên hệ thống, thông qua chức thiết lập dự án App Mana Worker Việc cập nhật phạm vi nguy hiểm công trường thực vị trí khu vực an tồn thay đổi theo giai đoạn dự án Tuy nhiên trình thay đổi phạm vi nguy hiểm công trường q trình khơng diễn thường xun đến mức phải cập nhật liên tục, nên sau hoàn thiện hạng mục thay đổi phạm vi nguy hiểm cơng trường cán quản lý an tồn hồn tồn có đủ thời gian để phối hợp với cán kỹ thuật thi công để cập nhật khu vực lên hệ thống Mana Worker tiếp tục quản lý an tồn bình thường Chức thiết lập dự án App Mana Worker thiết kế để người quản lý an tồn cập nhật phạm vi công trường hay phạm vi nguy hiểm cách nhập lên hệ thống tọa độ điểm khu vực phần mềm tham chiếu tọa độ lên bề mặt đồ với chức tương tự công cụ GIS [13, 14] Vị trí cơng nhân xác định giá trị (x, y) kinh độ vĩ độ điểm cá nhân cập nhật hệ thống định vị GPS Thuật toán đối chiếu so sánh tọa độ (x, y) với khu vực có diện tích bao quanh đường bao nối từ điểm tọa độ phạm vi công trường hay tọa độ phạm vi nguy hiểm Từ việc sử dụng thuật tốn so sánh đối chiếu này, cơng tác giám sát theo dõi người lao động thực cách tự động công trường mà theo dõi trực tiếp hay thủ công Từ đó, cơng tác quản lý gửi cảnh báo an tồn đến cho người cơng nhân họ di chuyển đến gần khu vực nguy hiểm công trường xây dựng diễn tự động, nhanh chóng xác 3.3 Phân quyền truy cập vào sở liệu hệ thống Mana Worker Giao diện hệ thống Mana Worker nghiên cứu phát triển để hiển thị tảng (Platform) gồm: App Android Web phân quyền truy cập vào sở liệu hệ thống tùy đối tượng người quản lý an tồn hay người cơng nhân công trường 164 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hệ thống Mana Worker chia người dùng làm nhóm đối tượng sử dụng khác gồm người quản lý an tồn người cơng nhân lao động Các tương tác vào hệ thống đối tượng khác lập trình để hiển thị tùy mục đích chức sử dụng Hình 10 Hình ảnh giao diện App Mana Worker bảng liệu chấm công thống kê lỗi vi phạm theo ngày, tháng công nhân a Người dùng công nhân Hệ thống quản lý Mana Worker xây dựng phép người công nhân truy cập tảng App Android với tương tác App đăng nhập kết nối vào hệ thống Khi người công nhân lao động công trường kết nối đến hệ thống liệu tự động thu thập liệu hiển thị thông báo nguy hiểm hệ thống cho người công nhân xuất nguy nguy hiểm Ngoài ra, giao diện hệ thống App dành cho người công nhân hỗ trợ việc truy cập liệu lưu trữ lỗi vi phạm hay bảng chấm công tự động người cơng nhân Các tương tác với App Mana Worker giao diện công nhân gồm: - Đăng kí, đăng nhập vào App Mana Worker hệ thống; - Tham gia dự án thông qua chấp thuận quản lý; - Liên kết đến hệ thống thời gian lao động cơng trình; 165 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng - Tiếp nhận thông báo nguy nguy hiểm vị trí cơng nhân cơng trường; - Theo dõi liệu lịch trình lao động lưu trữ cập nhật hàng ngày, hàng tháng; - Cập nhật thống kê vi phạm không tuân thủ trang bị an tồn lao động; - Đăng ký thơng tin cá nhân b Người dùng quản lý công nhân Hệ thống quản lý Mana Worker cho phép người quản lý an tồn truy cập tảng bao gồm App điện thoại di động Web máy tính Khi đăng nhập vào hệ thống Mana Worker, người quản lý theo dõi tất di chuyển công nhân công trường, danh sách công nhân phân loại theo nhiệm vụ cung cấp Chức theo dõi cơng trình hệ thống cho phép người quản lý quan sát thấy tồn di chuyển bên phạm vi công trường, phát di chuyển vào khu vực nguy hiểm thông báo đến người cơng nhân Những liệu liên quan đến hành vi khơng tn thủ đồ bảo hộ an tồn hệ thống cung cấp đến người quản lý cách tự động Đồng thời, chức thiết lập dự án hệ thống cho phép người quản lý cơng nhân thiết lập nên liệu hệ thống, điều chỉnh hay cập nhật liệu phạm vi dự án theo tình hình thực tế giai đoạn cơng trường Ngồi ra, người quản lý truy cập toàn liệu thống kê hệ thống gồm thống kê vi phạm vào khu vực nguy hiểm, thống kê vi phạm không tuân thủ trang bị an tồn thi cơng bảng chấm công thời gian làm việc công nhân công trường Giao diện hệ thống thiết kế để người quản lý dễ dàng theo dõi thống kê theo ngày, tháng công nhân Nền tảng Web cho phép người quản lý truy cập trích xuất liệu thống kê lỗi vi phạm hay bảng chấm công để công tác quản lý trở nên hiệu Hình 10 Đánh giá chương trình Trong trình thực xây dựng hệ thống quản lý Mana Worker, hệ thống xây dựng dựa tình xử lý thực tiễn đội nhóm chun thi cơng hạ tầng xây dựng cơng trình giao thơng Thủ Thiêm, Thành phố Thủ Đức – thành phố Hồ Chí Minh Hình 11, mục tiêu đặt ban đầu cảnh báo công nhân di chuyển phạm vi nguy hiểm, theo dõi hành vi khơng tn thủ an tồn lao động người công nhân quản lý thống kê công lao động người công nhân công trường nghiên cứu để lập trình xây dựng hệ thống quản lý Mana Worker Người công nhân lao động trang bị nón bảo hộ hay dây đeo an tồn có gắn chip cài đặt App Mana Worker điện thoại trình lao động công trường Người quản lý cài đặt App để theo dõi kết hoàn thiện hệ thống Mana Worker Sau hệ thống Mana Worker xây dựng hoàn thiện, hệ thống quản lý đưa vào chạy thử kiểm tra độ xác Q trình chạy thử giúp nhóm nghiên cứu tiếp tục hoàn thiện hệ thống, đồng thời áp dụng thực tiễn quy mơ rộng q trình quản lý công nhân công ty Công ty cổ phần đầu tư xây dựng cầu đường A, Công ty TNHH TMDV thi công xây dựng cầu đường B Cơng ty cổ phần Cơng trình giao thơng C thành phố Hồ Chí Minh Ở giai đoạn chạy thử, hệ thống quản lý Mana Worker cung cấp gồm toàn trang bị hệ thống điện thoại di động có cài sẵn App Mana Worker đến tổ đội thi công để kiểm tra trình vận hành, phát lỗi hồn chỉnh hệ thống Các nhóm cơng nhân lao động cơng ty hoạt động lĩnh vực thi công hạ tầng giao thơng nên thơng số độ xác thời điểm thử nghiệm cho kết phạm vi cho phép, điều kiện hạ tầng truyền dẫn viễn thông 166 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình 11 Hình ảnh thi cơng cơng trình Thủ Thiêm hệ thống Mana Worker Quá trình chạy thử thực tổ đội công ty để thu thập liệu đánh giá kết Các tổ đội chia làm nhóm thi cơng hạ tầng nước thi công thảm bê tông nhựa cho dự án Thành phố Hồ Chí Minh Kết hệ thống cho thấy nhóm tổ đội trang bị hệ thống quản lý Mana Worker cho công nhân hai lĩnh vực thi công hạ tầng cấp nước thi cơng thảm nhựa cải thiện đáng kể ý thức nguy tai nạn, số vụ tai nạn va chạm với thiết bị thi công giảm mạnh vụ tranh chấp công tác chấm công tổ trưởng công nhân gần khơng Q trình chạy thử thực nhóm tổ đội cơng ty thi cơng hạ tầng xây dựng hạ tầng cơng trình giao thơng Tp Hồ Chí Minh thống kê Bảng Mỗi tổ đội thực cung cấp trang bị nón, dây đeo an tồn có gắn chip cài đặt app Mana Worker cho nhóm 1/2 số cơng nhân nhóm 1/2 số cơng nhân cịn lại tiếp tục lao động bình thường, kết thống kê sau thời gian trực tiếp cơng trường theo tình hình thực tế triển khai công việc kết thống kê lại Bảng Sau chạy thử, kết cho thấy hiệu công tác quản lý công nhân hệ thống quản lý Mana Worker so với cách quản lý nhân cơng bình thường nay: - Số lượt cảnh báo đến cơng nhân có nguy nguy hiểm xảy là: 1018 lượt 167 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Bảng Bảng liệu trình chạy thử đánh giá hệ thống Mana Worker Đơn vị Nhóm Số cơng nhân/tổ đội Số dự án Số ca lao động Lĩnh vực Thời gian thực Ghi Nhóm Cơng ty cổ phần đầu tư xây dựng cầu đường A 14 488 Thảm Bê tơng nhựa tuần Nhóm Cơng ty cổ phần đầu tư xây dựng cầu đường A 12 672 Duy tu đường 12 tuần (*) Nhóm Cơng ty TNHH TMDV thi cơng xây dựng cầu đường B 448 Thi công xây dựng kè tuần (*) Nhóm Cơng ty Cổ phần Cơng trình giao thơng C 10 840 Dự án nước thị 12 tuần (*) Bảng Bảng thống kê liệu chạy thử đánh giá hệ thống quản lý Mana Worker Nội dung Đơn vị Số lần cảnh báo nguy hiểm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Bình thường Mana Worker Bình thường Mana Worker Bình thường Mana Worker Bình thường Mana Worker Lượt 150 224 224 420 Số lần bị phát tháo trang bị bảo hộ Lượt 10 80 11 200 15 100 180 Số lần công nhân làm trễ Lượt 68 50 70 48 49 45 85 40 Số vụ tai nạn công trường va chạm với thiết bị thi công Vụ 28 42 27 96 Số lần mâu thuẫn công tác chấm công Lượt 14 21 14 21 Tổng thời gian quản lý công nhân Ca 56 84 12 56 84 12 Tổng số dự án thực thời gian chạy thử DA 14 14 12 12 6 1 Tỷ lệ hồn thành cơng việc theo tiến độ giao % 87 92 81 96 80 100 75 90 - Số phần phát công nhân không tuân thủ trang bị (áo, nón ) tăng 12,72 lần - Tỷ lệ công nhân làm trễ nhóm quản lý hệ thống Mana Worker 67,27% so với nhóm cơng nhân làm bình thường - Số vụ tai nạn xảy cơng trường 193 vụ nhóm cơng nhân lao động bình thường so với 21 vụ nhóm quản lý hệ thống Mana Worker - Mâu thuẫn cơng tác chấm cơng 70 vụ nhóm cơng nhân lao động bình thường vụ 168 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng nhóm cơng nhân lao động quản lý hệ thống Mana Worker - Tổng số lần chấm công cho công tác quản lý công nhân 280 lượt/1224 ca cho người quản lý nhóm cơng nhân lao động bình thường so với 40 lượt/1224 ca cho người quản lý nhóm cơng nhân lao động quản lý hệ thống quản lý Mana Worker - Tỷ lệ hồn thành cơng việc theo tiến độ giao 80,75% nhóm cơng nhân lao động bình thường so với 94,5% nhóm công nhân lao động quản lý hệ thống Mana Worker Các liệu thu thập cho thấy xu hướng thích nghi làm quen cải thiện số an toàn với hệ thống quản lý Mana Worker diễn chậm cải thiện qua thời gian dài chạy thử Các kết thu thập tuần đầu cho thấy cải thiện khơng đáng kể việc quản lý cơng nhân bình thường so với quản lý hệ thống Mana Worker, nhiên kết ghi nhận sau tuần từ thứ đến tuần thứ công trường cho thấy hiệu rõ rệt số số lần làm trễ công nhân giảm số vụ va chạm với thiết bị thi công công trường Các yếu tố liên quan đến tải sử dụng App Mana Worker tảng Android phát hành miễn phí CH Play thời gian tới, nhà quản lý làm việc lĩnh vực thi công xây dựng Việt Nam tải sử dụng đồng thời đóng góp thêm ý kiến để hồn thiện thêm hệ thống quản lý trước phát triển mở rộng tảng iOS Kết luận Kết nghiên cứu tạo ứng dụng thực tiễn cho quản lý công nhân, đưa cơng nghệ 4.0 vào quản lý an tồn mơi trường xây dựng, tạo lập hệ thống quản lý có tính ứng dụng vào thực tiễn cơng tác quản lý an toàn lao động quản lý xây dựng Việt Nam Sau hệ thống chấp thuận đăng tải tảng Android qua CH Play tên gọi Mana Worker, tất thiết bị di động sử dụng hệ điều hành Android tải sử dụng miễn phí Các đóng góp hệ thống quản lý Mana Worker ghi nhận hoàn thiện trước giới thiệu đến công ty xây dựng Việt Nam Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống quản lý an toàn tự động giúp cho người lao động nhận biết nguy hiểm có cách phịng tránh kịp thời, đồng thời giúp người quản lý an toàn kiểm soát nắm bắt kịp thời liệu vị trí hành vi người cơng nhân hoạt động công trường Nghiên cứu giúp nhà quản lý kiểm sốt chấm cơng cách tự động đồng thời tạo tiền đề cho nghiên cứu sau phát triển ứng dụng công nghệ thông tin quản lý xây dựng sau Tài liệu tham khảo [1] OSHA (Occupational Safety and Health Administration) (2017) Commonly Used statistics [2] Shafique, M., Rafiq, M (2019) An Overview of Construction Occupational Accidents in Hong Kong: A Recent Trend and Future Perspectives Applied Sciences, 9(10):2069 [3] Bộ Lao Động - Thương Binh Xã Hội Cổng Thông Tin Điện Tử [4] Zhou, W., Whyte, J., Sacks, R (2012) Construction safety and digital design: A review Automation in Construction, 22:102–111 [5] Lin, K.-Y., Tsai, M.-H., Gatti, U C., Lin, J J.-C., Lee, C.-H., Kang, S.-C (2014) A user-centered information and communication technology (ICT) tool to improve safety inspections Automation in Construction, 48:53–63 [6] Golparvar-Fard, M., Pe˜na-Mora, F., Arboleda, C A., Lee, S (2009) Visualization of Construction Progress Monitoring with 4D Simulation Model Overlaid on Time-Lapsed Photographs Journal of Computing in Civil Engineering, 23(6):391–404 [7] Jo, B., Lee, Y., Kim, J., Khan, R (2017) Trend Analysis of Construction Industrial Accidents in Korea from 2011 to 2015 Sustainability, 9(8):1297 169 Sơn, P V H., Khởi, N V T / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng [8] Abdelhamid, T S., Everett, J G (2000) Identifying Root Causes of Construction Accidents Journal of Construction Engineering and Management, 126(1):52–60 [9] Kasirossafar, M., Shahbodaghlou, F (2013) Building information modeling or construction safety planning ICSDEC 2012: Developing the Frontier of Sustainable Design, Engineering, and Construction, 1017–1024 [10] Deng, Y., Gan, V J L., Das, M., Cheng, J C P., Anumba, C (2019) Integrating 4D BIM and GIS for Construction Supply Chain Management Journal of Construction Engineering and Management, 145 (4):04019016 [11] Madi, N., Srour, I (2019) Managing emergency construction and demolition waste in Syria using GIS Resources, Conservation and Recycling, 141:163–175 [12] Jiang, S., Zong, Q., Deng, X (2019) Application Analysis of GPS Positioning Technology and GIS Based on Metamaterial in Forestry Engineering E3S Web of Conferences, 118:03059 [13] Tuyên, N V., Dương, T Q (2017) Ứng dụng công nghệ GIS việc quản lý sau quy hoạch làng cổ Đường Lâm, Sơn Tây, Hà Nội Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 8(2): 102–105 [14] Hiệp, Đ V., Hùng, T M., Tuyên, N V., Hân, H., Huy, V V (2020) Đánh giá nguyên nhân đề xuất khung giải pháp tổ chức giao thông nhằm giảm thiểu ùn tắc khu vực cổng trường học vào cao điểm nội thành Hà Nội Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 14(4V):67–76 170 ... người quản lý thực bị động thủ công, điều làm giảm hiệu công tác quản lý an tồn lao động cơng trường xây dựng [6] Phần lớn hành vi không tuân thủ trang bị an tồn lao động cơng nhân lao động khơng... Xác định mục tiêu, nhiệm vụ để tăng hiệu quản lý an toàn lao động Để nâng cao hiệu quản lý an toàn lao động, tầm quan trọng việc thiết lập hệ thống thu thập lưu trữ liệu tự động, đồng thời xử lý. .. Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình Các yếu tố quan trọng công tác quản lý an tồn lao động 2.3 Nền tảng cơng nghệ áp dụng xây dựng hệ thống Ứng dụng chức tảng Google Zone Color giúp xác định tồn khu