Nâng cao an toàn lao động trên công trường với mô hình trí tuệ nhân tạo

Luận văn thạc sĩ trình bày mô hình trí tuệ nhân tạo trong kiểm soát an toàn lao động trên công trường xây dựng hiệu quả và bền vững.

Chuyên ngành

Quản lý xây dựng

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2023

94
2
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Giới thiệu về an toàn lao động và công nghệ trí tuệ nhân tạo

Trong bối cảnh hiện nay, an toàn lao động (ATLĐ) trở thành một vấn đề cấp thiết trong ngành xây dựng, đặc biệt là ở những quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Sự gia tăng của các vụ tai nạn lao động đã đặt ra yêu cầu cấp bách về việc cải thiện quy trình quản lý công trường. Công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) đã được chứng minh là một công cụ hữu hiệu trong việc giám sát và quản lý ATLĐ. AI không chỉ giúp phát hiện các vi phạm quy trình an toàn mà còn hỗ trợ trong việc đào tạo và nâng cao nhận thức cho người lao động về tầm quan trọng của việc tuân thủ các biện pháp bảo hộ lao động. Theo thống kê từ Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội, số vụ tai nạn lao động gia tăng trong những năm gần đây, cho thấy sự cần thiết phải áp dụng các giải pháp công nghệ mới trong quản lý ATLĐ.

1.1. Tình hình an toàn lao động hiện nay

Tình hình ATLĐ tại Việt Nam vẫn còn nhiều bất cập, với hàng ngàn vụ tai nạn xảy ra mỗi năm. Nguyên nhân chủ yếu đến từ việc người lao động không tuân thủ quy trình an toàn, thiếu thiết bị bảo hộ lao động, và sự thiếu hiểu biết về các quy định an toàn. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, việc áp dụng công nghệ mới như AI có thể giúp giảm thiểu rủi ro này bằng cách tự động giám sát và cảnh báo khi có hành vi không an toàn xảy ra. Một nghiên cứu gần đây cho thấy việc sử dụng công nghệ nhận diện hình ảnh có thể phát hiện những công nhân không đeo thiết bị bảo hộ trong thời gian thực, từ đó nâng cao hiệu quả quản lý ATLĐ trên công trường.

II. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong quản lý an toàn lao động

Công nghệ trí tuệ nhân tạo đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, và ngành xây dựng không phải là ngoại lệ. AI có khả năng phân tích dữ liệu lớn, nhận diện hình ảnh và tự động hóa quy trình, từ đó cải thiện hiệu suất quản lý công trường. Một trong những ứng dụng nổi bật của AI trong ATLĐ là hệ thống nhận diện đối tượng (Object Detection) giúp phát hiện các thiết bị bảo hộ lao động trên người công nhân. Hệ thống này có thể được lắp đặt tại cổng ra vào công trường, tự động kiểm tra và cảnh báo khi có công nhân không tuân thủ quy định. Bên cạnh đó, AI cũng hỗ trợ trong việc đào tạo nhân viên về quy trình ATLĐ thông qua các mô hình học máy, giúp nâng cao nhận thức và kỹ năng cho người lao động.

2.1. Các mô hình AI trong quản lý an toàn lao động

Các mô hình AI như YOLOv5 và Deep SORT đã được áp dụng để nhận diện và theo dõi công nhân trong môi trường công trường. Những mô hình này sử dụng thuật toán học sâu để phân tích hình ảnh từ camera giám sát, từ đó phát hiện và cảnh báo ngay lập tức khi có vi phạm về ATLĐ. Việc áp dụng các công nghệ này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả giám sát mà còn giảm thiểu tối đa rủi ro tai nạn lao động. Theo một nghiên cứu, việc tích hợp AI vào quy trình quản lý ATLĐ đã giúp giảm 30% số vụ tai nạn lao động trong các công trường thí điểm.

III. Quy trình làm việc an toàn và cải thiện hiệu suất lao động

Để đạt được mục tiêu ATLĐ, việc thiết lập một quy trình làm việc an toàn là rất quan trọng. Quy trình này cần bao gồm các bước từ đào tạo, giám sát đến đánh giá hiệu quả. AI có thể hỗ trợ trong việc tự động hóa quy trình này, từ việc theo dõi việc tuân thủ quy định đến việc đánh giá hiệu suất làm việc của công nhân. Việc ứng dụng AI trong quy trình này không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro mà còn nâng cao hiệu suất lao động. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khi áp dụng AI, hiệu suất lao động có thể tăng lên đến 20%, nhờ vào việc giảm thiểu thời gian gián đoạn trong công việc.

3.1. Đào tạo và nâng cao nhận thức về an toàn lao động

Đào tạo là một phần không thể thiếu trong quy trình quản lý ATLĐ. AI có thể được sử dụng để phát triển các chương trình đào tạo tương tác, giúp công nhân hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của việc tuân thủ quy trình an toàn. Các chương trình này có thể bao gồm mô phỏng tình huống thực tế, giúp người lao động có thể trải nghiệm và học hỏi từ các tình huống nguy hiểm mà không phải chịu rủi ro thực sự. Nghiên cứu cho thấy rằng, khi người lao động được đào tạo bài bản và có nhận thức đúng đắn về ATLĐ, tỷ lệ tai nạn lao động có thể giảm đáng kể.

09/01/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ở các quốc gia có tốc độ CNH-HĐH chưa cao, XD là ngành luôn có một vai trò rất quan trọng. Tỷ lệ việc làm và GDP của một quốc gia được quyết định phụ thuộc vào ngành XD[1], [2]. Các thống kê cho thấy, ở các quốc gia này, một nửa ngân sách đầu tư được dùng để nâng cao CSVC, hoàn thiện kết cấu HTĐT, từ đó đáp ứng một loạt các tiệu chí về vật chất, kinh tế và xã hội, góp phần thúc đẩy phát triển mục tiêu chung quốc gia. Quy mô, tầm ảnh hưởng, và sự kết nối của ngành XD với mọi hoạt động kinh tế khác biến đây trở thành một đầu tàu, chất xúc tác và là lĩnh vực hấp dẫn để chuyển giao, hấp dẫn đầu tư và tạo cơ hội thúc đẩy phát triển hơn nữa các hạ tầng, công nghệ gắn liền mục tiêu của các quốc gia đã và đang phát triển [3], [4], [5].

Theo World Market Intelligence (2010), không ngành công nghiệp đơn lẻ nào trên thế giới có lực lượng lao động lớn hơn ngành XD. Theo thống kê trong các bài báo cáo uy tín thế giới là Global Construction Perspective và Oxford Economics (2013), vào năm 2025 tỷ trọng lĩnh vực này sẽ tăng 6,3 nghìn tỷ USD thành 15 nghìn tỷ USD (tăng 70%) so với cùng kỳ vào năm 2012. Điển hình là các dự án lớn tiêu biểu, mang quy mô tầm thế giới đã và đang trong quá trình hoàn thiện như dự án Đảo Saadiyat (Abu Dhabi, UAE) với TMĐT 26 tỷ USD, dự án tỏ hợp khách sạn Marina Bay Sands (Singapore) với TMĐT 5. Để ngành XD phát triển theo đúng định hướng thì tồn tại nhiều khía cạnh cần cải thiện.

Một số các yếu tố ảnh hưởng như: HTĐT, tốc độ đô thị hóa, định hướng quy hoạch khu vực, nhu cầu về chất lượng cuộc sống của người dân,. Mỗi yếu tố đều tác động to lớn đối với định hướng phát triển chung của ngành nói riêng và nền kinh tế nói chung. Trong quá trình CNH-HĐH của nước ta, ngành XD đóng vai trò quan trọng và thiết yếu nhất, đóng góp lớn vào sự tăng trưởng của nền kinh tế quốc dân, có sự liên kết sâu sắc đến sự phát triển của nhiều ngành khác, ngoài ra phát triển ngành XD còn là mục tiêu cấp thiết, làm tiền đề để giải quyết các vấn đề an sinh xã hội. Các năm vừa qua, chính phủ nước ta đã có nhiều chính sách nhằm thúc đẩy phát triển ngành XD.

Bằng chứng là những hướng giải quyết, chủ trương bằng các văn bản quy phạm pháp luật mới ra đời. Ví dụ như Quyết định số 28/QĐ-BXD, ngày 20/01/2022 với mục tiêu quan trọng năm 2022 ngành XD tăng trưởng đạt con số 5-5. Trước đó vào tháng 01/2022, Nghị quyết 01/NQ-CP và Nghị quyết 02/NQ-CP cũng đã lần lượt được chính phủ ban hành với các nội dung chính là thực hiện kế hoạch phát triển KT-XH và mở rộng NSNN, nâng cao tính cạnh tranh, thúc đẩy hệ sinh thái cơ sở kinh doanh, sản xuất. Các động thái này đã làm rõ ràng hơn quyết tâm của bộ máy lãnh đạo nhà nước, bên cạnh 1 LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: HỒ NHẬT QUANG đó đưa ra kế hoạch cụ thể cần phấn đấu đạt được của ngành XD trong năm 2022: 5-5.6% cho GDP và 41.5-42% cho tỉ lệ đô thị hóa [6].

Bên cạnh những chủ trương tích cực, công tác giải quyết các vấn đề tồn đọng, ngay cả là nhỏ nhất, cũng vô cùng cấp thiết. Nhiều năm qua, ATLĐ luôn là một vấn đề nan giải cho các công trình XD nói riêngvà ngành XD nói chung. Bắt nguồn từ nhiều yếu tố khách quan lẫn chủ quan, người lao động thường xuyên phải làm việc trong môi trường nguy hiểm mà các biện pháp bảo hộ lại không đảm bảo đúng yêu cầu, sức khỏe và tính mạng của họ luôn trong tình trạng bị đe dọa. Diễn biến ngoài thực tế cho thấy đã và đang xảy ra nhiều vụ TNLĐ, gây ra những tổn thất lớn về tài sản, tính mạng cũng như làm giảm uy tín trong công tác ATLĐ của ngành XD.

Theo thống kê về tình hình TNLĐ xảy ra trên cả nước do Bộ LĐ-TB và XH công bố hàng năm, việc người lao động “Vi phạm các quy trình, biện pháp về ATLĐ” là một trong những nguyên nhân hàng đầu dẫn đến TNLĐ. Cụ thể, trong năm 2021, trên cả nước xảy ra 5,797 vụ TNLĐ làm số người chết lên đến 602 người, số người bị thương nặng là 1,226 người. Ở các lĩnh vực khác như: sản xuất vật liệu, cơ khí, dệt may, khai thác mỏ,. thì ngành XD chiếm 10.61% tổng số vụ TNLĐ gây thiệt mạng, trong đó có 10.26% số người chết.

Tổ chức lao động và điều kiện lao động; người sử dụng lao động không có quy trình, biện pháp an toàn; người sử dụng lao động không huấn luyện ATLĐ hoặc huấn luyện chưa đầy đủ; người lao động không sử dụng phương tiện bảo vệ cá nhân và TB BHLĐ;. được xem là những nguyên nhân chính [7], [8]. Có thể thấy, tất cả những yếu tố trên đều liên quan đến quy trình kiểm soát ATLĐ tại các cơ sở, tổ chức có quy mô từ nhỏ đến lớn. Nguyên nhân của các vấn đề này thực chất là gì? Phải chăng do những điều kiện về ATLĐ, bảo hộ lao động chưa được đảm bảo cho người lao động, hay do hình thức tham gia lao động, sự hiểu biết của công nhân, người lao động chưa tốt, hay kiến thức về những văn bản quy phạm pháp luật liên quan đến ATLĐ chưa được phổ biến rộng rãi đến những cá nhân, tổ chức.

Nhìn chung, phần lớn nguyên nhân các vụ TNLĐ chủ yếu bắt nguồn từ yếu tố ý thức con người. Do vậy, việc ngăn ngừa TNLĐ trước tiên phải bắt đầu từ ý thức tự bảo vệ bản thân của người lao động, chấp hành đúng nội quy, quy trình ATLĐ tại nơi công tác. Ngày nay, trong thời đại 4.0 bùng nổ mạnh mẽ, AI đã và đang có nhiều tác động tích cực đến tất cả mọi mặt của đời sống trên thế giới. Sơ lược về AI: AI là viết tắt của Artifical Intelligence, là một ngành thuộc lĩnh vực khoa học máy tính (Computer Science), là trí tuệ do con người lập trình nên với mục đích giúp máy tính có thể ‘‘suy nghĩ” và ‘‘hành động” như con người một cách tự động.

Nói cách khác, AI giúp máy tính có được những trí tuệ của con người như: tự giải quyết vấn đề bằng các ý tưởng và lập luận, biết giao tiếp bằng các ngôn ngữ được lập trình, biết học và thích nghi với mọi tình huống,…[9]. 2 LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: HỒ NHẬT QUANG Bằng cách sử dụng mô hình công nghệ và kỹ thuật đặc thù, AI tạo ra hệ thống, ứng dụng thông minh, giúp con người giải quyết các vấn đề, công việc yêu cầu trí tuệ. Lĩnh vực XD cũng không ngoại lệ. AI sẽ mang lại hiệu quả thiết thực trong công tác quản lý nói chung và trong vấn đề ATLĐ nói riêng trong các dự án XD, giúp giám sát toàn diện hơn vấn đề an toàn nơi công trường cũng như giảm thiểu, ngăn ngừa các nguy cơ xảy ra sự cố cho người lao động [9].

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu nghiên cứu của luận văn này là ứng dụng mô hình AI để kiểm soát, nâng cao chất lượng kiểm soát và quản lý công tác ATLĐ trên các công trường XD ở nước ta: - Trình bày cơ sở lý thuyết, cung cấp dữ liệu đầu vào - Trình bày cơ sở lý thuyết, xác định dữ liệu đầu ra mong muốn - Tiến hành thực hiện kiểm tra kết quả đạt được để rút kinh nghiệm, hoàn thiện, đồng thời đưa ra kết luận và tính khả quan của công cụ. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Tình hình ATLĐ của công trường XD, công nghệ AI AI và ứng dụng AI vào công tác kiểm soát ATLĐ trên công trường. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu là công tác kiểm soát ATLĐ tại một công trường XD bất kỳ. ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN Về mặt học thuật: - Luận văn cung cấp cái nhìn tổng quát về một trong các công tác quan trọng ảnh hưởng đến sức khỏe và tính mạng của người lao động trong ngành XD, cụ thể là công tác kiểm soát ATLĐ trên công trường - Luận văn cung cấp kiến thức về công nghệ AI đã và đang là xu hướng của thế giới.

Về mặt thực tiễn: - Luận văn cung cấp công cụ mới là ứng dụng tích hợp công nghệ AI, giúp cải thiện công tác quản lý, kiểm soát chất lượng của giai đoạn thi công công trình XD. - Luận văn giúp các đơn vị tham gia một dự án XD dễ dàng hơn trong việc kiểm soát vấn đề quan trọng liên quan đến sức khỏe, tính mạng của người lao động: ATLĐ. 3 LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: HỒ NHẬT QUANG CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. TÓM TẮT QUY TRÌNH – SƠ ĐỒ KHỐI 2.

Tóm tắt quy trình • Bước 1: Nhận thức được tình hình kiểm soát ATLĐ trên các công trường XD ở nước ta và xác định công cụ ứng dụng. Do quy trình các công tác trên công trường rất phức tạp, thêm vào đó môi trường làm việc mang nặng chuyên môn kỹ thuật cao, nên sự phối hợp nhịp nhàng, công tác kiểm soát và quản lý đóng vai trò vô cùng quan trọng. Tuy nhiên, chỉ bằng các phương pháp truyền thống, công cụ thủ công dường như không mang lại hiệu quả cao, bắt nguồn từ các yếu tố khách quan, từ đó tiềm ẩn nhiều rủi ro. Sự hỗ trợ của một công cụ theo xu hướng công nghệ là vô cùng cần thiết để giải quyết vấn đề này.

Với sự bùng nổ của AI, cùng với các chức năng ML và DL đã mang lại những ứng dụng to lớn trong các lĩnh vực khác nhau của đời sống. Và trong luận văn này, công cụ được sử dụng là kỹ thuật Object Detection (OD), Face Detection (OF) với các thuật toán và mô hình sẽ được giới thiệu trong phần sau. • Bước 2: Giới thiệu sơ lược các công cụ DL và ML DL – viết tắt là DL, là một chức năng của AI, được XD để xử lý dữ liệu thông qua việc bắt chước các hoạt động của bộ não con người, từ đó đưa ra quyết định. DL có thể được xem là một lĩnh vực con của ML – từ các thuật toán, máy tính sẽ tự học và cải thiện.

DL sử dụng mạng Nơron nhân tạo để sao chép cách tư duy, suy luận và khả năng giải quyết vấn đề của con người. Hoạt động sơ bộ của AI, ML và DL 4 LUẬN VĂN THẠC SĨ HVTH: HỒ NHẬT QUANG Để xử lý được các tập dữ liệu có kích thước lớn và thực hiện các giải thuật phức tạp, đòi hỏi hệ thống DL phải có phần cứng (CSVC) đủ mạnh.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài luận văn thạc sĩ mang tiêu đề Nâng cao an toàn lao động trên công trường với mô hình trí tuệ nhân tạo của tác giả Hồ Nhật Quang, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS Trần Đức Học, thuộc Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, tập trung vào việc áp dụng trí tuệ nhân tạo để kiểm soát an toàn lao động trên các công trường xây dựng. Bài viết nêu bật tầm quan trọng của việc cải thiện an toàn lao động, đồng thời giới thiệu các mô hình trí tuệ nhân tạo có thể được triển khai để giảm thiểu rủi ro và tăng cường hiệu quả giám sát an toàn. Độc giả sẽ nhận thấy những lợi ích rõ rệt từ việc áp dụng công nghệ hiện đại trong quản lý an toàn lao động, từ đó nâng cao chất lượng công việc và bảo vệ sức khỏe cho người lao động.

Nếu bạn quan tâm đến các khía cạnh khác liên quan đến quản lý xây dựng, có thể tham khảo thêm các bài viết sau: Giải pháp nâng cao chất lượng thiết kế công trình tại Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Lâm Đồng, nơi đề cập đến việc cải thiện chất lượng thiết kế trong ngành xây dựng, và Giải pháp hoàn thiện quản lý chất lượng công trình tại Công ty TNHH MTV Thủy lợi Yên Lập, Quảng Ninh, bài viết này cũng bàn về quản lý chất lượng trong xây dựng, giúp mở rộng hiểu biết về lĩnh vực này.